Основные параметры объектива - Аберрации

АБЕРРАЦИИ

Простая линза, на примере которой мы знакомились в одном из предыдущих номеров журнала с характеристиками оптических систем, тоже может применяться в качестве объектива. Однако изображение, которое она создает, имеет целый ряд недостатков – резкость падает к краям кадра, да и в центре она не будет хорошей; легко заметны нарушения геометрического подобия изображения оригиналу, а также цветные окантовки контуров объектов. Эти недостатки оптических систем, носящие общее название аберрации, присущи не только простой линзе. Даже в самых современных и сложных по конструкции объективах часть аберраций не исправлена полностью, что приводит к ухудшению качества картинки. Всего известно семь видов аберраций – сферическая аберрация, кома, астигматизм, кривизна поля, дисторсия, хроматическая аберрация и хроматическая разность изображений. Перечисленные явления по-разному влияют на снимок. К примеру, сферическая аберрация приводит к ухудшению резкости по всему полю изображения, а кома – к дополнительному падению резкости к краям кадра.

Фотографии также теряют четкость и становятся размытыми из-за влияния астигматизма и кривизны поля (вследствие того что изображение строится не в плоскости пленки, а в некотором объеме). Из-за дисторсии прямые линии объекта съемки получаются на снимке изогнутыми. Хроматическая аберрация и хроматическая разность изображений отвечают за появление у мелких деталей и контуров изображения цветных окантовок и ореолов. Анализ и коррекция аберраций в многолинзовых объективах – сложная и нетривиальная задача, которая не решена полностью даже сейчас, когда у оптиков появились возможности компьютерного расчета объективов, создания марок стекла с заданными характеристиками и линз с асферическими поверхностями. Ни один из реальных объективов не свободен от аберраций в полной мере. Поэтому объектив с высокими характеристиками – это не столько удача инженеров-оптиков, сколько венец целой серии расчетов, экспериментов и испытаний. Объективы же с неважными свойствами – чаще всего следствие минимума затрат на исследования и испытания, а иногда – и банальное невезение. Впрочем, объективы с качеством изображения «ниже среднего» часто появляются и в результате компромисса при выборе между их оптическим качеством и остальными характеристиками – ценой, размерами, светосилой.