Eine sphärische Aberration ist ein visueller Effekt, der durch die Verzerrung von Licht verursacht wird, wenn es durch eine sphärische Linse fällt. Der Effekt verschlechtert den Kontrast eines durch die Linse beobachteten Objekts und bewirkt, dass ein einzelner Punkt von einem Lichthof umgeben wird. Dadurch werden die Details des gesamten Bildes verwischt, und jeder Kontrast zwischen den Objektmerkmalen wird schlecht definiert. Die sphärische Aberration tritt gleichmäßig im gesamten Feld des Objektivs auf, unabhängig davon, wie viel oder wenig Licht durchgelassen wird.
Benannt nach dem Erzeugungspunkt an der sphärischen Oberfläche der Linse, ist die sphärische Aberration bei optischen Linsen, insbesondere bei Teleskopen, üblich. Änderungen in der Entfernung von Objekten können den Effekt auslösen. Die Lichtwellen, die durch ihn hindurchgehen, treffen sich nicht auf dem Spiegel, was die Bildung eines klaren Bildes verhindert. Es ist wichtig, die Aberration nicht zu überkorrigieren, in diesem Fall würde der Effekt gleich erscheinen. Bei einer Unterkorrektur bewirkt die Änderung der Strahlen, dass das Bild umgekehrt wird.
Um eine Linse zu entwerfen oder einen Aberrationsfehler zu korrigieren, wird ein sphärischer Aberrationskoeffizient berechnet, der dem Wellenfrontfehler entspricht, der den Effekt erzeugt. Für unterkorrigierte sphärische Aberrationen hat dieser Koeffizient einen negativen Wert, und überkorrigierte Aberrationen haben einen positiven Wert. Um das Problem zu beheben, muss die sphärische Aberration ausgeglichen werden, indem die Lichtwellen in die entsprechende Richtung angepasst werden.
Die sphärische Aberration kann durch eine Vielzahl von Maßnahmen korrigiert werden. Eine Verkleinerung der Blendenöffnung reicht oft aus, um das Problem zu beheben. Die Unschärfe nimmt exponentiell mit dem Durchmesser der Blende ab, was wichtig ist, um diesen Sehfehler zu korrigieren. Diese Berechnung ist anders, wenn zusammengesetzte Linsen zusammen in einem System verwendet werden. Manchmal werden von Fotografen in ihren Kameras spezielle Filter verwendet, um eine sphärische Aberration zu erzeugen und spezielle Effekte auf die resultierenden Bilder zu erzeugen.
Wenn es notwendig ist, sphärische Aberrationen zu korrigieren, müssen die richtigen Berechnungen berücksichtigt werden. Diese mathematischen Elemente umfassen Koeffizienten und Variablen, die für das Objektiv und den auftretenden Fehler spezifisch sein müssen. Das Problem kann behoben und der Fokus so eingestellt werden, dass das Bild klar ist, eine Anforderung an alle Kameras, Mikroskope sowie sowohl Amateur- als auch fortschrittlichste Teleskope.