ja astigmatism). Eristada kolmanda, viienda ja kõrgema järgu sfäärilist aberratsiooni.
Entsüklopeediline YouTube
-
1 / 5
Kaugus δs" piki optilist telge null- ja äärmuslike kiirte kadumispunktide vahel nimetatakse pikisuunaline sfääriline aberratsioon.
Läbimõõt δ" hajutusring (ketas) määratakse valemiga
δ ′ = 2 h 1 δ s ′ a ′ (\displaystyle (\delta ")=(\frac (2h_(1)\delta s")(a"))),
- 2h 1 - süsteemi ava läbimõõt;
- a"- kaugus süsteemist pildipunktini;
- δs"- pikisuunaline aberratsioon.
Objektide jaoks, mis asuvad lõpmatuses
A ' = f ' (\displaystyle (a")=(f")),
Pikisuunalise sfäärilise aberratsiooni iseloomuliku kõvera koostamiseks piki abstsisstelljet joonistatakse pikisuunaline sfääriline aberratsioon δs", ja piki ordinaattelge - kiirte kõrgused pupilli sissepääsu juures h. Sarnase põiki aberratsiooni kõvera koostamiseks kantakse pildiruumi avanurkade puutujad piki abstsisstellge ja hajuvusringide raadiused piki ordinaattelge. δg"
Nii lihtsaid objektiive kombineerides saab sfäärilist aberratsiooni oluliselt korrigeerida.
Suuruse vähendamine ja parandamine
Mõnel juhul saab väikest kolmandat järku sfäärilist aberratsiooni korrigeerida objektiivi kerge defokuseerimisega. Sel juhul nihkub pilditasand nn "parima installatsiooni lennuk", mis asub reeglina keskel, teljesuunaliste ja äärmiste kiirte ristumiskoha vahel ega lange kokku laia kiire kiirte (vähema hajumise ketas) kitsaima lõikepunktiga. See lahknevus on seletatav valgusenergia jaotumisega väikseima hajumisega kettas, mis moodustab valgustuse maksimumid mitte ainult keskel, vaid ka servas. See tähendab, et võime öelda, et "ketas" on hele rõngas, millel on keskpunkt. Seetõttu on optilise süsteemi eraldusvõime tasapinnal, mis langeb kokku vähima hajumise kettaga, madalam, hoolimata väiksemast põiki sfäärilisest aberratsioonist. Selle meetodi sobivus sõltub sfäärilise aberratsiooni suurusest ja valgustuse jaotuse olemusest hajumiskettal.
Sfäärilist aberratsiooni korrigeeritakse üsna edukalt positiivsete ja negatiivsete läätsede kombinatsiooniga. Veelgi enam, kui läätsed ei ole liimitud, siis lisaks komponentpindade kumerusele mõjutab sfäärilise aberratsiooni suurust ka õhupilu suurus (isegi kui seda õhuvahet piiravad pinnad on sama kumerusega). Selle parandusmeetodiga korrigeeritakse reeglina ka kromaatilisi aberratsioone.
Rangelt võttes saab sfäärilist aberratsiooni täielikult korrigeerida ainult mõne kitsa tsooni paari ja pealegi ainult teatud kahe konjugeeritud punkti puhul. Praktikas võib parandus olla üsna rahuldav isegi kahe objektiiviga süsteemide puhul.
Tavaliselt elimineeritakse sfääriline aberratsioon ühe kõrguse väärtuse puhul h 0, mis vastab süsteemi pupilli servale. Sel juhul eeldatakse sfäärilise jääkhälbe suurimat väärtust kõrgusel h e määratakse lihtsa valemiga
h e h 0 = 0,707 (\displaystyle (\frac (h_(e)))(h_(0)))=(0,707))Tavapäraselt võetakse arvesse kiirtekiirt, mis väljub optilisel teljel asuva objekti punktist. Sfääriline aberratsioon esineb aga ka teiste objekti optilisest teljest kaugemal asuvatest punktidest lähtuvate kiirte puhul, kuid sellistel juhtudel käsitletakse seda kogu kaldkiirte aberratsioonide lahutamatu osana. Veelgi enam, kuigi seda aberratsiooni nimetatakse sfääriline, on see iseloomulik mitte ainult sfäärilistele pindadele.
