hallo, wie kann ich kurz die sphärische aberration beschreiben? bräuchte dazu auch eine skizzeblink
vielen lieben dank
5. September 2007 - 11:13
#1
sphärische abberation
Forum
Hallo,
aus Wörterbuch der Optometrie v. Goersch
Öffnungsfehler Form eines monochromatischen Abbildungsfehlers, bei dem die unscharfe Abbildung eines auf der optischen Achse einer sphärischen Linse liegenden Objektpunktes durch unterschiedliche Brechwerte der zur optischen Achse konzentrischen kreisringförmigen Linsenzonen entsteht. Zu unterscheiden sind negative und positive Aberration. Siehe auch Kaustik.
Eine Skizze ist sicher hilfreich.
Viele Grüße
Eberhard
Aberration des Auges ( weiterhin A.d.A.) ist ein Abbildungsfehler des Auges, hervorgerufen durch die Form und Substanz der brechenden Medien, durch Dezentration der brechenden Flächen, durch Beugung. Man unterscheidet die sphärische Aberration, die chromatische Abberation, die dezentrische Aberration, die diffraktive Aberration, die Aberration durch Inhomogenität der Augenmedien.
Die sphärische Abberation ist ein Öffnungsfehler. Wegen der nicht sphärischen Form der brechenden Flächen des Auges führt hier die von jeder Linse her bekannte sphärische Abberation (Abbildungsfehler) zu einer komplizierten Kaustik. Die sphärische A.d.A. ist abhängig vom Pupillendurchmesser und vom Akkommodationszustand. Sie beträgt nach Gullstrand bis zu 4 dpt bei 4 mm Pupillendurchmesser, wobei die Randstrahlen stärker gebrochen werden als die Zentralstrahlen (Unterkorrektion). Bei größerer Pupillenweite werden die Randstrahlen schwächer gebrochen als die Zentralstrahlen (Überkorrektion). die durch die sphärische A.d.A. bedingte Unschärfe des Bildes wird aus physiologisch - optischen Gründen nicht in vollem Umfang wahrgenommen.
Kaustik einer konvergierenden Welle oder eines konvergierenden Strahlenbündels ist die Verbindungslinie (kaustische Linie) oder -fläche (kaustischen Fläche) der Schnittpunkte der zu einem Dingpunkt gehörenden einanander benachbarten Bildstrahlen, also der geometrische Ort der Schnittpunkte benachbarter Normalen der Wellenflächen, die ihrerseits Parallelflächen sind. Im Allgemeinen besteht die Kaustik aus zwei Flächen, den Brennflächen einer astigmatischen Welle oder des zugehörigen astigmatischen Strahlenbündels, wobei die Strahlen mit den Wellenflächen zusammenfallen oder identisch sind. Die Kaustik bzw. die beiden Kaustikschalen sind die Enveloppen der Wellenflächen, diese umgekehrt die Evolventen der beiden Brennflächen, von denen auch die eine oder beide in einer Linie oder sogar in einem Punkt entarten können (Abbildungsfehler).
Was Enveloppen und Envolventen sind, bitte selber nachschlagen.
Sonst siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Abbildungsfehler#Sph.C3.A4rische_Aberration...
In allen Grenzen ist auch etwas Positives.
Immanuel Kant
Kurz und knackig
Strahlen, die weiter entfernt der optischen Achse liegen, werden stärker gebrochen, als Strahlen, die der optischen Achse nah liegen. Dadurch kann es keinen Brennpunkt geben. Bei Hohlspiegeln benutzt man so genannte Parabolspiegel, bei Linsen formt man sie asphärisch. So werden die äußeren Strahlen in das Linsendesign mit einbezogen und so der Fehler ausgeglichen. Man kann auch eine kleinere Blende benutzen, um die Randstrahlen auszuschließen, jedoch wird das Bild dann dunkler.
Skizze
-Merlin
Hallo Morwen,
übrigens Die sph. Aberration ( = Öffnungsfehler) kann in gleicher Weise auch beim menschlichen Auge auftreten.
Mit zunehmender Einfallshöhe ( = Entfernung zur opt. Achse) verkürzt sich die Brennweite im Auge. Dadurch entstehen Unschärfen. Da der Fehler abhängig ist vom Pupillendurchmesser kommt diesem Fehler eher Nachts (Weitstellung der Iris) eine Bedeutung zu.
Durch Nahakkommodation nimmt der Fehler widerum ab, da neben der Akkommodation und der Konvergenz auch die Iris sich etwas verkleinert.
Abhilfe schaffen kannst Du leider nur beim Brillenglas oder z. B. einer Lupe. Da die Pupille jedoch bei Brillengläsern als natürliche Blende fungiert ist das ganze halb so dramatisch.
Abhilfe gibt es ansonsten durch
1. Abblenden der Randstrahlen
2. Asphärisches Brillenglas (= Änderung der Krümmungsradien zum Rand hin)
3. Aplanatisches Linsensystem ( = 2 Plankonvexlinsen werden mit den gekrümmten Flächen zueinander in einem bestimmten Abstand montiert)