אברציה אופטית
אַבֵּרַצְיָה אוֹפְּטִית היא פגם בתמונה הנוצרת במערכת אופטית, וגורם לשינוי בתמונה המתקבלת לעומת הקירוב הפראקסיאלי, שבו מניחים שזוויות קרני האור ביחס לציר, קטנות. במערכות הדמיה, העיוות מתרחש כאשר אור היוצא מנקודה איננו מתכנס לנקודה בודדת לאחר המעבר במערכת. עיוותים מתרחשים כיוון שהתאוריה הפראקסיאלית הפשוטה איננה מודל מדויק של מעבר אור במערכת אופטית, והם נוצרים גם כאשר אין פגמים ברכיבים האופטיים.
עיוותים גורמים לטשטוש הדמות הנוצרת במערכת ההדמיה האופטית. מתכננים של מערכות אופטיות נדרשים לתכנן מערכת אופטית מתוקנת כך שהיא תפצה על העיוותים.
סקירה
ניתן לחלק עיוותים לשתי קטגוריות: מונוכרומטי וכרומטי. עיוותים מונוכרומטיים (צבע או אורך גל בודד) נגרמים כתוצאה מהגאומטריה של העדשות או המראות ומתרחשות גם כאשר האור נשבר וגם כאשר הוא מוחזר. עיוותים אלו מתרחשים גם כאשר האור הינו מונוכרומטי, ומכאן שמם.
עיוותים כרומטים (צבעיים) נגרמים כתוצאה מנפיצה, כלומר השינוי של מקדם השבירה של חומר העדשה לפי אורך הגל. עיוותים אלו אינם קיימים בשימוש באור מונוכרומטי.
עיוותים מונוכרומטיים
- עיוות כדורי
- אסטיגמטיזם
- שביט (קומה)
- עיקום שדה
- תמונה מעוותת (מתיחה/כיווץ של השוליים)
עיוותים כרומטים
- עיוות כרומטי צירי או אורכי
- עיוות כרומטי רוחבי
בהדמיה של מערכת אופטית המורכבת מעדשות או ממראות ניתן לנתב קרני אור הנפלטות מנקודות שונות, לחשב בנפרד את האברציות השונות בדמותה של כל נקודה, ולשפר את ביצועי המערכת, על ידי שינויים מתאימים שיביאו להקטנת האברציות.
באופן כללי, תיקון אברציות יכול להתבצע על ידי הוספת אלמנטים אופטיים פשוטים, כלומר עוד עדשות או מראות למערכת.
עיוותים מונוכרומטיים
התאוריה הבסיסית של מערכות אופטיות טוענת שקרני אור המגיעים מעצם נקודתי יתאחדו לדמות נקודתית, ולכן מרחב העצם יבנה מחדש במרחב הדמות. מונחים כגון אורך מוקד ומישור המוקד, שפותחו על ידי גאוס, מאפשרים את הקביעה של דמות עבור על עצם בכל מערכת. התאוריה הגאוסית, נכונה כל עוד הזוויות שיוצרות כל הקרניים עם הציר האופטי (הציר הסימטרי של המערכת) הם קטנים מאד, כלומר רק עבור עצמים, דמויות ועדשות קטנות. בפועל תנאים אלו אינם מציאותיים, והדמויות הנוצרות ממערכות לא מתוקנות יהיו לרוב מטושטשות, כל עוד המפתח או שדה הראיה חורג מגבולות מסוימים.
לקריאה נוספת
- אברציות אופטיות הקשורת לעדשות מולטיפוקליות בניתוחי קטרקט
- אסטיגמציה - צילינדר
- Guenther, Robert, Modern Optics, John Wiley & Sons Inc, 1990.
קישורים חיצוניים
| מיזמי קרן ויקימדיה |
|---|
 ערך מילוני בוויקימילון: אברציה |
- Mortimer Abramowitz, סקירה נרחבת על אברציות אופטיות, Molecular Expressions
- אברציות בעדשות, ראו עמוד 5-6, טכניון
