Сферическая аберрация
При детальном рассмотрении изображения точечного объекта, лежащего на оптической оси положительной линзы, заметно, что изображение представляет собой не точку, а пятно. Если, по закону преломления, аккуратно начертить лучи, проходящие через линзу объектива, то получим, что лучи, проходящие близко к краю линзы, отклоняются сильнее, чем проходящие через центральную точку. Если рассмотреть изображение в одной точке, то краевые лучи будут в фокусе, а центральные лучи будут размазывать изображение.
Если рассмотреть изображение в немного отдаленной точке, будет наоборот. Лучшее изображение находится в точке между этими двумя, представляет собой круг, его называют кружком рассеяния. То есть сферические аберрации возникают из-за преломления света под разными углами во время прохождения через сферическую поверхность линзы.
1. Сферическая оптика образует несовершенное изображение благодаря наличию сферических аберраций (распределяется неравномерно оптической мощности).
2. Асферические линзы имеют равномерную оптическую мощность на всех участках, создавая изображение высокого качества даже в условиях плохой освещенности.
Кривизна поля
Создаваемое сферической линзой изображение в плоскости, перпендикулярной оптической оси, не является плоским, оно имеет форму искривленной поверхности, напоминающую поверхность сферы. Так как поверхность матрицы или пленки плоские, то углы кадра будут нерезкие в сравнении с центром кадра. Или наоборот углы резкие — центр нет. Такая аберрация называется кривизной поля изображения.
Аберрация кома
Если точечный объект смещен относительно оптической оси, возникает аберрация, называемая комой. Такая аберрация напоминает комету, которую астрономы называют комой, оттуда и пошло название.
Дисторсия объектива
Если сфотографировать сетку с квадратными ячейками, то мы получим изображение в виде бочонка или подушки. Такого рода искажение зависит не только от самой линзы, но и от расположения диафрагмы внутри объектива. Изображение подобно проекции сетки на сфере. В центральной части кадра увеличение больше для бочкообразной дисторсии, а по краям — для подушкообразной дисторсии.
Астигматизм объектива
Это еще один вид искажения, лежащего вне оптической оси, точечного объекта. Условно можно сказать, что при фотографировании сетки вертикальные линии получаются резкими, а горизонтальные нерезкими или наоборот. Но чаще всего наблюдается эффект нерезкости сетки, когда линии сетки не перпендикулярны.
Хроматическая аберрация
Все вышеперечисленные аберрации работают одинаково для всех цветов. При хроматической аберрации лучи разного цвета преломляются по-разному. То есть фиолетовые лучи фиксируются в одной точке, а красные в другой. Это приводит к радужной кайме на отдельных элементах изображения.
Уровень всех аберраций выше к краям изображения. Для устранения аберраций в объективах используют линзы из различных сортов стекла. К примеру, при использовании одного вида стекла фиолетовые лучи фокусируются чуть ближе к линзе, чем красные, при другом наоборот. Путем соединения нескольких линз с противоположными хроматическими аберрациями производители объективов добиваются минимизации или полного устранения искажений.
