Chromatische Aberration

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Vergleich eines Motivs ohne und mit chromatischer Aberration, in diesem Fall einem Farbquerfehler.

Die chromatische Aberration (von griech. chroma, die Farbe und lat. aberrare, abschweifen) ist ein Abbildungsfehler optischer Linsen, der von der Wellenlänge bzw. Farbe des Lichts abhängt. Man unterscheidet zwischen Farblängsfehler und Farbquerfehler. Fotografen verwenden bei fachlichen Diskussionen über die Qualität von Objektiven oft die Abkürzung "CA".

[Bearbeiten] Ursache

Wegen der Abhängigkeit der Brechzahl von der Wellenlänge (Dispersion) unterscheidet sich die Brennweite von Sammellinsen je nach Lichtfarbe, wobei für blaues Licht eine kürzere Brennweite erreicht wird als für rotes Licht. Der Effekt zeigt sich deutlich beim Lichtdurchfall durch ein Prisma.

Licht verschiedener Wellenlänge wird so in verschiedenen Punkten fokussiert - es treten Farbsäume auf.

[Bearbeiten] Farblängsfehler und Farbquerfehler

Sowohl durch ihre Lage auf der optischen Achse als auch durch ihre Abbildungsgröße in der Bildebene weichen die Abbildungen der drei Grundfarben voneinander ab. Daher differenziert man bei der chromatischen Aberration zwischen einem Farblängsfehler (Achsenabweichung, oder longitudinale/axiale chromatische Aberration) und einem Farbquerfehler (die Bildebene betreffend, auch: Farbvergrößerungsfehler, oder transversale/laterale chromatische Aberration). Durch den Farblängsfehler entstehen unterschiedliche Farbränder vor und hinter der Fokusebene. Der Farbquerfehler erzeugt Farbränder an nicht radial verlaufenden Kontrastkanten, deren Farbe davon abhängt, ob es sich, von der Bildmitte aus betrachtet, um einen Hell-Dunkel-Übergang oder einen Dunkel-Hell-Übergang handelt. Der Farbquerfehler wird im Bildzentrum nicht sichtbar und nimmt zum Bildrand hin zu.

[Bearbeiten] Gegenmaßnahmen

Durch Kombination von Linsen aus Gläsern verschiedener Dispersion kann dieser Fehler korrigiert werden. Werden dabei die am stärksten voneinander abweichenden Grundfarben Rot und Blau zusammengeführt, spricht man von einer achromatischen Korrektur bzw. einer achromatischen Linse. Wird zudem die Grundfarbe Grün mit den beiden anderen zusammengelegt, handelt es sich um eine apochromatische Korrektur, die nur bei sehr hochwertigen - und entsprechend teuren - optischen Systemen angewendet wird.

Farblängsfehler können durch Abblenden des Objektivs reduziert werden. Beim Farbquerfehler ist das Verhältnis von Blendenöffnung und Ausmaß des Fehlers weniger eindeutig und von Objektiv zu Objektiv unterschiedlich.

In der Digitalfotografie lassen sich Farbquerfehler per elektronischer Bildverarbeitung nachträglich korrigieren, indem die verschiedenen Farbkanäle des Bildes unterschiedlich skaliert werden.

[Bearbeiten] Auge

Das menschliche Auge kann durch seine veränderliche Linse die Brennweite nur an jeweils eine Wellenlänge des einfallenden Lichtes anpassen. Kombinationen von Farben mit sehr weit auseinander liegenden Wellenlängen sind daher für das Auge unangenehm.

Chromatische Aberration kann auch beim Übergang von weißen zu dunklen Flächen beobachtet werden. Weißes Licht enthält zwar alle Farben des Spektrums, und diese werden normalerweise im Auge auch unterschiedlich abgelenkt. In der Mitte einer weißen Fläche überlagern sich diese Lichtstrahlen jedoch, weshalb man sie dann doch wieder als weiß wahrnimmt. Da diese Überlagerung am Flächenrand nicht vollständig stattfindet, ist hier ein gelber oder blauer Farbsaum zu sehen - je nach Richtung des Übergangs. Man kann diesen Effekt sehr deutlich erkennen, wenn man durch ein Prisma schaut.

[Bearbeiten] Siehe auch

• Abbildungsfehler
• Cooke-Triplet

 Commons: Chromatic aberration – Bilder, Videos und Audiodateien