4: Aberraciones ópticas

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4.1: Introducción a las aberraciones ópticas
Hasta ahora hemos hecho la suposición de que una lente o un espejo curvo es capaz de formar una imagen puntual de un objeto puntual. Esto puede ser aproximadamente cierto si la profundidad del espejo o el grosor de la lente es pequeño en comparación con otras distancias, y si el ángulo que hacen todos los rayos con el eje del espejo o lente es pequeño, y si estamos usando luz monocromática. Por lo general, ninguna de estas condiciones se satisface exactamente, y en consecuencia la imagen sufre de varias aberraciones.
4.2: Aberración esférica
La aberración esférica se encuentra en sistemas ópticos que utilizan elementos con superficies esféricas.
4.3: Astigmatismo
En griego, estigma significa una marca, en particular la marca hecha por el pinchazo de un instrumento puntiagudo. Un instrumento óptico ideal produce una imagen de una fuente puntual, que también es un punto. Si la imagen no es un punto, entonces es astigmática. Sin embargo, el uso de la palabra astigmático para describir una imagen de una fuente puntual que no es también un punto se restringe al tipo de aberración óptica descrita en esta sección.
4.4: Coma
El coma, al igual que el astigmatismo, es otra aberración que aparece fuera del eje, cerca del borde de un campo de imagen.
4.5: Curvatura de Campo
Al diseñar una lente o sistema de lentes, los problemas de astigmatismo y curvatura de campo suelen estar estrechamente relacionados. Por ejemplo, una lente de menisco tiende a sufrir astigmatismo, y hay una superficie focal para la imagen tangencial, y una superficie focal para la imagen sagital, y las superficies tangencial y sagital se curvan en sentidos opuestos.
4.6: Distorsión
El aumento de una imagen es la distancia de la imagen dividida por la distancia del objeto, y la distancia de la imagen es diferente fuera del eje que en el eje, por lo que la ampliación de la imagen varía con la distancia desde el eje. Si esta distorsión es bastante pequeña, puede que no se note en la fotografía pictórica ordinaria, pero si se está utilizando una fotografía para mediciones posicionales precisas (por ejemplo, en astrometría) es necesario corregir la distorsión.

Miniatura: Coma. (CC BY-SA 3.0; HHahn).