Aberratsioon (optika)

Aberratsioon (ladina keele sõnast aberratio kõrvalekaldumine) on optikasüsteemides (läätsed, prismad) tekkiva optilise kujutise moonutus. Eristatakse kromaatilist aberratsiooni ja geomeetrilisi ehk monokromaatilisi aberratsioone.

Kromaatiline aberratsioon
Akromaat. Roheline ja sinine kiir lõikuvad täpselt fookuses

Kromaatiline aberratsioonRedigeeri

  Pikemalt artiklis Kromaatiline aberratsioon

Läätsesüsteemides oleneb klaasi murdumisnäitaja valguse lainepikkusest. (dispersioon). Valge valgus koosneb teatavasti eri lainepikkusega (värvusega) komponentidest. Seetõttu olenevad kiirte lõikumiskaugused ja vastavad suurendused värvusest. Selle tagajärjel on kujutistel terava ülemineku asemel värviline või ebaterav äär. Niisuguse äärise laius kasvab pildi äärte poole.

Kromaatilise aberratsiooni ärahoidmiseks süsteemi korrigeeritakse. Kromaatilise aberratsiooni puudumist korrigeeritud süsteemis nimetatakse akromatismiks. Vastav akromaatiline läätsakromaat – koosneb lihtsamal juhul kahest kokkuliimitud lihtläätsest. Akromaadi edasiarendus on apokromaat, milles kromaatiline aberratsioon puudub kolme värvuse (nt rohelise, punase, sinise) puhul täiesti ja on teiste värvuste korral väga väike.

Peeglisüsteemides kromaatilist aberratsiooni ei esine.

Geomeetrilised aberratsioonidRedigeeri

 
Sfääriline aberratsioon

Geomeetrilised aberratsioonid iseloomustavad optikasüsteemi ebatäiuslikkusi, mis avalduvad monokromaatilises (ühevärvilises, ühe lainepikkusega) valguses. Need moonutused tekivad nii läätse- kui ka peeglisüsteemides.

Ideaalses, moonutusvabas süsteemis koonduvad kõik eseme punktist lähtuvad kiired pärast süsteemi läbimist kujutise tasandis ühte punkti ning kujutis on esemega geomeetriliselt sarnane. Reaalsetes süsteemides esineb mitut liiki geomeetrilisi ehk monokromaatilisi aberratsioone:[1]

  • Sfääriline aberratsioon tekib sellest, et optilise teljega paralleelselt langevad kiired ei lõiku süsteemi läbimise järel samal kaugusel. Seetõttu nad ei koondu ühte punkti, vaid moodustavad väikese ringikujulise laigu.
  • Astigmatism seisab selles, et terav fookustamine toimub kahes omavahel ristuvas tasandis eri kaugustel. Seetõttu on punkti kujutis ellips.
  • Kooma puhul on kujutis väike ebasümmeetriline laik, mille suurus on võrdeline punkti kaugusega süsteemi optilisest teljest.
  • Pildivälja kõverus avaldub selles, et eseme kujutis ei ole tasapinnaline, vaid veidi painutatud. Kiirte lõikepunkti asend optilisel teljel sõltub sel juhul pildi kõrgusest; seega mida kaugemal on pildipunkt optilisest teljest, seda enam on pildipunkt telje sihiss nihutatud (objektiivis enamasti sissepoole).
  • Distorsiooni korral on kujutis küll terav (teiste aberratsioonide puudumisel), kuid ei ole esemega päris sarnane (ristkülik nt padja- või tünnikujuline).

ViitedRedigeeri

  1. ENE 1. köide, 1985