chromatic aberration
La aberración cromática es la aberración axial de las lentes simples que consiste en que la luz de los diferentes colores incide sobre diferentes planos del foco de la lente.
Biografía: EFF.
NdelE: Esta primera definición que nos presenta EFF y qué es la tradicional en los manuales de fotografía clásicos, solo se refiere a la aberración cromática que afecta a las lentes simples. Se trata de una de las dos posibles aberraciones que afectan el color y es la aberración cromática axial.
Un prisma desvía la luz azul más que la luz roja. Las lentes sencillas hacen lo mismo, con el resultado de que la luz azul se enfoca más próxima al objetivo que la luz roja. Este defecto recibe el nombre de aberración cromática axial de la lente.
Dispersión cromática en función de la longitud de onda de los rayos luminosos incidentes.
El ojo humano tiene su máxima sensibilidad para la luz hacia el centro del espectro visible (verde aproximadamente) pero ciertas emulsiones fotográficas son más sensibles al extremo azul. Así, si bien una lente que tenga aberración cromática puede formar una imagen que aparezca nítida da un negativo borroso y desenfocado.
Correcciones posibles.
Para obtener cualquier tipo de corrección es necesario utilizar diferentes tipos de vidrio óptico en un sistema de lentes. Desgraciadamente, las características de los vidrios ópticos disponibles en la actualidad son tales que es imposible la corrección completa para todos los colores (1940), viniendo esta situación agravada por el hecho de que la compensación de otras aberraciones, particularmente la aberración esférica, varía con el color de la luz.
En muchos casos la mejor corrección cromática de un estrecho haz de rayos próximo al eje de la lente ha de sacrificarse a fin de obtener una mejor corrección de compromiso sobre toda la abertura de la lente y esta corrección puede quedar desequilibrada cuando la abertura se reduce varias veces.
Biografía: EFF.
NdelE: La aberración cromática se debe a la dispersión que produce el cambio de medio por el que atraviesa la luz. Pasar del aire a un vidrio, produce una dispersión. Es el clásico experimento del prisma realizado por Isaac Newton (1643-1727). La solución nació de aprovechar el uso de lentes sencillas cóncavas o convexas, pero con diferentes densidades ópticas. Los primeros objetivos compuestos, como el doublet acromático, corregían solo dos colores. Fue necesaria la creación de los lentes apocromáticos para corregir los tres colores (rojo, verde y azul). Es tan complejo el cambio de medio, que durante la creación del doublet, la densidad del cemento óptico para cristales, también fue un problema. La solución llego de la mano del bálsamo de Canadá.
Aberraciones cromáticas.
Hemos hablado de la dispersión, hemos mencionado que los cristales tienen diferentes índices de refracción según la longitud de onda del rayo, es decir, según su color. La «aberración cromática» es la incapacidad de un objetivo para hacer que rayos de luz de distintos colores converjan en un mismo punto focal.
La aberración cromática se pueden reducir aumentando la profundidad de foco mediante el diafragmado.
A nivel de diseño se corrige combinando una lente positiva (convergente o biconvexa) con una negativa (divergente o cóncava), hecha con otro tipo de vidrio, y que tenga un poder de dispersión igual, pero contrario, que el elemento positivo, y un índice de refracción menor. Así, la lente sigue siendo convergente, pero la aberración está «corregida».
Cuando un objetivo está corregido para dos colores (generalmente, el azul y el verde), haciéndolos coincidir en un mismo punto focal, se dice que es «acromático». Los que están corregidos para los tres colores (azul, verde y rojo) se denominan «apocromáticos».
La aberración cromática lateral se refiere a la incapacidad para mantener un mismo tamaño de imagen para todos los colores.
Por ejemplo, si fotografiamos un cuadro blanco veremos que se puede formar una franja coloreada en los bordes. Esto es debido a que el contenido de azul del cuadrado forma una imagen menor que el verde y que ésta formará, a su vez, una imagen menor que el rojo. Cuanto más oblicuos son los rayos, tanto mayor es la dispersión del color.
NdelE: La aberración cromática axial o longitudinal, se produce sobre los rayos de luz cercanos al eje óptico. Un punto de color blanco al atravesar la lente se va a descomponer en haces de diferentes colores. La aberración cromática transversal o lateral, afecta a los rayos de luz por fuera del centro óptico, es decir los que actúan en forma abaxial. Enfocan sobre el plano focal, pero con imagen de mayor tamaño para la menor longitud de onda.
Estas aberraciones no sólo funcionan en fotografía en color, sino que también están presentes en fotografías pancromáticas en blanco y negro.
Para evaluar la calidad de un objetivo, lo ideal sería analizar todas sus aberraciones ópticas. Sin embargo, dado que la corrección de estos defectos influye principalmente en el contraste y la resolución, lo más práctico es medir directamente estas dos características. Así, podemos obtener una idea bastante precisa del rendimiento general del objetivo.
Si fotografiamos una retícula de prueba, veremos que hay un tamaño de líneas que el objetivo ya no es capaz de diferenciar. El trazado menor en el que puedan reconocerse separadamente las líneas (horizontal o verticalmente) indica el «máximo poder de resolución» del objetivo, que se expresa en «líneas por milímetros».
NdelE: Sí observas esta «tarjeta de prueba de nitidez de lentes», lo primero que vas a pensar, es que no sirve para probar las aberraciones cromáticas por ser blanco y negro. Lo que sucede es que ante la imposibilidad de un objetivo de enfocar en un mismo plano los tres colores (RGB), al menos dos colores quedaran fuera de foco y le restaran nitidez a cada linea, haciéndolas difusas y faltas de contraste. Se verán en la imagen resultante desdibujadas y agrisadas.
Pero la nitidez de un objetivo depende grandemente de su contraste. Un objetivo de gran resolución puede formar imágenes separadas de líneas muy juntas, pero a no ser que los blancos y los negros estén también claramente definidos, la sensación de nitidez será pobre. Un objetivo puede dar pues una gran resolución, pero poca definición, mientras que otro puede hacerlo al revés. Incluso un mismo objetivo puede reunir ambas características, pero en planos focales diferentes.
Biografía: FP.
Aberraciones cromáticas y fotografía en blanco y negro.
La aberración cromática también afecta a la fotografía en blanco y negro. Aunque no haya colores en la fotografía, la aberración cromática desenfocará la imagen.
Hay que tener en claro que la luz blanca es la suma de todos los colores, es decir de todas las longitudes de onda que componen el espectro visible del ojo humano.
Pero no toda la fotografía en blanco y negro ve los mismos colores de nuestros ojos. El daguerrotipo solo era sensible a la luz ultravioleta, el colodión solo al UV y al azul.
La historia de la fotografía en blanco y negro fue sumando de a poco colores al espectro sensible de las emulsiones. Existieron películas ortocromáticas, isocromáticas y pancromáticas. Solo las pancromáticas veían la totalidad del espectro visible.
Hoy podrías tomar una cámara de cajón antigua y realizar fotos con película pancromática y observar las aberraciones cromáticas y luego usar película ortocromática y ver, al reducir el espectro visible, como se reducen las aberraciones cromáticas.
También podrías utilizar un lente «Retropia» en una cámara digital y comparar una imagen con las tres capas de color (RGB) con una sola de las capas convertida a escala de grises. Si la amplias lo suficiente, podrías ver una colección de aberraciones…
Biografía: PPP.
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