انحراف کروی یک مشکل نوری است که زمانی رخ میدهد که تمام پرتوهای نور ورودی پس از عبور از یک سطح کروی در نقاط مختلف متمرکز شوند. پرتوهای نوری که از یک عدسی در نزدیکی محور افقی آن عبور میکنند، کمتر از پرتوهای نزدیک به لبه یا «حومه» عدسی شکسته میشوند و در نتیجه به نقاط مختلف در سراسر محور نوری ختم میشوند. به عبارت دیگر، پرتوهای نور موازی نور ورودی پس از عبور از عدسی در یک نقطه همگرا نمیشوند. به همین دلیل، انحراف کروی میتواند وضوح و وضوح را تحت تاثیر قرار دهد و به دست آوردن تصاویر واضح را دشوار میکند. در اینجا یک تصویر است که انحراف کروی را نشان میدهد:
همانطور که در بالا نشان داده شده است، پرتوهای نور هنگام عبور از عدسی شکسته یا تغییر زاویه میدهند. آنهایی که به بالا و پایین تصویر نزدیکتر هستند در نهایت در فاصله کوتاهتری در امتداد محور نوری همگرا میشوند (خط نقطه چین سیاه/قرمز)، در حالی که آنهایی که به محور نوری نزدیکتر هستند در فاصله طولانیتری همگرا میشوند و نقاط کانونی مختلفی را در امتداد ایجاد میکنند. همان محور نقطه بهترین فوکوس با «دایره کمترین سردرگمی» به عنوان خط سبز ضخیم نشان داده شده است. انحراف کروی نه تنها به دلیل طراحی لنز، بلکه به دلیل کیفیت مواد لنز نیز ایجاد میشود. لنزهای ساخته شده از مواد بیکیفیت و حبابهای بزرگ میتوانند به شدت بر انکسار نور تأثیر بگذارند.
همانطور که در زیر نشان داده شده است، یک عدسی کامل دارای تمام پرتوهای نور در یک نقطه کانونی واحد است:
بنابراین بهترین نقطه فوکوس با دایرهای که کمترین سردرگمی را دارد درست روی این نقطه کانونی قرار دارد. با این حال، طراحی لنز کروی معمولی اجازه نمیدهد تا موارد فوق اتفاق بیفتد، بنابراین روشهای دقیق تخصصی توسط تولید کنندگان در طول سالها برای کاهش اثر انحراف کروی ایجاد شده است.
راههای کاهش انحراف کروی
لنزهای مدرن از تکنیکهای مختلفی برای کاهش چشمگیر انحراف کروی استفاده میکنند. یکی از روشها استفاده از یک سطح لنز غیر کروی (به معنی غیر کروی) است که از یک طرف به سمت بیرون خمیده میشود و تنها به منظور همگرایی پرتوهای نور در یک نقطه کانونی واحد است، همانطور که در زیر نشان داده شده است:
انحراف کروی زمانی که دیافراگم عدسی کاملا باز باشد (حداکثر دیافراگم) بیشتر مشخص میشود. متوقف کردن لنز حتی با یک توقف به طور چشمگیری انحراف کروی را کاهش میدهد، زیرا تیغههای دیافراگم لبههای خارجی لنزهای کروی را مسدود میکنند. نمونه بارز این موضوع را میتوان در مقاله تغییر تمرکز یافت.
اگر علاقه مند به خواندن بیشتر هستید، در زیر لیستی از مقالاتی در مورد انواع دیگر انحرافات و مسائلی که قبلاً در وبلاگ درهمی منتشر کرده بودیم آورده شده است: