Кривизна поля изображения

Кривизна поля изображения

Кривизна́ по́ля изображе́ния — аберрация, в результате которой изображение плоского объекта, перпендикулярного к оптической оси объектива, лежит на поверхности, вогнутой либо выпуклой к объективу. Эта аберрация вызывает неравномерную резкость по полю изображения. Поэтому, когда центральная часть изображения фокусирована резко, то его края будут лежать не в фокусе и изобразятся нерезко. Если установку на резкость производить по краям изображения, то его центральная часть будет нерезкой.

Кривизна поля изображения исправляется подбором кривизны поверхностей линз, их толщины и расстояний между ними. Достигает больши́х величин у простых (не более четырёх линз) не длиннофокусных объективов и существенно уменьшена у более сложных. Для её хорошего исправления, с учетом других аберраций, обычно необходимо, чтобы объектив содержал не менее двух отрицательных линз.

При невозможности исправления кривизна может быть взаимно скомпенсирована астигматизмом (частично). Поэтому, если кривизна исправлена плохо, такой объектив обычно обладает и большим астигматизмом, что отрицательно сказывается на качестве изображения.

Другой метод частичной компенсации кривизны заключается в том, что кривизна третьего порядка компенсируется кривизной пятого порядка. Этого проще всего достичь, если сильно увеличить толщину одной из линз. Если идти от оптической оси, поверхность резкого изображения сначала отклоняется от касательной плоскости, но ближе к краю опять приближается. Этот метод иногда применяется для светосильных или широкоугольных объективов. Если у объектива с фиксированным фокусным расстоянием разрешающая способность по краю выше, чем по полю, как правило, это означает, что был применён именно такой метод (хотя только наличие толстой линзы ещё не означает).

Кроме того, кривизну поля изображения можно успешно исправить, не в ущерб исправлению других аберраций, даже в простых системах, если в положительных линзах применить крон с больши́м показателем преломления, например, лантановое стекло. При этом линзы с той же оптической силой выходят менее выпуклыми, что уменьшает аберрации высших порядков и даёт возможность подбирать параметры системы в более широком диапазоне.

Отрицательное влияние кривизны поля на качество изображения уменьшается при диафрагмировании, но в меньшей степени, чем для комы и сферической аберрации.

Литература

• Волосов Д. С. Фотографическая оптика. М., «Искусство», 1971.