Technische Optik in der Praxis

4.4 Bestimmung der Abbildungsleistung 101
ten Ap aufgeführt. Sie sind hier berechnet für die Bildmitte und den maximalen
Feldwinkel, und zwar in Form der Queraberrationen (in mm) in der Bildebene,
in Form der Winkelaberrationen ( Änderung der Richtungskosina) und
in Form der Wellenaberrationen als optische Weglängenänderungen OPD (in
Einheiten der Wellenlänge).
Quer- und Winkelaberrationen sind aufgelistet für den Meridionalschnitt
(Schnitt durch das System, der die optische Achse enthält) mit dY ′ und dM ′
und für den dazu senkrechten Sagittalschnitt mit dX ′ und dL ′ .Aufgrundder
Symmetrie des Sagittalschnitts ist für diesen nur die halbe Pupille gerechnet.
Mit der Aberrationstabelle erhält man bereits einen guten Überblick über
die Abbildungsfehler wie Öffnungsfehler und Koma. Mit den Daten der Strahldurchrechnung
können ferner die Lagen der verschiedenen Bildpunkte als
Hauptstrahlkoordinaten in der paraxialen Bildebene bestimmt werden. Mit
Bezug auf die Sollbildpunktslagen kann somit die Verzeichnung des Systems
bestimmt werden. Rechnet man die Bildpunkte als paraxiale Bildpunkte auf
den Hauptstrahlen, so ergeben sich in der Regel keine Bildebenen sondern
gekrümmte Felder (Bildschalen) und somit eine Bildfeldwölbung. Als Astigmatismus
ergibt sich der Unterschied der Bildfeldwölbungen im Meridionalund
Sagittalschnitt.
Auf weitere Aberrationstabellen sei hier verzichtet. Vielmehr mögen die
folgenden beiden Abbildungen die Leistung des optischen Systems in Diagrammen
grafisch veranschaulichen, und zwar in Form der Queraberrationen,
der Bildfeldwölbung (Astigmatismus) und der Verzeichnung. Anders als
bisher wurde hier nun für drei verschiedene Wellenlängen gerechnet. Damit
können die Variation der Aberrationsfunktion mit der Wellenlänge und somit
die Farbaberrationen des Systems verdeutlicht werden (hier allerdings
nur schwarz dargestellt).
Die Queraberrationsfunktionen (tranverse ray aberrations, Abb. 4.2) sind
für die axiale Abbildung und für drei Feldwinkel dargestellt, wobei aufgrund
der Symmetrie die Sagittal-Aberrationen nur für die halbe Pupille gezeigt
sind. Das System wurde um −0.05 mm leicht defokussiert, so daß sich für die
Bildmitte die höchste Schärfe ergibt, hier erkennbar durch minimale Queraberrationen.
Die Feldaberrationen (field aberrations, Abb. 4.3) zeigen deutlich ein
Auseinanderdriften der meridionalen und sagittalen Bildschalen (durchgezogen
und gestrichelt gezeichnet) und somit einen Astigmatismus bis hin zu
0.3 mm. Die Verzeichnung (distortion) ist kleiner als 1%. Der Farbquerfehler
(lateral colour aberration) als Bildgrößendifferenz für die beiden äußeren
Wellenlängen ist etwa 10 µm.
Bis auf die Verzeichnung werden alle bis hierhin betrachteten Aberrationen
zusammengefaßt dargestellt in den Spot-Diagrammen (spot diagrams),
also durch die Darstellung der Durchstoßpunkte der Strahlenbüschel für die
einzelnen Feldwinkel in der Bildebene.