Fotografia od A do Z: Aberracja sferyczna

Aberracja sferyczna od [łac. Ab – od, errare – błądzić] – zabłąkanie, zbłądzenie, odchylenie od normalnego stanu czy sposobu działania. W optyce jedna z trzech aberracji (obok chromatycznej i komy).

Aberracja sferyczna jest cechą soczewki sferycznej (której powierzchnie zbudowane są z wycinków sfer) lub zbudowanych z takich soczewek układów optycznych (obiektywów), polegającą na innym załamywaniu padających promieni świetlnych, w zależności od tego czy padają one na centralną część soczewki, czy też w pobliżu jej brzegu. Rezultatem jest różna długość ogniskowania tych promieni, co skutkuje odwzorowaniem punktu w postaci kolistej plamki.

Zjawisko aberracji sferycznej zmniejsza się wraz z przymykaniem przysłony, a więc ograniczaniem powierzchni soczewki, na którą pada światło do jej centralnej części. 

Aberracja sferyczna – schemat. Promienie padają na skrajną część soczewki pod większym kątem niż w pobliżu jej centrum. Powoduje to ich silniejsze załamanie i zogniskowanie bliżej samej soczewki.
	F1,4
	F2,0
	F4,0
	F5,6
	F8,0
	F11

Rezultatem aberracji sferycznej jest nieostrość całego obrazu odwzorowywanego przez obiektyw. Zjawisko to można redukować lub wykluczyć przez odpowiedni dobór kilku soczewek. Najskuteczniejszym sposobem jest jednak wprowadzenie do układu optycznego soczewek asferycznych, których odpowiednio dobrany kształt zapobiega powstawaniu tego zjawiska. Do początku lat dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku produkcja takich soczewek, ze względu na ich skomplikowany kształt, była bardzo droga. Z tego powodu stosowano je tylko w najlepszych obiektywach, cenowo będących poza zasięgiem większości fotografujących.

Dzisiaj również najlepsze soczewki asferyczne produkowane są metodą szlifowania szkła i są one nadal bardzo drogie. Nieco gorsze jakościowo są soczewki wytwarzane metodą odlewania masy szklanej w odpowiedniej matrycy i pod dużym ciśnieniem. Najtańsze i najpowszechniej stosowane są jednak soczewki hybrydowe – na powierzchnie zwykłej soczewki sferycznej nakłada się nową powierzchnię z żywicy akrylowej o skomplikowanym kształcie. Ponieważ jedną soczewką asferyczną zastępuje się kilka elementów optycznych, obniża to koszty wytwarzania obiektywów. Na dużą skalę soczewki hybrydowe jako pierwsi zaczęli stosować producenci niezależni (Sigma, Tamron), co pozwoliło im na wprowadzenie do produkcji wielu ciekawych obiektywów w atrakcyjnej cenie.

Schemat budowy obiektywu z zaznaczonymi elementami asferycznymi.