Sfäärilise aberratsiooni tulemusena võtab silindriline kiirtekiir pärast läätse poolt murdmist (pildiruumis) mitte koonuse, vaid mingi lehtrikujulise kujundi, mille välispind kitsaskoha lähedal. , nimetatakse söövitavaks pinnaks. Sel juhul on punkti kujutis ketta kujuline, millel on ebaühtlane valgusjaotus, ja söövitava kõvera kuju võimaldab hinnata valgustuse jaotuse olemust. Üldjuhul on hajuvuskuju sfäärilise aberratsiooni korral kontsentriliste ringide süsteem, mille raadiused on võrdelised õpilase sisenemise (või väljumise) koordinaatide kolmanda astmega.
Disaini väärtused
Kaugus δs" piki optilist telge null- ja äärmuslike kiirte kadumispunktide vahel nimetatakse pikisuunaline sfääriline aberratsioon.
Läbimõõt δ" hajutusring (ketas) määratakse valemiga
- 2h 1 - süsteemi ava läbimõõt;
- a"- kaugus süsteemist pildipunktini;
- δs"- pikisuunaline aberratsioon.
Objektide jaoks, mis asuvad lõpmatuses
Nii lihtsaid objektiive kombineerides saab sfäärilist aberratsiooni oluliselt korrigeerida.
Suuruse vähendamine ja parandamine
Mõnel juhul saab väikest kolmandat järku sfäärilist aberratsiooni korrigeerida objektiivi kerge defokuseerimisega. Sel juhul nihkub pilditasand nn "parima installatsiooni lennuk", mis asub reeglina keskel, teljesuunaliste ja äärmiste kiirte ristumiskoha vahel ega lange kokku laia kiire kiirte (vähema hajumise ketas) kitsaima lõikepunktiga. Seda lahknevust seletatakse valgusenergia jaotumisega väikseima hajumisega kettas, mis moodustab valgustuse maksimumid mitte ainult keskel, vaid ka serval. See tähendab, et võime öelda, et "ketas" on hele rõngas, millel on keskpunkt. Seetõttu on optilise süsteemi eraldusvõime tasapinnal, mis langeb kokku vähima hajumise kettaga, madalam, hoolimata väiksemast põiki sfäärilisest aberratsioonist. Selle meetodi sobivus sõltub sfäärilise aberratsiooni suurusest ja valgustuse jaotuse olemusest hajumiskettal.
Rangelt võttes saab sfäärilist aberratsiooni täielikult korrigeerida ainult mõne kitsa tsooni paari ja pealegi ainult teatud kahe konjugeeritud punkti puhul. Praktikas võib parandus olla üsna rahuldav isegi kahe objektiiviga süsteemide puhul.
Tavaliselt elimineeritakse sfääriline aberratsioon ühe kõrguse väärtuse puhul h 0, mis vastab süsteemi pupilli servale. Sel juhul eeldatakse sfäärilise jääkhälbe suurimat väärtust kõrgusel h e määratakse lihtsa valemiga
Jääksfääriline aberratsioon viib selleni, et punkti kujutis ei muutu kunagi punktiks. See jääb kettaks, kuigi palju väiksemaks kui korrigeerimata sfäärilise aberratsiooni korral.
Jääkfäärilise aberratsiooni vähendamiseks kasutatakse sageli süsteemi pupilli servas arvutatud "parandust", mis annab servatsooni sfäärilisele aberratsioonile positiivse väärtuse ( δs"> 0). Sellisel juhul läbivad kiired õpilast kõrgusel h e , ristuvad fookuspunktile veelgi lähemale ja servakiired, kuigi koonduvad fookuspunkti taha, ei välju hajutava ketta piiridest. Seega hajutusketta suurus väheneb ja selle heledus suureneb. See tähendab, et paraneb nii pildi detailsus kui ka kontrastsus. Hajumiskettal valgustuse jaotuse olemuse tõttu on "uuesti korrigeeritud" sfäärilise aberratsiooniga objektiividel aga sageli "kahekordistuv" fookusest väljas hägusus.
