Was ist chromatic aberration?

Die chromatische Aberration (auch Farbfehler genannt) ist ein Abbildungsfehler optischer Systeme, insbesondere Linsen und Objektive, der dadurch entsteht, dass Licht unterschiedlicher Wellenlänge (also unterschiedlicher Farbe) unterschiedlich stark gebrochen wird. Dies führt dazu, dass die verschiedenen Farben des Lichts nicht in einem einzigen Punkt fokussiert werden, sondern an unterschiedlichen Stellen hinter der Linse oder dem Objektiv.

Auswirkungen:

• Farbsäume: Typischerweise äußert sich chromatische Aberration durch farbige Säume (meist blau oder violett) an kontrastreichen Kanten im Bild.
• Unschärfe: Das Bild kann insgesamt unschärfer wirken, da die einzelnen Farbkomponenten nicht perfekt übereinander liegen.
• Reduzierte Auflösung: Details können verloren gehen, da die Farben nicht präzise abgebildet werden.

Arten:

Es werden hauptsächlich zwei Arten von chromatischer Aberration unterschieden:

• Longitudinale chromatische Aberration (Axiale chromatische Aberration): Die verschiedenen Farben werden entlang der optischen Achse an unterschiedlichen Punkten fokussiert. Betrifft hauptsächlich die Schärfentiefe.
• Laterale chromatische Aberration (Transversale chromatische Aberration): Die verschiedenen Farben werden unterschiedlich stark vergrößert, was zu farbigen Rändern führt, die mit dem Abstand vom Bildzentrum zunehmen. Betrifft hauptsächlich die Bildränder.

Korrektur:

• Achromatische Linsen: Kombinieren Linsen aus verschiedenen Glassorten (z.B. Kronglas und Flintglas) mit unterschiedlichen Dispersionseigenschaften, um die chromatische Aberration für zwei Wellenlängen zu korrigieren.
• Apochromatische Linsen: Weiterentwicklung der achromatischen Linsen, die die chromatische Aberration für drei Wellenlängen korrigieren und somit eine noch bessere Farbkorrektur erreichen.
• ED-Glas (Extra-low Dispersion): Spezielle Glassorten mit besonders geringer Dispersion werden verwendet, um die chromatische Aberration zu minimieren.
• Softwarekorrektur: Moderne Bildbearbeitungsprogramme können chromatische Aberrationen nachträglich digital korrigieren.

Faktoren, die chromatische Aberration beeinflussen:

• Linsenmaterial: Die Art des verwendeten Glases beeinflusst die Dispersion und damit die chromatische Aberration.
• Linsendesign: Die Form und Anordnung der Linsen im Objektiv spielen eine wichtige Rolle bei der Korrektur von Abbildungsfehlern.
• Brennweite: Objektive mit längerer Brennweite neigen eher zu chromatischer Aberration.
• Blende: Abblenden (Verkleinern der Blendenöffnung) kann die chromatische Aberration reduzieren, da nur die zentralen, weniger fehleranfälligen Teile der Linse genutzt werden.