C-Leerdoelen en aantekeningen hoorcolleges
Hoorcollege 1 Abberaties
Leerdoelen
• benoemt de kenmerken van 5 abberaties:
Sferische aberratie: paraxiale lichtstralen hebben een langere brandpuntafstand dan de
perifere lichtstralen. Hierdoor komt er niet één brandpunt uit maar een lijn van brandpunten.
Paraxiale stralen beelden op een andere plaats af dan andere perifere stralen -> perifeer wazig
beeld. Transversaal / longitudinaal
Treedt op bij; lenzen met een grote diameter, axiale en niet axiale (puntvormige) objecten
Oplossingen: ‘bending’ radii dusdanig kiezen dat de breking gelijkmatig verdeeld wordt over
beide sferische grensvlakken (coddington), stop = diafragma dichtbij de lens plaatsen, nadeel
meer vertekening. Asferische lensdisign.
Coma: Deze afwijking treedt op bij een voorwerpspunt dat buiten op de optische as ligt. Bij
deze afwijking wordt een punt van een voorwerp al een komeetje afgebeeld. Deze aberratie
treedt op bij een schuin invallende (tangentiële) evenwijdige bundel licht op de lens.
Als sferische aberratie is geëlimineerd, kan er ten gevolge van coma nog steeds een onscherp
beeld ontstaan.
- De paraxiale stralen en marginale stralen komen niet op één plek terecht
- Ontstaat doordat ik elke zone de vergroting verschillend is
- Geen circle of least confusion maar een komeetvormige afbeelding
1
,Scheefastigmatisme: Ook deze afwijking treedt op bij voorwerpspunten die buiten de optische
as liggen. Voor de lichtstralen die de lens passeren, lijkt de lens gekanteld. De waaier van stralen
in het vlak van de lens en de waaier van stralen loodrecht daarop passeren verschillende delen
van de lens, waardoor de breking afwijkt van de axiale breking. Dit resulteert in de vorming van
twee beeldlijnen.
Beeldvlakkromming: Zelfs wanneer de voorgaande drie aberraties niet optreden, zullen de
beeldpunten op een gekromd beeldvlak, het Petzvaloppervlak, focussen in plaats van een vlak
beeldvlak. Door een slimme combinatie van een dunne positieve en dunne negatieve lens met
de juiste brekingsindices te combineren is het Petzvaloppervlak vlak te krijgen
Vertekening (ton- en kussenvorming): Omdat de vergrotingsfactor bij beeldvorming afhangt
van de verhouding tussen de beeldafstand ten opzicht van de voorwerpsafstand, treedt er bij
voorwerpen die deels op de hoofdas en deels buiten de hoofdas liggen een vervorming op.
Chromatische aberratie: De laatste aberratie die wordt bespreken valt niet onder de Seidel
aberraties. Seidel beschreef alleen monochromatische aberraties. In de normale praktijk
bestaat licht echter vrijwel nooit uit één golflengte maar is het een combinatie van
verschillende golflengtes meestal het normale zichtbare licht.
• benoemt mogelijke oplossingen om sferische aberratie, coma, scheefastigmatisme,
beeldvlakkromming, vertekening (ton- en kussenvorming) en chromatische aberratie te
verminderen.
Sferische aberratie: maak het lensoppervlak asferisch. Dit betekent dat de lens anders dan
bolvormig eruit ziet om de aberratie te verminderen. Ook kun je gebruik maken van een
diafragma. Hierdoor worden de perifere stralen weggelaten. Een laatste oplossing is om
bending te gebruiken. Dus dat je de radii zodanig kiest dat de breking gelijkmatig verdeeld
wordt over beide sferische grensvlakken.
Coma: gebruik bending, zoals bij sferische aberratie. Ook kun je een diafragma gebruiken.
Scheefastigmatisme: gebruik bending van het lensoppervlak.
2
,Beeldvlakkromming: Zet weer een diafragma voor de lens om perifere stralen te stoppen.
Gebruik een doublet, een positief-negatieve lens.
Vertekening: symmetrische doublet met stop tussen beide lenzen in.
Chromatische aberratie: Verander positie van de lens
• herkent in een afbeelding of foto: sferische aberratie, coma, scheefastigmatisme,
beeldvlakkromming, vertekening (ton- en kussenvorming) en chromatische aberratie.
• beschrijft het begrip Coddington vormfactor: De vorm van elke lens, de Coddington
vormfactor, kan worden uitgedrukt in een dimensieloze grootheid σ (sigma). Deze
Coddington vormfactor (σ) kan berekend worden met de volgende vergelijking:
• beschrijft op basis van de Coddington vormfactor de vorm van de lens (concaaf-convex,
plan-convex, biconvex, convex-concaaf, plan-concaaf of biconcaaf).