Mõnel juhul on lubatud märkimisväärne "uuesti korrigeerimine". Nii oli näiteks Carl Zeiss Jena varasel "Planaril" sfäärilise aberratsiooni positiivne väärtus ( δs"> 0), nii õpilase marginaalse kui ka keskmise tsooni jaoks. See lahendus vähendab mõnevõrra kontrasti täisava juures, kuid suurendab märgatavalt eraldusvõimet väikeste avade korral.
Märkmed
Kirjandus
- Begunov B. N. Geomeetriline optika, Moskva Riiklik Ülikool, 1966.
- Volosov D.S., Fotooptika. M., "Kunst", 1971.
- Zakaznov N. P. et al., Optiliste süsteemide teooria, M., "Insener", 1992.
- Landsberg G.S. Optika. M., FIZMATLIT, 2003.
- Churilovsky V. N. Optiliste seadmete teooria, L., "Insener", 1966.
- Smith, Warren J. Kaasaegne optikatehnika, McGraw-Hill, 2000.
Wikimedia sihtasutus. 2010 .
Füüsiline entsüklopeedia
Üks optiliste süsteemide aberratsioonide tüüpe (vt Optiliste süsteemide aberratsioonid); väljendub fookuste mittevastavuses valguskiirtele, mis läbivad telgsümmeetrilist optilist süsteemi (objektiiv (vt objektiiv), objektiiv) erinevatel kaugustel ... Suur Nõukogude entsüklopeedia
Pildi moonutamine optilistes süsteemides, mis tuleneb asjaolust, et optilisel teljel asuvast punktallikast pärit valguskiiri ei koguta ühes punktis kiirtega, mis on läbinud süsteemi teljest kaugemaid osi. * * * SFEERILINE… … entsüklopeediline sõnaraamat
sfääriline aberratsioon- sferinė aberacija statusas T ala fizika atitikmenys: angl. sfääriline aberratsioon vok. spärische Aberratsioon, f rus. sfääriline aberratsioon, fpranc. aberratsioon de sphéricité, f; aberratsioon sphérique, f … Fizikos terminų žodynas
SFEERILINE ABERRATSIOON- Vaata aberratsiooni, sfääriline... Psühholoogia seletav sõnaraamat
sfääriline aberratsioon- süsteemi optilisest teljest erinevatel kaugustel kulgevate valguskiirte fookuste mittevastavuse tõttu viib punkti kujutise erineva valgustusega ringi kujul. Vaata ka: aberratsioon kromaatiline aberratsioon... Metallurgia entsüklopeediline sõnastik
Üks optiliste süsteemide aberratsioone, mis on tingitud fookuste mittevastavusest teljesümmeetrilist optilist süsteemi läbivate valguskiirte jaoks. süsteemi (objektiivi, objektiivi) erinevatel kaugustel selle süsteemi optilisest teljest. Näib, et pilt ...... Suur entsüklopeediline polütehniline sõnaraamat
Pildi moonutamine optilises süsteemid, mis on tingitud asjaolust, et valguskiired pärinevad optilisel punktallikast. telgi ei koguta ühes punktis kiirtega, mis on läbinud süsteemi teljest kaugemaid osi ... Loodusteadus. entsüklopeediline sõnaraamat
1. Sissejuhatus aberratsioonide teooriasse
Kui rääkida objektiivi jõudlusest, kuuleb sageli seda sõna kõrvalekalded. "See on suurepärane objektiiv, kõik aberratsioonid on selles praktiliselt parandatud!" - väitekiri, mida võib sageli leida aruteludest või ülevaadetest. Palju harvemini võite kuulda diametraalselt vastupidist arvamust, näiteks: "See on suurepärane objektiiv, selle jääkaberratsioonid on hästi väljendunud ja moodustavad ebatavaliselt plastilise ja ilusa mustri" ...
Miks on nii erinevad arvamused? Püüan vastata sellele küsimusele: kui hea/halb see nähtus objektiivide ja fotograafia žanrite jaoks üldiselt on. Kuid kõigepealt proovime välja mõelda, millised on fotoobjektiivi aberratsioonid. Alustame teooriast ja mõnest definitsioonist.
Üldkasutuses termin Aberratsioon (lat. ab- “alates” + lat. errare “rändama, eksima”) - see on kõrvalekalle normist, viga, mingisugune süsteemi normaalse töö rikkumine.
Objektiivi aberratsioon- viga või pildiviga optilises süsteemis. Selle põhjuseks on asjaolu, et reaalses keskkonnas võib arvutatud "ideaalses" optilises süsteemis olla kiirte oluline kõrvalekalle suunast, kuhu nad lähevad.
Selle tulemusena kannatab fotograafilise pildi üldtunnustatud kvaliteet: ebapiisav teravus keskel, kontrasti kadu, servade tugev hägustumine, geomeetria ja ruumi moonutamine, värvihalod jne.
Peamised fotoobjektiividele iseloomulikud aberratsioonid on järgmised:
- Koomiline aberratsioon.
- Moonutused.
- Astigmatism.
- Pildivälja kumerus.
Enne kui hakkame neid lähemalt tundma, tuletagem artiklist meelde, kuidas kiired ideaalses optilises süsteemis läätse läbivad:
haige. 1. Kiirte läbimine ideaalses optilises süsteemis.
Nagu näeme, kogutakse kõik kiired ühte punkti F - põhifookusesse. Kuid tegelikkuses on asjad palju keerulisemad. Optiliste aberratsioonide olemus seisneb selles, et ühest valguspunktist objektiivile langevad kiired ei kogune samuti ühte punkti. Niisiis, vaatame, millised kõrvalekalded tekivad optilises süsteemis, kui see puutub kokku erinevate aberratsioonidega.
Siinkohal tuleb ka kohe ära märkida, et nii lihtsas kui ka keerulises objektiivis toimivad kõik allpool kirjeldatud aberratsioonid koos.
Tegevus sfääriline aberratsioon on see, et läätse servadele langevad kiired kogunevad läätsele lähemale kui läätse keskosale langevad kiired. Selle tulemusel saadakse tasapinnal oleva punkti kujutis ähmase ringi või ketta kujul.
.gif)
haige. 2. Sfääriline aberratsioon.
Fotodel ilmneb sfäärilise aberratsiooni efekt pehmendatud kujutisena. Eriti sageli on efekt märgatav avatud avade puhul ning suurema avaga objektiivid on sellele aberratsioonile vastuvõtlikumad. Kuni servad on teravad, võib see pehme efekt olla teatud tüüpi pildistamisel, näiteks portreedel, väga kasulik.
Joonis 3. Sfäärilise aberratsiooni toime tõttu pehme efekt avatud avale.
Täielikult sfäärilistest läätsedest valmistatud objektiivide puhul on seda tüüpi aberratsiooni peaaegu võimatu täielikult kõrvaldada. Üliavaga objektiivide puhul on ainus tõhus viis selle oluliseks kompenseerimiseks kasutada optilises disainis asfäärilisi elemente.
3. Kooma aberratsioon ehk "kooma"
See on külgtalade eriline sfääriline aberratsioon. Selle toime seisneb selles, et optilise telje suhtes nurga all tulevaid kiiri ei koguta ühes punktis. Sel juhul saadakse helendava punkti kujutis kaadri servades “lendava komeedi”, mitte punkti kujul. Kooma võib põhjustada ka pildi hägustamise tsoonis olevate piirkondade väljapuhumist.
.gif)
haige. 4. Kooma.
haige. 5. Kooma fotopildil
See on valguse hajumise otsene tagajärg. Selle olemus seisneb selles, et läätse läbiv valge valgusvihk laguneb selle koostisosadeks värvilisteks kiirteks. Lühikese lainepikkusega kiired (sinine, violetne) murduvad objektiivis tugevamini ja koonduvad sellele lähemale kui pika fookusega kiired (oranž, punane).
haige. 6. Kromaatiline aberratsioon. Ф - violetsete kiirte fookus. K - punaste kiirte fookus.
Siin, nagu ka sfäärilise aberratsiooni puhul, saadakse tasapinnal helendava punkti kujutis uduse ringi / ketta kujul.
