زيغ لوني

On top is corner detail in a photograph taken with a higher quality lens; bottom is a similar photograph taken with a wide angle lens showing severe visible lateral chromatic aberration. The effect is pronounced on the right side of the building's roof, where a long blue streak is visible.
Optical aberration
Piston

Tilt
Defocus
Spherical
Coma
Astigmatism
Field curvature
Image distortion
Chromatic aberration

زيغ لوني Chromatic aberration هو نوع من تشوه الصورة نتيحة عدم قدرة ال عدسة على تركيز اللون في نفس نقطة التقاء. ويحدث نتيحة اختلاف معامل الانكسار العدسات، واختلاف موجات الضوء.

حيث وجد أن قرينة (معامل) انكسار الأوساط الزجاجية n بازدياد طول الموجة λ، فقيمتها أكبر عند اللون الأزرق منها عند اللون الأحمر.

5045-22.jpg

لتوصيف الزجاج في المجال المرئي من الطيف الكهرمغنطيسي، تم اعتماد طوليّ موجة الإصدار C (أحمر اللون λC=6563Aº) والإصدار F (أزرق اللون λF=4861Aº) لذرة الهدروجين وطول موجة الإصدار D (أصفر اللون ´λD=5893A) للصوديوم. وهكذا يمكن توصيف أي زجاج بوساطة قيمة قرينة الانكسار عند الإصدار D وعامل الحصر المعرف بدلالة قرائن الانكسار عند أطوال الموجة الثلاثة السابقة:

5045-17.jpg
5045-15.jpg

في الماضي، كان الزجاج موزعاً على عائلتين : عائلة الكراون Crown ذات قرينة الانكسار المنخفضة n =1.52 والتبديد اللوني المنخفض (ν = 60)، وعائلة الفلينت Flint ذات قرينة الانكسار العالية n =1.62 والتبديد اللوني العالي (ν = 40). أما اليوم فأصبح يتوفر طيف واسع من الزجاج بمواصفات مختلفة.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الأنواع

الزيوغ اللونية الطولانية

5045-6.jpg

نقطة مادية A مضاءة بمنبع وحيد اللون، ومتوضعة على المحور البصري لعدسة O. تربط العلاقة التالية بين بعد النقطة A وبعد خيالها A’ عن العدسة:

5045-9.jpg

حيث يمثل R1 و R2 نصفي قطري العدسة و تمثل n قرينة انكسار زجاج العدسة.

لما كانت n تابعة لطول الموجة λ، فموقع خيال النقطة A يتغير حسب طول الموجة المستخدم، والأشعة الضوئية الزرقاء تتقارب بشكل أكبر من الأشعة الضوئية الحمراء بالنسبة لعدسة مقربة. ويكون الخيال الأزرق A´B أقرب من الخيال الأحمر A´r إلى العدسة. أما بالنسبة لعدسة مبعدة فالأشعة الزرقاء تتباعد أكثر من الأشعة الحمراء.

5045-13.jpg
5045-4.jpg
5045-16.jpg
5045-10.jpg
5045-14.jpg
5045-18.jpg
5045-21.jpg
5045-8.jpg
5045-1.jpg
5045-11.jpg
5045-20.jpg
5045-7.jpg

يحوي الضوء الأبيض جميع الألوان، وبالتالي فخيال النقطة A عند استخدام منبع أبيض ناتج عن جميع الأخيلة وحيدة اللون المتشكلة على المحور البصري للعدسة. نسمي المسافة

حيث A´c الموضع الخيال المتشكل لدى الإضاءة بالإصدار Cالأحمر A´F لدى الإضاءة بالإصدار F الأزرق، الزيغ اللوني الطولاني chromatisme longitudinal ويعطى بالعلاقة:

إذاً من أجل عدسة معينة، فإن الزيوغ اللونية الطولانية تتعلق بعامل الحصر ν أي بنوع الزجاج المختار لتصنيعها. وقيمة الزيغ اللوني الطولاني لعدسة مصنعة من مادة الفلينت، أكبر من قيمتها فيما لو كانت مصنعة من مادة الكراون إذا تمت المحافظة على قوة العدسة نفسها.

