Добро пожаловать на наш астрономический форум! Здесь вы сможете получить толковые ответы на свои вопросы по любительской астрономии основанные на опыте и знаниях, а не на догадках, мифах и чтении Интернета по диагонали. Если вы решили присоединиться к нам - придерживайтесь и Вы в своих ответах этих правил.

Сферохроматизм

Описания элементарных аберраций оптических изображающих приборов, методов их обнаружения и компенации
Ответить
Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 11176
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Откуда: Санкт-Петербург, Бухарестская, д.33, к.1
Контактная информация:

Сферохроматизм

Сообщение Ernest » 05 янв 2015, 14:42

Сферохроматизм

Сферохроматизм это особая смешанная аберрация - зависимость величины сферической аберрации от длины волны света. Если в оптической системе все аберрации исправлены, и не исправлен только сферохроматизм, то в центре рабочего спектрального диапазона аберрации будут нулевые, в то время как для света коротковолновой границы рабочего диапазона (условно для синего цвета) будет присутствовать переисправленная сферическая аберрация, а у длинноволновой границы (условно - для красного света) недоисправленная сферическая аберрация.

Классический сферохроматизм - апертурная аберрация - в поперечном представлении имеет третью степень зависимости от апертуры (как и сферическая аберрация), первую степень зависимости от длины волны (подобно хроматизму положения первого порядка - ноль в центре спектрального диапазона и линейный рост проявления к краям), нулевую степень зависимости от полевого угла (то есть одинаково проявляется по всему полю зрения).

Обычно, сферохроматизм свойственен светосильным рефракторам (где он сочетается с разными степенями хроматизма положения и остаточной сферической аберрацией) и катадиоптрическим системам вроде Шмидта-Кассегрена (в ШК сферохроматизм - единственная расчетная аберрация в центре поля зрения, обычно в сочетании с небольшим специально введенным хроматизмом положения для минимизации совместного действия).
sphero-chomatism.PNG
sphero-chomatism.PNG (9.39 КБ) 1377 просмотров
А вот пример реальных внефокалов короткофокусного ахромата (152 мм F5), в котором сферохроматизм доминирует. Обратите внимание на разницу в виде внефокальных изображений звезды в разных цветовых каналах: для зеленого света (540 нм) разница минимальна - сферическая аберрация неплохо исправлена; для синего света (486 нм) зафокал контрастный, а предфокал мутный - типичное проявление переисправленной сферической аберрации; для красного (656 нм) напротив - предфокал состоит из контрастных колец с ярким внешним краем, в то время как зафокальное изображение звезды мутное с более яркой сердцевиной - типичное проявление недоисправленной сферической аберрации.
Этот коллаж был получен из фотографий выложенных Eugenio D. на Астрофоруме http://www.astronomy.ru/forum/index.php ... msg3103022" onclick="window.open(this.href);return false;
sphero-chomatic.PNG
sphero-chomatic.PNG (193.67 КБ) 1414 просмотров
Сферохроматизм как и все аберрации снижает контраст изображения "убивает" тонкую детализацию, особенно вблизи предела разрешения, не дает точно сфокусироваться. Его можно заметно подавить используя зеленый фильтр или в несколько меньшей степени фильтры типа "минус-фиолет" (Fringe-Killer). По полихромным предметам (белесых цветов) сферохроматизм проявляется меньше, чем по чисто красным (снимки в аш-альфа) или синим, но сильнее, чем по зеленым (снимки и наблюдения в OIII). При астрофотографии сферохроматизм приводит к появлению широких хроматических (синих и лиловых) ореолов вокруг ярких звезд, причем интенсивность этих ореолов быстро падает по мере удаления от ядра изображения звезды.

Аналогично, существуют и другие смешанные аберрации как хромо-кома (разный знак комы для краев спектрального диапазона оптического прибора - аберрация схожая по проявлению с хроматизмом увеличения), хромо-астигматизм (астигматизм разный по знаку для краев спектрального диапазона - проявляется как перекрестье из синей и красной перекладинок с белесым центром), но сферохроматизм более распространен и вреден (ухудшает изображение по всему полю, в отличие от хромо-комы и -астигматизма).

Ответить