Fotodel ilmneb kromaatiline aberratsioon objektidel varjundite ja värviliste piirjoontena. Aberratsiooni mõju on eriti märgatav kontrastsete objektide puhul. Praegu saab XA-d RAW-muundurites üsna lihtsalt parandada, kui pildistamine toimus RAW-vormingus.
haige. 7. Näide kromaatilise aberratsiooni avaldumisest.
5. Moonutused
Moonutused avalduvad foto kumeruses ja geomeetria moonutuses. Need. pildi skaala muutub koos kaugusega välja keskpunktist servadeni, mille tulemusena sirgjooned kõverduvad keskkoha või äärte suunas.
Eristama tünnikujuline või negatiivne(kõige tüüpilisem lainurk) ja padjakujuline või positiivne moonutus (sagedamini avaldub pika fookuse korral).
haige. 8. Nõelapadja ja tünni moonutus
Moonutused on tavaliselt suumobjektiivide puhul palju rohkem väljendunud kui prime-objektiivide puhul. Mõned suurejoonelised läätsed, näiteks Fish Eye, ei paranda moonutusi ja isegi rõhutavad seda.
haige. 9. Väljendunud tünniläätsede moonutusZenitar 16mmkalasilm.
Kaasaegsetes objektiivides, sealhulgas muudetava fookuskaugusega objektiivides, korrigeeritakse moonutusi üsna tõhusalt asfäärilise läätse (või mitme objektiivi) lisamisega optilisse skeemi.
6. Astigmatism
Astigmatism(kreekakeelsest stigmast - punkt) iseloomustab võimatus saada helendavast punktist kujutisi välja servades nii punkti kui isegi ketta kujul. Sel juhul edastatakse optilisel peateljel asuv helendav punkt punktina, aga kui punkt asub väljaspool seda telge - voolukatkestuse, ristatud joontena jne.
Seda nähtust täheldatakse kõige sagedamini pildi servades.
haige. 10. Astigmatismi ilming
7. Pildivälja kumerus
Pildivälja kumerus- tegemist on aberratsiooniga, mille tulemusena asetseb läätse optilise teljega risti asetseva lameda objekti kujutis pinnal, mis on läätse suhtes nõgus või kumer. See aberratsioon põhjustab kogu pildivälja ebaühtlase teravuse. Kui pildi keskosa on teravalt teravustatud, jäävad pildi servad fookusest välja ja ei tundu teravad. Kui teravuse seadistus on tehtud piki pildi servi, jääb selle keskosa ebateravus.
Ideaalseid asju pole olemas... Ideaalset objektiivi pole ka - objektiiv, mis suudab luua lõpmata väikese punkti kujutise lõpmata väikese punkti kujul. Selle põhjus - sfääriline aberratsioon.
Sfääriline aberratsioon- moonutus, mis tuleneb optilisest teljest erinevatel kaugustel läbivate kiirte fookuste erinevusest. Erinevalt varem kirjeldatud koomast ja astigmatismist ei ole see moonutus asümmeetriline ja põhjustab kiirte ühtlast lahknemist punktvalgusallikast.
Sfääriline aberratsioon on omane erineval määral kõikidele objektiividele, välja arvatud mõned erandid (minu teada on Era-12, selle teravust piirab rohkem kromatism), just see moonutus piirab objektiivi teravust avatud ava juures.
Skeem 1 (Wikipedia). Sfäärilise aberratsiooni ilmnemine
Sfäärilisel aberratsioonil on palju tahke - mõnikord nimetatakse seda üllaseks "tarkvaraks", mõnikord madala kvaliteediga "seebiks", see moodustab suuremal määral objektiivi bokeh'd. Tänu temale on Trioplan 100/2.8 mullide tekitaja ja Lomograafia Seltsi uuel Petzvalil on hägususe kontroll... Kuid kõigepealt.
Kuidas sfääriline aberratsioon pildil ilmneb?
Kõige ilmsem ilming on objekti kontuuride hägustumine teravuse tsoonis ("kontuuride sära", "pehme efekt"), väikeste detailide peitmine, defokuseerimise tunne ("seep" - rasketel juhtudel) ;
Näide sfäärilisest aberratsioonist (tarkvarast) pildil, mis on tehtud Industar-26M-ga FED-ist, F/2.8
Palju vähem ilmne on sfäärilise aberratsiooni ilming objektiivi bokeh-s. Sfääriline aberratsioon võib olenevalt märgist, parandusastmest jne moodustada erinevaid segadusringe.
