Aberración cromática

Inclinación Aberración esférica Astigmatismo Coma Distorsión Curvatura del campo de 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 ocurre cuando diferentes longitudes de onda de luz se enfocan 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 la ampliación 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 referencias longitudinales oaberración cromática lateral . ^[2]

Los dos tipos de aberración cromática tienen características diferentes y pueden ocurrir juntos. La CA axial se produce en toda la imagen y los ingenieros ópticos, los optometristas y los científicos de la visión la especifican en dioptrías . ^[4] Se puede reducir deteniéndose hacia abajo , 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 CA transversal no ocurre en el centro de la imagen y aumenta hacia el borde. No se ve afectado por detenerse.

En los sensores digitales, la CA axial da como resultado que los planos rojo y azul estén desenfocados (suponiendo que el plano verde esté enfocado), lo cual es relativamente difícil de remediar en el procesamiento posterior, mientras que la CA transversal da como resultado los planos rojo, verde y azul. estar en 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 adecuada para que se alineen.

En los primeros usos de las lentes, la aberración cromática se reducía aumentando la distancia focal de la lente cuando 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 sobre la luz blanca compuesta por un espectro de colores lo llevaron a la conclusión de que la refracción desigual de la luz causaba aberración cromática (lo que lo llevó a construir el primer telescopio reflector , su telescopio newtoniano , en 1668. ^[5] )