Afbeeldingsfouten

Helaas bestaat er geen telescoop en geen optiek zonder fouten. De belangrijkste aberraties van astronomische telescopen vindt u hier.

Sferische aberratie is een afbeeldingsfout die zowel in lenzen als in spiegels kan voorkomen. Een lichtstraal dicht bij de as wordt anders gebroken of weerkaatst dan een lichtstraal ver van de as. Daarom ontstaan er voor de verschillende stralen verschillende brandpuntsvlakken of brandpuntslengtes. In de telescoop verschijnt deze aberratie als onscherpte. De fout is meer merkbaar bij korte brandpuntsafstanden dan bij lange brandpuntsafstanden. Sferische aberratie kan worden geëlimineerd door gebruik te maken van een asferisch gebogen lens of een parabolisch gevormde spiegel.

Interessant weetje: toen de Hubble-telescoop in de ruimte werd gelanceerd, werd ontdekt dat hij sferische aberratie had omdat hij onscherpe beelden leverde. De telescoop moest worden uitgerust met een "bril" om de fout te corrigeren.

Chromatische aberratie is een afbeeldingsfout die optreedt in lenzentelescopen, d.w.z. refractoren. Het licht valt op de lenselementen en wordt gebroken. Misschien herinnert u zich dit nog van uw natuurkundelessen op school. Alleen door deze breking van het licht kan zich überhaupt een beeld vormen. Blauw licht wordt sterker gebroken dan rood licht. Dit betekent dat de verschillende golflengten verschillende brandpuntsafstanden hebben.

Als men dit praktisch bekijkt bij de beeldvorming van een voorwerp, kan men zeggen dat het blauwe licht op een andere plaats samenvalt dan het rode licht. Dit veroorzaakt beeldonscherpte. Maar dat niet alleen, want er treedt ook een kleurvergrotingsverschil op. In gewone taal betekent dit dat de verschillende afbeeldingsbreedten ook afbeeldingen van verschillende grootte opleveren voor de respectieve kleuren. Het resultaat is kleurzomen.

Chromatische aberratie kan worden gecorrigeerd met achromatische optiek. Daartoe wordt achter de biconvexe positieve lens een negatieve lens met sterkere dispersie (kleurdispersie) geplaatst. Dit doet de kleurafwijkingen gedeeltelijk teniet. Maar zelfs dan kunnen nog kleine kleurafwijkingen worden ontdekt. Deze resterende kleurafwijking wordt het secundaire spectrum genoemd.

Dit secundaire spectrum kan ook worden gecorrigeerd door het plaatsen van een extra lens (meestal een positieve lens). Chromatische aberratie komt niet voor in spiegeltelescopen.

Coma is een andere beeldafwijking die voornamelijk optreedt door schuin invallende lichtstralen buiten de optische as. Coma is vaak het gevolg van de overlapping van sferische aberratie en astigmatisme. Tijdens de beeldvorming worden de lichtstralen in asymmetrische figuren opgewekt. Dit resulteert in sterren met komeetstaart-achtige vervormingen aan de rand van het beeldveld. Deze lijken diffuus en kunnen niet in focus worden gebracht.

Coma is vooral merkbaar in telescopen met een grote brandpuntsverhouding, zoals 1:4 of 1:5. De fout is dus het meest merkbaar in optieken die fotografisch snel zijn. De fout kan worden verminderd met een lange brandpuntsafstand van de telescoop en de daarmee gepaard gaande kleinere brandpuntsverhouding (bv. 1:10). Als de lens wordt geblindeerd, kan deze fout ook tot een minimum worden beperkt. Om toch scherpe beelden te krijgen met snelle lenzen, kunt u ook een coma-corrector gebruiken.

Astigmatisme kan in de telescoop worden veroorzaakt door schuin invallende lichtbundels (astigmatisme = scheve bundel). Dit kan het gevolg zijn van vervormingen aan de spiegel. Het wordt echter vaak veroorzaakt door twee verschillende krommingen van spiegels of lenzen die verschillende brandpuntsafstanden hebben. De ene straal zou dan loodrecht op de andere staan. In het diffractiescherm verschijnt astigmatisme als een langgerekte vervormde structuur.

Kromming van het beeldveld - gebogen veld

De kromming van het gezichtsveld houdt verband met astigmatisme.

Het beeld wordt gemaakt op een gebogen oppervlak, zodat u nooit het midden van het beeld en de rand van het beeld tegelijk scherp kunt krijgen.