Näidisvõte Triplet 78 / 2,8 (F / 2,8) abil - hägusustel ringidel on hele ääris ja hele keskpunkt - objektiivil on palju sfäärilist aberratsiooni
Näide aplanaadi KO-120M 120 / 1,8 (F / 1,8) pildist - segadusringil on veidi väljendunud piir, kuid see on endiselt olemas. Objektiiv, testide järgi otsustades (mina avaldasin varem teises artiklis) - sfääriline aberratsioon on väike
Ja näiteks objektiivist, mille sfääriline aberratsioon on ütlemata väike - võte Era-12 125/4 (F / 4) abil. Ring on üldiselt ilma ääriseta, heleduse jaotus on väga ühtlane. See räägib suurepärasest objektiivi korrigeerimisest (mis on tõepoolest tõsi).
Sfäärilise aberratsiooni kõrvaldamine
Peamine meetod on ava. "Lisa" talade ära lõikamine võimaldab teravust hästi parandada.
Skeem 2 (Wikipedia) - sfäärilise aberratsiooni vähendamine diafraami abil (1 joon.) ja defokuseerimise abil (2 joon.). Defookuse meetod tavaliselt pildistamiseks ei sobi.
Näited maailma fotodest (keskosa on välja lõigatud) erinevate avadega - 2,8, 4, 5,6 ja 8, tehtud objektiivi Industar-61 (varajane, FED) abil.
F / 2.8 - üsna tugev tarkvara on matistatud
.jpg)
F / 4 - tarkvara on vähenenud, pildi detailsus on paranenud
.jpg)
F/5.6 – peaaegu puudub tarkvara
F / 8 - tarkvara pole, väikesed detailid on selgelt nähtavad
Graafilistes redaktorites saate kasutada teravus- ja hägustamisfunktsioone, mis võivad sfäärilise aberratsiooni negatiivset mõju mõnevõrra vähendada.
Mõnikord tekib objektiivi rikke tõttu sfääriline aberratsioon. Tavaliselt - läätsede vahede rikkumised. Aitab joondamisel.
Näiteks on kahtlus, et Jupiter-9 LZOS-i jaoks ümberarvutamisel läks midagi valesti: võrreldes KMZ toodetud Jupiter-9-ga puudub LZOS-i teravus tohutu sfäärilise aberratsiooni tõttu. De facto - objektiivid erinevad absoluutselt kõiges, välja arvatud numbrid 85/2. Valge saab lüüa Canon 85/1.8 USM-iga ning must vaid Triplet 78/2.8 ja pehmete objektiividega.
Pildistatud 80ndate mustal Jupiter-9-l, LZOS (F / 2)
Pildistatud valgel Jupiter-9-l 1959, KMZ (F / 2)
Seos fotograafi sfäärilise aberratsiooniga
Sfääriline aberratsioon vähendab pildi teravust ja on kohati ebameeldiv – tundub, et objekt on fookusest väljas. Suurenenud sfäärilise aberratsiooniga optikat ei tohiks tavapildistamisel kasutada.
Sfääriline aberratsioon on aga objektiivi mustri lahutamatu osa. Ilma selleta poleks Tair-11 kauneid pehmeid portreesid, pööraseid muinasjutulisi monoklimaastikke, kuulsa Meyer Trioplani bubble bokeh'd, Industar-26M "herneid" ja Zeiss Planaril "mahukaid" ringe kassisilma kujul. 50 / 1,7. Läätsede sfäärilisest aberratsioonist ei tasu vabaneda – tasub proovida sellele kasutust leida. Kuigi loomulikult ei too liigne sfääriline aberratsioon enamasti midagi head.
järeldused
Artiklis analüüsisime üksikasjalikult sfäärilise aberratsiooni mõju fotograafiale: teravusele, bokeh-le, esteetikale jne.