• benoemt factoren die de Coddington vormfactor beïnvloeden
De vorm van een lens wordt bepaald door de kromtestralen van die lens. De kromtestraal van
een lens is positief als het kromtemiddelpunt rechts van de lens ligt (in het positieve deel van
de x-as) en de kromtestraal is negatief als het kromtemiddelpunt aan de linkerkant van de lens
ligt (in het negatieve deel van de x-as)
3
, • beschrijft de begrippen: aplanatische-, stigmatische- en anastigmatische lens
Aplanatisch: heeft weinig sferische aberratie en nul coma. Daarvoor is de lens specifiek
ontwikkeld.
• beschrijft de rol van aberraties (sferische aberratie, coma, scheefastigmatisme,
beeldvlakkromming, vertekening (ton- en kussenvorming) en chromatische aberratie) in
het oog
Sferische aberratie: is afhankelijk van de pupilgrootte. Komt voornamelijk voor indien de
pupildiameter groter is dan 2.5 mm.
Scheef astigmatisme: de vorm van de retina reduceert deze aberratie.
Coma: is afhankelijk van de pupilgrootte. De vorm van de retina reduceert deze aberratie.
Beeldvlakkromming: de vorm van de retina reduceert deze aberratie.
Vertekening: de vorm van de retina reduceert deze aberratie.
Chromatische aberratie: speelt zich af in het brillenglas.
• benoemt anatomische eigenschappen van het oog die van nature de aberraties in het oog
verminderen.
Door de vorm van de retina en de pupilgrootte worden de meeste aberraties uit nature
opgelost. Er is geen sprake van sferische aberratie of een beeldvlakkige kromming omdat de
retina van zichzelf al gekromd is.
Aantekeningen
Coddington vormfactor: De vorm van elke lens, de Coddington vormfactor, kan worden
uitgedrukt in een dimensieloze grootheid σ (sigma). Deze Coddington vormfactor (σ) kan
berekend worden met de volgende vergelijking:
Hoorcollege 2 Optische basisregels voor brilaanpassing
Leerdoelen
• De optische basisregels voor een brilaanpassing te benoemen
4
Hoorcollege 1 Abberaties
Leerdoelen
• benoemt de kenmerken van 5 abberaties:
Sferische aberratie: paraxiale lichtstralen hebben een langere brandpuntafstand dan de
perifere lichtstralen. Hierdoor komt er niet één brandpunt uit maar een lijn van brandpunten.
Paraxiale stralen beelden op een andere plaats af dan andere perifere stralen -> perifeer wazig
beeld. Transversaal / longitudinaal
Treedt op bij; lenzen met een grote diameter, axiale en niet axiale (puntvormige) objecten
Oplossingen: ‘bending’ radii dusdanig kiezen dat de breking gelijkmatig verdeeld wordt over
beide sferische grensvlakken (coddington), stop = diafragma dichtbij de lens plaatsen, nadeel
meer vertekening. Asferische lensdisign.
Coma: Deze afwijking treedt op bij een voorwerpspunt dat buiten op de optische as ligt. Bij
deze afwijking wordt een punt van een voorwerp al een komeetje afgebeeld. Deze aberratie
treedt op bij een schuin invallende (tangentiële) evenwijdige bundel licht op de lens.
Als sferische aberratie is geëlimineerd, kan er ten gevolge van coma nog steeds een onscherp
beeld ontstaan.
- De paraxiale stralen en marginale stralen komen niet op één plek terecht
- Ontstaat doordat ik elke zone de vergroting verschillend is
- Geen circle of least confusion maar een komeetvormige afbeelding
1
,Scheefastigmatisme: Ook deze afwijking treedt op bij voorwerpspunten die buiten de optische
as liggen. Voor de lichtstralen die de lens passeren, lijkt de lens gekanteld. De waaier van stralen
in het vlak van de lens en de waaier van stralen loodrecht daarop passeren verschillende delen
van de lens, waardoor de breking afwijkt van de axiale breking. Dit resulteert in de vorming van
twee beeldlijnen.
