Entre los diferentes tipos de aberraciones que se dan en las lentes, algunas de ellas seguro que la hemos visto en más de una ocasión a simple vista. Entre ellas, las más fácilmente visibles son las que se indican a continuación.
De éstas mencionaremos tres:
– Aberraciones de forma.
– Aberración cromática.
– Aberración cromática lateral.
Aberraciones de forma (o de Seidel).
Distorsión: efecto tonel y efecto corsé.
Este tipo de distorsiones rompen la relación de semejanza entre imagen y objeto y se dan con lentes convexas (convergentes) de una curvatura grande que realizan una difracción muy acentuada cuando el rayo de luz da en la cara anterior de la lente. Esta distorsión tiene dos variables; por un lado cuando los rayos se aumentan en la parte central, tanto en la parte inferior como en la superior, y al que se denomina efecto tonel (también se le llama distorsión negativa). Podemos apreciar su efecto en la figura siguiente.
La distorsión de tonel o de barril es realmente importante cuando se da en objetivos gran angular y ojo de pez, debido a que puede llegar a distorsionar bastante la imagen, también podemos afirmar que se produce en distancias focales cortas.
Por otra parte esta distorsión de los rayos pueden producir que la imagen sea más estrecha en la parte central, tanto en la parte superior como inferior. Esto lo vemos en la imagen siguiente y se le llama efecto corsé (también conocida como distorsión positiva).
En HDTV, cuando se analiza la relación de aspecto, a los diseñadores de ópticas les surge un reto a la hora del manejo y control de la distorsión geométrica a lo largo de todo el recorrido del zoom, cuando la imagen se capta por un CCD de 2/3 de pulgada. Si observamos un formato de relación de aspecto una imagen de 4:3, éste produce en la distorsión de barril o la de corsé un 1,5%. Este tanto por ciento se traduce en un 2,2% cuando el formato de imagen es de 16:9. Esto podemos apreciarlo en la figura siguiente.
Imagen©tilanotv.es Curvatura de campo.
Este problema aparece cuando la imagen que esta situada en un plano normal al eje óptico se forma en una superficie curva. Cuando se forma la imagen en la pantalla plana cerca del plano imagen paraxial estará enfocada solamente en su centro, como podemos apreciar en la siguiente figura.
Imagen©tilanotv.es Por otra parte al acercar la pantalla a la imagen lo que conseguiremos es que se enfoquen los extremos. Este efecto lo podemos ver en la siguiente figura.
Aún así, estos efectos podemos corregirlos. Por ejemplo, cuando la lente es convergente, se curva adentro pero sin embargo, cuando la lente es divergente se curva hacia fuera. Con esto podemos llegar a la conclusión de que la corrección de la curvatura de campo, tiene que realizarse con una combinación de lentes convergentes y divergentes.
Aberración cromática
Esta aberración se origina debido a la características intrínsecas de la luz blanca, que al no ser monocromática, ésta al pasar por una lente simple se refracta, actuando como un prisma descomponiendo la luz blanca en sus colores primarios y a su vez formando un pequeño espectro alrededor del foco.
Este espectro se produce porque los distintos colores de la luz tienen distintas velocidades dentro del material de las lentes y por lo tanto distinto índice de refracción. En la siguiente figura se observa como el rayo de luz blanca al dispersarse cuando pasa a través de la lente se descompone en las diferentes longitudes de onda que la componen.
La distancia focal depende del índice de refracción, ya que dependiendo de éste, se acentuarán más o menos los ángulos una vez que se descompone la luz en la diferentes colores.
Dentro de la aberración cromática podemos distinguir dos tipos, y ambos producen bordes coloreados en la imagen:
– La aberración cromática axial (longitudinal). Esta se produce cuando para dos longitudes de ondas diferentes (el caso de los diferentes colores) existen diferencias de foco. Esto lo podemos ver en la siguiente figura.
Este efecto se produce en cualquier posición de la imagen creándose un halo coloreado alrededor de todo el objeto.
Además en la figura siguiente podemos ver que efectos produce sobre una imagen con aberración cromática axial en donde el halo se aprecia en toda la imagen. Este efecto mejora al disminuir la apertura del diafragma.
La aberración cromática lateral.
Esta aberración cromática se produce cuando para distintas longitudes de onda se producen diferentes aumentos, haciendo variar el tamaño de la imagen. En la siguiente figura se puede comprobar la inclinación de la lente con respecto al eje óptico.
En la aberración cromática lateral, a diferencia de la axial, no se ve el halo en toda la imagen, sino sólo en la dirección tangencial. Además no aparece en el centro de la imagen y aumentan conforme nos vamos hacia las esquinas. Este efecto si disminuye al reducir la apertura del diafragma.
En la figura siguiente podemos ver como se resuelve el problema de la aberración cromática. La fórmula es colocar detrás de esta lente convexa otra cóncava que corrige la dirección del rayo para que haga foco la imagen en el sitio que deseemos.
¿Entiendes ahora el porqué vemos en los objetivos de cámara unas lentes junto a otras? Así es, para corregir las diferentes aberraciones que se producen dependiendo del tipo de lente y de la posición en la que se encuentre, o sea, en tele o en angular.
Si se te ha dado alguna de estas situaciones alguna vez con tu cámara puedes comentarlo a continuación dejando un comentario…
