ウィリスの宇宙交信記

超絶怒涛のスーパーミラクル雑記ブログ

カメラ望遠鏡の知識!【色収差】とは

f:id:uxirisu:20170411143605j:plain

 

色収差ってもんがレンズ系の問題としてある

望遠鏡とか、カメラとか

 

今回は色収差って何ってところから書いていこうと思う

 

 

 

色収差とは

色収差ってのはカメラや望遠鏡で物体を見る時に、光をが色ごとに分散されて肉眼で見るのと違う感じになってまう現象のことや

 

f:id:uxirisu:20170404030535j:plain

画像引用:https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%97%E3%83%AA%E3%82%BA%E3%83%A0

 

プリズム効果とか聞いたことあるやろ

レンズのような透明な物体に、白い光が入ると色ごとに屈折率が違うから虹色に分解されてしまうんや

 

 

f:id:uxirisu:20170411143522p:plain

画像引用:wikipedia

 

これがカメラや望遠鏡内で起こることで色収差を引き起こす

 

f:id:uxirisu:20170411143524j:plain

画像引用:wikipedia

 

下の画像が色収差ありの画像や

色ごとに分解されシャープさが失われとるんがわかるな

 

 

色収差の種類

色収差には2種類がある

 

軸上色収差

 

これは画面中央部から周辺部に生じるにじみ

みたいな感じに見える

 

もっかいこの図を見てくれ!

f:id:uxirisu:20170411143522p:plain

この図を見ると、赤い光は緩やかに屈折して、青い光はきつく屈折しとる

 

この時、赤い光と青い光の光の像が結ばれる場所がズレとるやろ

こんな風に色ごとに像が結ばれる位置(ピントが合う位置)がずれることを

「軸上色収差」って言うんや!

 

この場合、青色の光にピントを合わせると写真の中央部が赤く滲む

赤色のピントは合ってないからボケた感じになるんや

 

逆に赤い光にピントを合わせると青い光がボケてまう

 

 

f:id:uxirisu:20170411145557g:plain

画像引用:http://aska-sg.net/shikumi/015-20051019.html

 

イメージ的にはこのようになる

 

倍率色収差

これは画面周辺部で生じる色のにじみ

これは斜めに入射した光が色ごとに屈折率が異なるせいで「像の倍率の違い」となってみられる現象や!

色により拡大のされ方がちょっと違うねん

 

そうやって像の大きさが違ってしまうのを「倍率色収差」っていう

 

この画像を見てくれ!

f:id:uxirisu:20170411145808p:plain

画像引用:http://nijikarasu.cocolog-nifty.com/blog/2014/01/post-0da0.html

 

像を結んでいる位置はスクリーンの位置でどの色も同じや

ピントは合っとる

 

ただ屈折率の違いから赤色の方がスクリーンの周辺部方面で

青色の方はスクリーンの中央方面でピントが合っとる

 

このせいで赤色の方が大きな倍率て見えてしまうんや

 

見え方のイメージとしてはこんな感じ

f:id:uxirisu:20170411145556g:plain

画像引用:http://aska-sg.net/shikumi/015-20051019.html

 

 

色収差の対策

f:id:uxirisu:20170411150806j:plain

実はこの色収差、対策方法がある

 

絞りを絞る

絞りを絞ることで、ある程度色収差を抑えることができる

レンズの中央の周辺の余計な光をシャットアウトし、レンズの中心付近のみを通る光だけで写真を作ることで軸上色収差を抑えることができるんや

 

ただし、倍率色収差はレンズの中心のみを通っても発生してしまうから除去でけへん

 

反射系を使う

反射系ってのは鏡で光を集めて像を作るもんや

反射望遠鏡とかはその類やな


これで色収差をなくすことができる

レンズに光を通すから色収差が発生するんやから、そもそもレンズを使わんとこう!っていう発想やな

 

代わりに球面鏡を使うんや

鏡に白い光を反射させても色ごとに分解されへんもんな

 

なかなか天才やと思う!

 

 

アクロマート

これは色ごとに違う屈折率によって分散された光を逆の分散で元に戻そうという方法や

f:id:uxirisu:20170411151340p:plain

画像引用:wikipedia

 

普通のレンズの後に、また別のレンズをつける

 

その別のレンズってのは屈折率の違いが普通のレンズと逆やねん

普通のレンズだと青い光が大きく曲げられ

赤い光が小さく曲げられるけど

 

別のレンズは青い光が小さく曲げられ

赤い光が大きく曲げられるんや

 

これでつじつま合わせて色収差を抑えとる

 

この機能を充実させた屈折望遠鏡は高価になりやすい

 

まとめ

色収差とはレンズに光が入る際、色ごとに屈折率が違うため像が滲んだりする現象や

 

種類は2種類ある

軸上色収差

倍率色収差

 

 

この記事が参考になったら

読者になってくれんか!

 

 関連記事

一眼レフを使うなら知っておくべき《ISO感度》とは

双眼鏡選びのポイント《ライブ編》 

市街地で天体観測 これだけは知っておけ5つのことまとめ