Aberración cromática

Inclinación Aberración esférica Astigmatismo Coma Distorsión Curvatura del campo Petzval Aberración cromática

En óptica , la aberración cromática ( CA ), también llamada distorsión cromática y esferocromatismo , es una falla de una lente para enfocar todos los colores en el mismo punto. ^[1] Es causado por la dispersión : el índice de refracción de los elementos de la lente varía con la longitud de onda de la luz . El índice de refracción de la mayoría de los materiales transparentes disminuye al aumentar la longitud de onda. ^[2] Dado que la distancia focalde una lente depende del índice de refracción, esta variación en el índice de refracción afecta el enfoque. ^[3] La aberración cromática se manifiesta como "franjas" de color a lo largo de los límites que separan las partes oscuras y brillantes de la imagen.

Hay dos tipos de aberración cromática: axial ( longitudinal ) y transversal ( lateral ). La aberración axial se produce cuando se enfocan diferentes longitudes de onda de luz a diferentes distancias de la lente ( cambio de enfoque ). La aberración longitudinal es típica en distancias focales largas. La aberración transversal ocurre cuando se enfocan diferentes longitudes de onda en diferentes posiciones en el plano focal , porque el aumento y / o distorsión de la lente también varía con la longitud de onda. La aberración transversal es típica en distancias focales cortas. El acrónimo ambiguo LCA se utiliza a veces para longitud oaberración cromática lateral . ^[2]

Los dos tipos de aberración cromática tienen características diferentes y pueden ocurrir juntos. La CA axial ocurre en toda la imagen y es especificada por ingenieros ópticos, optometristas y científicos de la visión en dioptrías . ^[4] Puede reducirse deteniéndose , lo que aumenta la profundidad de campo de modo que, aunque las diferentes longitudes de onda se enfocan a diferentes distancias, todavía están en un enfoque aceptable. La AC transversal no ocurre en el centro de la imagen y aumenta hacia el borde. No se ve afectado por detenerse.

En los sensores digitales, el CA axial da como resultado que los planos rojo y azul se desenfocan (asumiendo que el plano verde está enfocado), lo cual es relativamente difícil de remediar en el posprocesamiento, mientras que el CA transversal da como resultado los planos rojo, verde y azul. estar a diferentes aumentos (aumento que cambia a lo largo de los radios, como en la distorsión geométrica ), y se puede corregir escalando radialmente los planos de manera apropiada para que se alineen.

En los primeros usos de las lentes, la aberración cromática se reducía aumentando la distancia focal de la lente siempre que era posible. Por ejemplo, esto podría resultar en telescopios extremadamente largos como los telescopios aéreos muy largos del siglo XVII. Las teorías de Isaac Newton acerca de que la luz blanca está compuesta por un espectro de colores lo llevaron a la conclusión de que la refracción desigual de la luz causaba aberraciones cromáticas (lo que lo llevó a construir el primer telescopio reflector , su telescopio newtoniano , en 1668. ^[5] )