L’aberrazione cromatica

In questo articolo parleremo dell’aberrazione cromatica, un difetto molto fastidioso che affligge tutti i sistemi ottici e che sicuramente tutti noi abbiamo notato almeno una volta in una nostra foto.

L’effetto visibile dell’aberrazione cromatica è un alone bicolore che circonda gli oggetti fotografati, ben visibile quando la foto è mostrata nelle sue dimensioni originali (100%) e che di fatto degrada la nitidezza dell’immagine, poiché causa una vera e propria sfocatura nei bordi (anche se vedremo che è una sfocatura molto particolare).

L’aberrazione cromatica è dovuta al fatto che la luce che catturiamo con una lente è in realtà una radiazione luminosa composta da fotoni che viaggiano con lunghezze d’onda diverse tra loro; questo è ben visibile utilizzando un prisma che scompone la luce nel famoso arcobaleno. Il problema è che la lente, per quanto buona sia, non riuscirà mai a far convergere i raggi luminosi di tutte le frequenze (quindi dei colori) tutti nello stesso identico punto e questo da’ origine all’aberrazione, che può essere di due tipi.

L’aberrazione cromatica assiale è relativa alla incapacità della lente di mettere a fuoco tutte le lunghezze d’onda nella stessa lunghezza focale, dunque lungo la linea ideale perpendicolare al piano di fuoco. Capita dunque che, ad esempio, la radiazione rossa venga messa a fuoco un po’ prima di quella verde e quest’ultima un po’ prima di quella blu. Più precisamente diremo che siccome la lunghezza focale di una lente dipende dal proprio indice di rifrazione (ossia come e quanto si fa attraversare dalla luce), le differenti lunghezze d’onda, per ognuna delle quali la lente ha un indice di rifrazione diverso, verranno messe a fuoco su piani diversi.

L’aberrazione assiale tende a sparire mano a mano che si chiude il diaframma, in quanto come sappiamo bene, questo causa un aumento della profondità di campo, e quindi si migliora la messa a fuoco; in questo caso i colori dell’alone sono da un lato il rosso e dall’altro il blu (appunto gli estremi della scala cromatica, per i quali la lente darà il “comportamento” più diverso).

Esiste poi l’aberrazione cromatica trasversale che è strettamente correlata con il concetto di zoom; ingrandendo o rimpicciolendo l’immagine, infatti, accade che per gli stessi limiti fisici l’immagine venga proiettata sullo stesso piano di fuoco in posizioni diverse a seconda della lunghezza d’onda considerata.  L’aberrazione trasversale produce quindi molteplici piani in cui l’ingrandimento della stessa immagine è differente per le varie lunghezze d’onda. In questo caso l’unica soluzione è cercare di risolvere il problema in post produzione, e ormai i software di alta qualità riescono ad ottenere risultati piuttosto buoni (seguite il nostro blog per ulteriori articoli su questo argomento).

L’aberrazione cromatica sembra dunque inevitabile, ma in realtà gli obiettivi di alta qualità vengono progettati appunto per garantire la massima soddisfazione del fotografo e quindi prevedono una successione di lenti con indici di rifrazione differenziati che si compensano mutualmente, in modo da ottenere che tutte le lunghezze d’onda convergano allo stesso punto di fuoco.

Ovviamente è possibile anche intervenire nella qualità costruttiva dei vetri, e in particolare si evidenzia come i trattamenti alla fluorite (un materiale caratterizzato da un’altissimo indice di rifrazione, che più alto è meglio è) o comunque l’utilizzo di materie prime della migliore qualità possano ridurre ulteriormente il fenomeno dell’aberrazione cromatica, rendendo quasi mai necessario l’intervento correttivo in post produzione. È dunque importante, specie prima di acquistare un obiettivo, valutare nella scelta i parametri che indicano la quantità di aberrazione introdotta dall’ottica, che, ricordiamo, varia a seconda della lunghezza focale considerata e della distanza dal centro dell’obiettivo.