Fotografia od A do Z: Aberracja chromatyczna

Aberracja chromatyczna od [łac. Ab – od, errare – błądzić] – zabłąkanie, zbłądzenie, odchylenie od normalnego stanu czy sposobu działania. Inaczej chromatyzm [gr. chromatismos – barwienie]. W optyce jedna z trzech aberracji (obok sferycznej i komy).

Ponieważ współczynnik załamania fali świetlnej jest inny dla fal o różnej długości, fale te po przejściu przez soczewkę nie ogniskują w jednym punkcie. W rezultacie obrazem punktu staje się tęczowy krążek. Praktycznie na zdjęciach pojawiają się kolorowe obwódki wokół kontrastowych krawędzi, dobrze widoczne i niszczące kolorystykę zdjęcia. Zjawisko to ma również znaczenie w fotografii czarno-białej gdzie wywołuje nieostrość obrazu.

Podstawową metodą walki z aberracją chromatyczną jest stosowanie układów dwóch soczewek (skupiającej i rozpraszającej) z różnych gatunków szkła. Tradycyjnie były to soczewki ze szkła kronowego i flintowego sklejone balsamem jodłowym. Współcześnie stosuje się wiele różnych nowoczesnych gatunków szkła. Pierwszy taki układ optyczny skonstruował w XVIII w John Dollond i nazwał achromatem (układ achromatyczny). W rzeczywistości pozwala to jednak tylko na uzyskanie wspólnego ogniska dla dwóch barw: czerwonej i niebieskiej. Powoduje to usunięcie najbardziej widocznych skutków zjawiska lecz go całkiem nie likwiduje. Aby zogniskować w tym samym punkcie następne barwy, konieczne jest dostawienie trzeciej soczewki – taki układ nosi nazwę apochromatycznego (apochromatu).

Inną metodą walki z chromatyzmem jest stosowanie szkieł o niskiej dyspersji (współczynniku załamania światła), co znacznie ogranicza, choć nie likwiduje w całości efektu rozczepiania  światła. Szkła takie zazwyczaj oznaczone są symbolem ED (Extra-low Dispersion) lub UD (Ultra-low Dispersion). Zasadniczo producenci obiektywów stosują jednak własne oznaczenia na poszczególne gatunki szkieł o niskiej dyspersji. Jeszcze lepszy rezultat dają szkła wykonane z fluorytu ale ich produkcja jest nadal droga i występują tylko w najdroższych obiektywach. W rezultacie współczesne obiektywy są zazwyczaj złożonymi układami wielu soczewek i teoretycznie są wolne od aberracji chromatycznej. Praktycznie jednak duża komplikacja ich budowy, zwłaszcza obiektywów zmiennoogniskowych powoduje, że konstruktorzy muszą iść na pewne kompromisy. Tak więc obiektyw, na co dzień wolny od chromatyzmu, mimo oznaczenia przez producentów symbolem APO (Apochromat) w rzeczywistości jest achromatem i w szczególnie sprzyjających okolicznościach (duży otwór przysłony, kontrastowe oświetlenie i wyraźne krawędzie wewnątrz fotografowanej sceny), może dać niespodziewanie bardzo wyraźny efekt tego zjawiska.
Odporność obiektywu na aberrację chromatyczną jest jedną z jego najważniejszych cech i wyznacznikiem jego jakości.

W fotografii cyfrowej aberracja chromatyczna dotyczy również mikrosoczewek umieszczonych ponad poszczególnymi polami matrycy. W tej sytuacji nie istnieją optyczne metody likwidacji zjawiska. Jego redukcja możliwa jest tylko na drodze elektronicznej obróbki obrazu w oprogramowaniu aparatu. 

Tani ale dość dobry obiektyw kit-owy na co dzień nie wykazuje aberracji chromatycznej. Taniość konstrukcji wymagała jednak od konstruktorów pójścia na kompromisy. W tak sprzyjających warunkach aberracja wystąpiła z całą siłą. Czerwono-fioletowe linie na krawędziach ławki całkowicie niszczą zdjęcie.
Zdjęcie na pierwszy rzut oka wygląda dobrze, ale jeżeli przyjrzymy się mu z bliska, to okaże się, że aberracja chromatyczna dała bardzo intensywne przebarwienia na krawędziach kontrastowych elementów. Identyczna sytuacja ma miejsce na kolejnych przykładach.