Aberasi optik

Aberasi optik (en:optical aberration) adalah degradasi kinerja suatu sistem optik dari standar pendekatan paraksial optika geometri (en:paraxial optics). Degradasi yang terjadi dapat disebabkan sifat-sifat optik dari cahaya maupun dari sifat-sifat optik sistem kanta sebagai medium terakhir yang dilalui sinar sebelum mencapai mata pengamatnya.

Aberasi speris

Aberasi speris (en:spherical aberration) adalah aberasi optik yang dilihat dari sudut pandang dengan titik berat geometri sistem optik (kanta, cermin dll). Penyimpangan paraksial yang terjadi lebih disebabkan karena faktor desain kanta yang tidak sempurna. Kanta tidak pernah memproyeksikan citra dengan sempurna, selalu terjadi distorsi atau aberasi pada tingkat tertentu oleh karena sifat fisis geometris kanta yang berakibat pada penurunan kualitas suatu citra karena sinar cahaya yang merambat melalui kanta tersebut tidak dapat diproyeksikan menuju ke titik api yang sama pada sumbu optis.

Koma

Koma negatif

Astigmatisme

Koma (en:comatic aberration) adalah aberasi yang terjadi saat citra suatu obyek terproyeksi keluar dari sumbu optis kanta. Cahaya yang merambat menuju kanta dari sudut insiden θ, dari diameter insiden yang mendekati diameter kanta, akan terproyeksi ke titik api yang berbeda dan membentuk citra yang disebut lingkaran komatik (en:comatic circle), yang menjauhi sumbu optis kanta disebut koma positif dan yang mendekati sumbu optis disebut koma negatif. Lingkaran komatik terbentuk karena perbedaan rasio pembesaran kanta terhadap panjang gelombang sinar yang merambat melaluinya.

Astigmatisme

Astigmatisme (en:astigmatism) adalah aberasi speris yang menyebabkan sinar cahaya yang merambat melalui kanta membentuk lebih dari satu titik api pada sumbu optis.

Aberasi kromatik

Aberasi kromatik (en:chromatic aberration, achromatism) adalah aberasi optik yang dilihat dari sudut pandang dengan penekanan pada sifat optik fisis cahaya. Walaupun pada sebuah kanta dengan bidang speris yang sempurna, setiap bahan kanta mempunyai indeks bias yang berbeda-beda bergantung pada panjang gelombang sinar cahaya yang merambat melaluinya dan menyebabkan sinar cahaya polikromatik tersebut terdispersi dan menyebabkan purple fringe/color fringe pada citra proyeksinya. Aberasi kromatik yang seperti ini dapat diminimalkan dengan kanta komposit doublet akromatik dengan bahan low dispersion glass untuk mengatasi aberasi longitudinal (panjang gelombang yang berbeda diproyeksikan ke titik api yang berbeda-beda pada sumbu optis) dan aberasi transversal/lateral (panjang gelombang yang berbeda diproyeksikan ke titik api yang berbeda pada bidang fokal).

Purple fringe

Jenis aberasi kromatik yang lain adalah tampaknya aura berwarna putih kebiruan disekeliling citra obyek. Jika aberasi kromatik di atas terjadi karena dispersi yang disebabkan perbedaan indeks bias, aberasi ini terjadi karena dispersi yang disebabkan karena perbedaan fasa pada interferensi antara sinar backlight dan sinar difusinya yang terpantul dari antarmuka obyek.

Aberasi monokromatik

Aberasi monokromatik (en:monochromatic aberration) sering juga disebut aberasi tingkat ketiga (en:third-order aberration) adalah aberasi yang terjadi walaupun sistem optik telah sempurna dan tidak terjadi dispersi.

Aberasi defokus

Aberasi defokus (en:defocus aberration) adalah aberasi yang disebabkan karena titik api (en:focal point, foci) tidak terletak pada titik fokus paraksial sperisnya, disebut juga titik santir Gauss (en:Gaussian image point). Defokus, disebut juga wavefront aberration, dimodelkan dengan kesalahan longitudinal gelombang cahaya yang terjadi karena pergeseran titik api ideal pada bidang fokal menuju titik api pengamatan pada sumbu optis, berikut beserta sperisnya (en:radius of curvature) masing-masing yang bersinggungan pada pusat optis kanta. Sinar yang tidak terfokus pada titik api ideal akan merambat menuju bidang fokal secara transversal dan membentuk lingkaran gamang yang kita kenal dengan istilah blur.

Aberasi defokus dapat dikurangi dengan membuat sinar insiden terkolimasi (en:collimated light) dan jarak hiperfokal. Cahaya kurang terkolimasi pada nilai bukaan kecil memperbesar interferensi longitudinal gelombang cahaya yang membias menuju ke titik api, interferensi tersebut akan menimbulkan gelombang cahaya resultan yang dapat jatuh di luar titik api.

Aberasi kurva medan

Aberasi kurva medan (en:aberration of field curvature) adalah sebuah aberasi pada sistem optik yang mempunyai bidang fokal menyerupai lingkaran/kurva.

Bentuk penyimpangan

Bentuk penimpangan yang sering dijumpai adalah:

• Aspherical aberration
• Coma.
• Astigmatism.
• Pembengkokan medan.
• Distorsi garis dan lengkung (barrel & pincushion).
• Penyimpangan warna (chromatic aberration).

Lima penyimpangan yang pertama tadi adalah monochromatic dan dikenal juga sebagai Seidel aberrations. Goresan dan kotoran pada lensa tidak menyebabkan penyimpangan ini - fenomana penyimpangan adalah murni hasil dari desain lensa tersebut. Tidak ada satupun lensa yang dibuat manusia bisa seratus persen bebas dari penyimpangan ini, namun para perancang lensa selalu berusaha mengurangi penyimpangan hingga sesedikit mungkin sesuai dengan target harga yang hendak dicapai oleh sebuah produk. Beberapa penyimpangan ini dapat dikurangi dengan cara stopping down atau menyetel lensa ke bukaan diafragma yang lebih sempit.

Lihat pula

• Stigmatisme