Aberratsioon on mitmetähenduslik termin, mida kasutatakse erinevates teadmiste valdkondades: astronoomia, optika, bioloogia, fotograafia, meditsiin jm. Selles artiklis käsitletakse, mis on aberratsioonid ja mis tüüpi aberratsioone esineb.
Termini tähendus
Sõna "aberratsioon" pärineb ladina keelest ja tähendab sõna-sõnalt "hälvet, moonutust, eemaldamist". Seega on aberratsioon teatud väärtusest kõrvalekaldumise nähtus.
Millistes teadusvaldkondades võib aberratsiooni nähtust täheldada?
Aberratsioon astronoomias
Astronoomias kasutatakse valguse aberratsiooni mõistet. Seda mõistetakse kui taevakeha või objekti visuaalset nihkumist. Seda põhjustab valguse levimise kiirus vaadeldava objekti ja vaatleja suhtes. Teisisõnu, liikuv vaatleja näeb objekti teises kohas, kus ta oleks seda puhkeolekus vaadelnud. See on tingitud asjaolust, et meie planeet on pidevas liikumises, mistõttu on vaatleja puhkeseisund füüsiliselt võimatu.
Kuna aberratsiooni fenomeni põhjustab Maa liikumine, eristatakse kahte tüüpi:
- ööpäevane aberratsioon: kõrvalekalle on põhjustatud Maa ööpäevasest pöörlemisest ümber oma telje;
- aastane aberratsioon: planeedi pöörde tõttu ümber päikese.
See nähtus avastati 1727. aastal ja sellest ajast on valguse aberratsioonile tähelepanu pööranud paljud teadlased: Thomas Young, Airy, Einstein jt.
Optilise süsteemi aberratsioon
Optiline süsteem on optiliste elementide kogum, mis muundab valguskiire. Inimese sedalaadi kõige olulisem süsteem on silm. Samuti kasutatakse selliseid süsteeme optiliste seadmete projekteerimiseks - kaamerad, teleskoobid, mikroskoobid, projektorid jne.
Optilised aberratsioonid on erinevad kujutise moonutused optilistes süsteemides, mis mõjutavad lõpptulemust.
Kui objekt liigub nn optilisest teljest eemale, tekib kiirte hajumine, lõpppilt on hägune, fookusest väljas, udune või originaalist erinevat värvi. See on aberratsioon. Aberratsiooni astme määramisel saab selle arvutamiseks kasutada spetsiaalseid valemeid.
Objektiivi aberratsioon jaguneb mitmeks tüübiks.
monokromaatilised aberratsioonid
Täiuslikus optilises süsteemis on väljundis oleva objekti igast punktist lähtuv kiir samuti koondatud ühte punkti. Praktikas on seda tulemust võimatu saavutada: pinnale jõudev kiir on koondunud erinevatesse punktidesse. Just see aberratsiooninähtus põhjustab lõpliku pildi hägususe. Need moonutused esinevad igas reaalses optilises süsteemis ja neist on võimatu vabaneda.
Kromaatiline aberratsioon
Seda tüüpi aberratsioon on tingitud hajumise nähtusest - valguse hajumisest. Spektri erinevatel värvidel on erinev levimiskiirus ja murdumisaste. Seega on fookuskaugus iga värvi puhul erinev. See toob kaasa värviliste kontuuride või erinevat värvi alade ilmumise pildile.
Kromaatilise aberratsiooni nähtust saab vähendada, kasutades optilistes instrumentides spetsiaalseid akromaatseid läätsi.
Sfääriline aberratsioon
Ideaalset valguskiirt, milles kõik kiired läbivad ainult ühte punkti, nimetatakse homotsentriliseks.
Sfäärilise aberratsiooni nähtusega lakkavad optilisest teljest erinevatel kaugustel läbivad valguskiired olemast homotsentrilised. See nähtus esineb isegi siis, kui alguspunkt asub otse optilisel teljel. Kuigi talad on sümmeetrilised, murduvad kaugemad kiired tugevamalt ja lõpp-punkt omandab ebaühtlase valgustuse.