Beeldvlakkromming: Zelfs wanneer de voorgaande drie aberraties niet optreden, zullen de
beeldpunten op een gekromd beeldvlak, het Petzvaloppervlak, focussen in plaats van een vlak
beeldvlak. Door een slimme combinatie van een dunne positieve en dunne negatieve lens met
de juiste brekingsindices te combineren is het Petzvaloppervlak vlak te krijgen
Vertekening (ton- en kussenvorming): Omdat de vergrotingsfactor bij beeldvorming afhangt
van de verhouding tussen de beeldafstand ten opzicht van de voorwerpsafstand, treedt er bij
voorwerpen die deels op de hoofdas en deels buiten de hoofdas liggen een vervorming op.
Chromatische aberratie: De laatste aberratie die wordt bespreken valt niet onder de Seidel
aberraties. Seidel beschreef alleen monochromatische aberraties. In de normale praktijk
bestaat licht echter vrijwel nooit uit één golflengte maar is het een combinatie van
verschillende golflengtes meestal het normale zichtbare licht.
• benoemt mogelijke oplossingen om sferische aberratie, coma, scheefastigmatisme,
beeldvlakkromming, vertekening (ton- en kussenvorming) en chromatische aberratie te
verminderen.
Sferische aberratie: maak het lensoppervlak asferisch. Dit betekent dat de lens anders dan
bolvormig eruit ziet om de aberratie te verminderen. Ook kun je gebruik maken van een
diafragma. Hierdoor worden de perifere stralen weggelaten. Een laatste oplossing is om
bending te gebruiken. Dus dat je de radii zodanig kiest dat de breking gelijkmatig verdeeld
wordt over beide sferische grensvlakken.
Coma: gebruik bending, zoals bij sferische aberratie. Ook kun je een diafragma gebruiken.
Scheefastigmatisme: gebruik bending van het lensoppervlak.
2
,Beeldvlakkromming: Zet weer een diafragma voor de lens om perifere stralen te stoppen.
Gebruik een doublet, een positief-negatieve lens.
Vertekening: symmetrische doublet met stop tussen beide lenzen in.
Chromatische aberratie: Verander positie van de lens
• herkent in een afbeelding of foto: sferische aberratie, coma, scheefastigmatisme,
beeldvlakkromming, vertekening (ton- en kussenvorming) en chromatische aberratie.
• beschrijft het begrip Coddington vormfactor: De vorm van elke lens, de Coddington
vormfactor, kan worden uitgedrukt in een dimensieloze grootheid σ (sigma). Deze
Coddington vormfactor (σ) kan berekend worden met de volgende vergelijking:
• beschrijft op basis van de Coddington vormfactor de vorm van de lens (concaaf-convex,
plan-convex, biconvex, convex-concaaf, plan-concaaf of biconcaaf).
• benoemt factoren die de Coddington vormfactor beïnvloeden
De vorm van een lens wordt bepaald door de kromtestralen van die lens. De kromtestraal van
een lens is positief als het kromtemiddelpunt rechts van de lens ligt (in het positieve deel van
de x-as) en de kromtestraal is negatief als het kromtemiddelpunt aan de linkerkant van de lens
ligt (in het negatieve deel van de x-as)
3
, • beschrijft de begrippen: aplanatische-, stigmatische- en anastigmatische lens
Aplanatisch: heeft weinig sferische aberratie en nul coma. Daarvoor is de lens specifiek
ontwikkeld.
• beschrijft de rol van aberraties (sferische aberratie, coma, scheefastigmatisme,
beeldvlakkromming, vertekening (ton- en kussenvorming) en chromatische aberratie) in
het oog
Sferische aberratie: is afhankelijk van de pupilgrootte. Komt voornamelijk voor indien de
pupildiameter groter is dan 2.5 mm.
Scheef astigmatisme: de vorm van de retina reduceert deze aberratie.
Coma: is afhankelijk van de pupilgrootte. De vorm van de retina reduceert deze aberratie.
Beeldvlakkromming: de vorm van de retina reduceert deze aberratie.
Vertekening: de vorm van de retina reduceert deze aberratie.
Chromatische aberratie: speelt zich af in het brillenglas.
• benoemt anatomische eigenschappen van het oog die van nature de aberraties in het oog
verminderen.
Door de vorm van de retina en de pupilgrootte worden de meeste aberraties uit nature
opgelost. Er is geen sprake van sferische aberratie of een beeldvlakkige kromming omdat de
retina van zichzelf al gekromd is.
Aantekeningen
Coddington vormfactor: De vorm van elke lens, de Coddington vormfactor, kan worden
uitgedrukt in een dimensieloze grootheid σ (sigma). Deze Coddington vormfactor (σ) kan
berekend worden met de volgende vergelijking:
Hoorcollege 2 Optische basisregels voor brilaanpassing
Leerdoelen
• De optische basisregels voor een brilaanpassing te benoemen
4
