Aberraciones ópticas
Se trata de imperfecciones que afectan a la óptica y dan como resultado imágenes de poca calidad. Para evitarlas hay que saber qué factores tener en cuenta…
Aberraciones ópticas en binoculares
Los sistemas ópticos presentan aberraciones ópticas. Ni el ojo humano ni los instrumentos ópticos artificiales están libres de ellas. Incluyen, sobre todo, aberraciones cromáticas, distorsión, abombamiento del campo visual por aberración esférica y astigmatismo. Cuanto más se aleja un rayo de luz del eje óptico, más pronunciados serán estos fallos. En el caso de los binoculares las imperfecciones más habituales son las aberraciones cromáticas y los desenfoques en el borde de la imagen.
1. Aberraciones cromáticas
Muchos prismáticos, sobre todo los más asequibles, generan franjas de colores especialmente en objetos iluminados por el Sol o, por ejemplo, alrededor de las farolas encendidas. Estas franjas suelen ser de color azul. La aberración cromática es un tipo de aberración de la imagen que aparece en aquellas ópticas formadas por uno o varios componentes en los que se produce una refracción, es decir, la división de los haces de luz. La luz azul se refracta más que la roja, lo que significa que cada longitud de onda presenta una distancia focal distinta. El índice de refracción de la luz azul es más grande que el de la roja.
La diferencia entre la luz roja y la azul
Al llegar a la lente convergente, la luz se refracta hacia el eje óptico. A causa de la diferencia en las longitudes de onda, la luz azul se desvía más que la roja. Esto genera una aberración cromática y franjas de colores en la imagen. Los binoculares modernos utilizan sistemas de doble lente que emplean diferentes tipos de lentes para corregir el índice de refracción y conseguir que tanto la luz azul como la roja coincidan.
Así se elimina la mayor parte de las franjas de colores y solo queda una aberración residual que se denomina espectro secundario.
En la práctica, al visualizar los objetos, se puede decir que la luz azul se ubica en un lugar diferente al de la luz roja, lo que se traduce en una imagen desenfocada y, además, en una diferencia de tamaño por colores. En otras palabras, los diferentes anchos de imagen producen imágenes de distinto tamaño para cada color, y esto es lo que produce las franjas de colores.
Binoculares con aberración cromática reducida
A fin de minimizar las aberraciones cromáticas la mayoría de los binoculares emplean objetivos con dos lentes, en los que la segunda lente funciona de forma diferente a la primera. El elemento frontal suele estar formado por una lente convergente de baja dispersión y una lente divergente de mayor dispersión pegadas entre sí. De esta forma se consigue que las luces azul y roja coincidan en un ancho de corte y los binoculares queden corregidos para esos colores.
Este tipo de óptica se denomina acromática. Consejo práctico: durante la observación, las aberraciones cromáticas se manifiestan en forma de franjas de colores alrededor de los objetos.
2. Desenfoques
En casi todos los binoculares sucede que la imagen pierde nitidez cerca de los bordes. Dependiendo del instrumento, este fallo puede ser muy aparente o prácticamente inapreciable. Este fenómeno se produce a causa de la diferencia en la altura de incidencia de los rayos de luz con respecto al eje óptico. La posición del punto focal difiere debido al mayor ángulo de incidencia y a la consiguiente curvatura superficial.
En la imagen real los desenfoques en los bordes no son tan obvios como en este ejemplo, pero el efecto es el mismo.
En un experimento óptico se concluiría que los rayos de luz se encuentran a diferentes distancias focales. Este fallo, también conocido como aberración esférica, se reduce mayormente con el uso de lentes esféricas, aunque también se pueden utilizar combinaciones de varias lentes distintas.
En una lente cuya superficie es esférica el rayo de luz más alejado del eje se refracta más que el rayo que está más cerca. Así se generan diferentes puntos focales en función de la altura de incidencia. Las combinaciones de lentes convexas y cóncavas también son muy efectivas para corregir este fallo. Las aberraciones esféricas generan desenfoques en la imagen.