عند إنارة النقطة A بمنبعين ضوئيين أحمر λC وأزرق λF، فإنه يتم الحصول على خبالين نقطتين A´c و A´F . وإذا وُضع الحاجز E في النقطة A´c ، فإنه تُرى نقطة حمراء محاطة ببقعة زرقاء ناجمة عن اصطدام الأشعة الزرقاء بالحاجز. تتعلق مساحة هذه البقعة بفتحة العدسة، و يتعلق شكلها ولونها بمكان الحاجز E. فإذا كان الحاجز في النقطة A´F فإنه يتم الحصول على نقطة زرقاء وبقعة حمراء، وإذا أُنير الجسم بضوء أبيض، تشكل لكل لون خيال. وفي كل نقطة بين A´c و A´F تُرى بقعة ضوئية بيضاء محاطة بهالة تكون زرقاء عند النقطة A´c ، ويتغير لونها ليصبح أحمر عند النقطة A´F .

2 ـ الزيوغ اللونية الجَسامية chromatisme de grandeur:

5045-5.jpg

تشكل العدسة O عدداً لانهائياً من الأخيلة الملونة لجسم صغير AB، هذه الأخيلة لها أطوال مختلفة بسبب الزيوغ اللونية الجَسامية.

تصحيح الزيوغ اللونية

يمكن تصحيح الزيوغ الطولانية باستخدام جملة بصرية مؤلفة من مجموعة من العدسات ذات الزيغ الطولاني الموجب والسالب على التتابع بحيث يتعادلان ويتعاكسان بالإشارة لينعدم الزيغ اللوني الطولاني الكلي ، ومثال على ذلك جسمية ثنائية العدسات لالونية مقربة، تنتج من لصق عدسة مقربة L1 ذات بعد محرقي f1 أو قوة Φ1 وعامل حصر ν1 وعدسة مبعدة ذات بعد محرقي f2 أو قوة Φ2 وعامل حصر ν2. القوة الكلية للجسمية Φ = Φ1+Φ2 وهو مقدار موجب.

فبإنارة جسم نقطي A بعيد جداً بضوء أزرق وأحمر يتشكل بسبب التبديد اللوني للعدسة المقربة L1 محرق أزرق F´b ومحرق أحمر F´r. إن خيال النقطة B´ المتشكل بالعدسة المبعدة L2 (إذا عكسنا اتجاه الضوء) هو مجموع النقطتين Bb وBr، أنظر الشكل (8). وباختيار مناسب لنوع الزجاج المستخدم في تصنيع العدستين L1 و L2

يمكن الحصول على تساوي و . بجمع العدستين L1 و L2 تتطابق النقطتان F´b و Bb وكذلك النقطتان F´r و Br ، والنقطة A´ خيال النقطة A تصبح لالونية achromatic، أنظر الشكل (9).

وبذلك يتم الحصول على تعديل الزيوغ اللونية للعدسة L1 بالزيوغ اللونية للعدسة L2. ومثال على ذلك جسمية كليرو حيث العدسة المقربة مصنعة من الكراون والمبعدة من الفلينت.[1]

التصغير (التقليل)

Chromatic aberration of a single lens causes different wavelengths of light to have differing focal lengths
Diffractive optical element with complementary dispersion properties to that of glass can be used to correct for color aberration
For an achromatic doublet, visible wavelengths have approximately the same focal length
An achromatic doublet brings two wavelengths to a common focus, leaving UV and IR uncorrected and out of focus
Prismatic color distortion shown with a camera set for nearsighted focus, and using -9.5 diopter eyeglasses to correct the camera's myopia.
Close-up of color shifting through corner of eyeglasses. The light and dark borders visible between color swatches do not exist.


رياضيات تقليل انحراف لوني

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

معالجة الصور للحد من ظهور انحراف لوني جانبي

التصوير

Severe purple fringing can be seen at the edges of the horse's forelock, mane, and ear.
Chromatic aberrations around highlights (the white background)

التصوير الأسود والأبيض

انظر أيضاً

المصادر

  1. ^ سليم نوح. "الزُّيوغ". الموسوعة العربية.

وصلات خارجية