Sfäärilise aberratsiooni nähtust saab vähendada, kasutades suurendatud pinnaraadiusega objektiivi.
moonutus
Moonutuse (kõveruse) nähtus avaldub algobjekti kuju ja selle kujutise lahknevuses. Selle tulemusena ilmuvad pildile objekti moonutatud kontuurid. võib olla kahte tüüpi: kontuuride nõgusus või nende kumerus. Kombineeritud moonutuse nähtuse korral võib kujutisel olla keeruline moonutuse olemus. Seda tüüpi aberratsioon on tingitud optilise telje ja allika vahelisest kaugusest.
Moonutuse nähtust saab korrigeerida optilise süsteemi spetsiaalse läätsevalikuga. Fotode parandamiseks saab kasutada graafilisi redaktoreid.
kooma
Kui valguskiir läbib optilise telje suhtes nurga all, siis täheldatakse kooma nähtust. Punkti kujutis on antud juhul komeeti meenutava hajutatud laigu kujul, mis seletab seda tüüpi aberratsiooni nimetust. Pildistamisel tekib lahtise avaga pildistamisel sageli kooma.
Seda nähtust saab korrigeerida, nagu sfääriliste aberratsioonide või moonutuste puhul, nii läätsede valimise kui ka diafragmeerimisega – valgusvihu ristlõike vähendamisega diafragmide abil.
Astigmatism
Seda tüüpi aberratsiooni korral võib punkt, mis ei asu optilisel teljel, võtta pildil ovaali või joonena. See aberratsioon on põhjustatud optilise pinna erinevast kumerusest.
Seda nähtust korrigeeritakse, valides spetsiaalse pinnakõveruse ja läätse paksuse.
Need on optiliste süsteemide peamised aberratsioonid.
Kromosoomi aberratsioonid
Seda tüüpi aberratsioon väljendub mutatsioonides, kromosoomide struktuuri ümberkorraldustes.
Kromosoom on päriliku teabe edastamise eest vastutav struktuur raku tuumas.
Kromosoomi aberratsioonid tekivad tavaliselt rakkude jagunemise ajal. Need on kromosomaalsed ja kromosomaalsed.
Aberratsioonide tüübid:
Kromosomaalsete aberratsioonide põhjused on järgmised:
- kokkupuude patogeensete mikroorganismidega - bakterid ja viirused, mis tungivad DNA struktuuri;
- füüsikalised tegurid: kiirgus, ultraviolettkiirgus, äärmuslikud temperatuurid, rõhk, elektromagnetkiirgus jne;
- kunstliku päritoluga keemilised ühendid: lahustid, pestitsiidid, raskmetallide soolad, lämmastikoksiid jne.
Kromosomaalsed aberratsioonid põhjustavad tõsiseid tagajärgi tervisele. Nende põhjustatud haigused on tavaliselt nimetatud neid kirjeldanud spetsialistide järgi: Downi sündroom, Shershevsky-Turneri sündroom, Edwardsi sündroom, Klinefelteri sündroom, Wolff-Hirshhorni sündroom jt.
Kõige sagedamini mõjutavad seda tüüpi kõrvalekallete põhjustatud haigused vaimset aktiivsust, luustiku struktuuri, südame-veresoonkonna, seede- ja närvisüsteemi ning keha reproduktiivfunktsiooni.
Nende haiguste tõenäosus ei ole alati etteaimatav. Sellegipoolest on juba lapse perinataalse arengu staadiumis spetsiaalsete uuringute abil võimalik näha olemasolevaid patoloogiaid.
Aberratsioon entomoloogias
Entomoloogia on zooloogia haru, mis uurib putukaid.
Seda tüüpi aberratsioon ilmneb spontaanselt. Tavaliselt väljendub see väikeses muutuses putukate keha struktuuris või värvis. Kõige sagedamini täheldatakse aberratsiooni Lepidoptera ja Coleoptera puhul.
Selle esinemise põhjused on kromosomaalsete või füüsiliste tegurite mõju putukatele täiskasvanule (täiskasvanule) eelnevas staadiumis.
Seega on aberratsioon hälbe, moonutuse nähtus. Seda terminit kasutatakse paljudes teadusvaldkondades. Kõige sagedamini kasutatakse seda seoses optiliste süsteemide, meditsiini, astronoomia ja zooloogiaga.
