АБЕРРАЦИИ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ • Большая российская энциклопедия

АБЕРРА́ЦИИ ОПТИ́ЧЕСКИХ СИСТЕ́М (от лат. aberratio – ук­ло­не­ние), ис­ка­же­ния изо­бра­же­ний, соз­да­вае­мых оп­тич. сис­те­ма­ми. Про­яв­ля­ют­ся в том, что оп­тич. изо­бра­же­ния не впол­не от­чёт­ли­вы, неточ­но со­от­вет­ст­ву­ют объ­ек­там или ока­зы­ва­ют­ся ок­ра­шен­ны­ми. Су­ще­ст­ву­ет неск. ви­дов абер­ра­ций. Наи­бо­лее рас­про­стра­нён­ны­ми яв­ля­ют­ся хро­ма­ти­че­ская абер­ра­ция и сле­дую­щие гео­мет­рич. абер­ра­ции: сфе­ри­че­ская, ас­тиг­ма­тизм, ко­ма, дис­тор­сия, кри­виз­на по­ля изо­бра­же­ния.

Сфе­ри­че­ская абер­ра­ция за­клю­ча­ет­ся в том, что све­то­вые лу­чи, ис­пу­щен­ные од­ной точ­кой объ­ек­та и про­шед­шие од­ни из них вбли­зи оп­тич. оси, а дру­гие че­рез от­да­лён­ные от оси час­ти сис­те­мы, не со­би­ра­ют­ся в од­ной точ­ке. Вслед­ст­вие это­го изо­бра­же­ние, соз­да­вае­мое па­рал­лель­ным пуч­ком лу­чей на пер­пен­дику­ляр­ном оси эк­ра­не, име­ет вид не точ­ки, а круж­кá с яр­ким ядром и ос­ла­бе­ваю­щим по яр­ко­сти оре­о­лом (т.  н. кру­жок рас­сея­ния). Спе­ци­аль­ным под­бо­ром линз (со­би­раю­щих и рас­сеи­ваю­щих) сфе­рич. абер­ра­цию мож­но поч­ти пол­но­стью уст­ра­нить.

Рис. 1. Световой пучок, прошедший через оптическую систему, обладающую астигматизмом. Внизу показаны сечения пучка плоскостями, перпендикулярными оптической оси системы.

Ас­тиг­ма­тизм про­яв­ля­ет­ся в том, что изо­бра­же­ние точ­ки, не ле­жа­щей на глав­ной оп­тич. оси, пред­став­ля­ет со­бой не точ­ку, а две вза­им­но пер­пен­ди­ку­ляр­ные ли­нии, рас­по­ло­жен­ные в раз­ных плос­ко­стях на не­ко­то­ром рас­стоя­нии друг от дру­га. Изо­бра­же­ния точ­ки в про­ме­жу­точ­ных ме­ж­ду эти­ми плос­ко­стя­ми се­че­ни­ях име­ют вид эл­лип­сов (рис. 1). Ас­тиг­ма­тизм обу­слов­лен не­оди­на­ко­во­стью кри­виз­ны оп­тич. по­верх­но­сти в раз­ных плос­ко­стях се­че­ния па­даю­ще­го на неё све­то­во­го пуч­ка и воз­ни­ка­ет ли­бо вслед­ст­вие асим­мет­рии оп­тич. сис­те­мы (напр., в ци­лин­д­рич. лин­зах), ли­бо в обыч­ных сфе­рич. лин­зах при па­де­нии све­то­во­го пуч­ка под боль­шим уг­лом к оси. Ас­тигма­тизм ис­прав­ля­ют та­ким под­бо­ром линз, что­бы од­на ком­пен­си­ро­ва­ла ас­тиг­ма­тизм дру­гой. Ас­тиг­ма­тиз­мом мо­жет об­ла­дать че­ло­ве­че­ский глаз (см. Асти­гма­тизм гла­за).

При на­клон­ном па­де­нии лу­чей на оп­тич. си­сте­му в ре­зуль­та­те на­ру­ше­ния сим­мет­рии пуч­ка воз­ни­ка­ет ещё од­на абер­ра­ция – ко­ма, при ко­то­рой изо­бра­же­ние точ­ки име­ет вид не­сим­мет­рич­но­го пят­на рас­се­я­ния. Её раз­ме­ры про­пор­ци­о­наль­ны квад­ра­ту уг­ло­вой апер­ту­ры оп­тич. си­сте­мы и уг­ло­во­му уда­ле­нию точ­ки-объ­е­кта от оп­тич. оси. Ко­ма ве­ли­ка в те­ле­ско­пах с па­ра­бо­лич. зер­ка­ла­ми. Ис­прав­ля­ют ко­му под­бо­ром линз.

Рис. 2. Дисторсия.

Для дис­тор­сии ха­рак­тер­но на­ру­ше­ние гео­мет­рич. по­до­бия ме­ж­ду объ­ек­том и его изо­бра­же­ни­ем. Дис­тор­сия обус­лов­ле­на не­оди­на­ко­вым ли­ней­ным уве­ли­че­ни­ем оп­тич. сис­те­мы на раз­ных уча­ст­ках изо­бра­же­ния. При­мер ис­ка­же­ний, ко­то­рые да­ёт сис­те­ма, об­ла­даю­щая дис­тор­си­ей, при­ве­дён на рис. 2. Сле­ва от цен­траль­но­го квад­ра­та по­ка­за­но его изо­бра­же­ние, ис­ка­жён­ное за счёт по­душ­ко­об­раз­ной (по­ло­жи­тель­ной) дис­тор­сии, спра­ва – ис­ка­жён­ное за счёт боч­ко­об­раз­ной (от­ри­ца­тель­ной) дис­тор­сии. Дис­тор­сия ус­тра­ня­ет­ся под­бо­ром линз.

Кри­виз­на по­ля – абер­ра­ция осе­сим­мет­рич­ной оп­тич. сис­те­мы, она за­клю­ча­ет­ся в том, что изо­бра­же­ние плос­ко­го пред­ме­та по­лу­ча­ет­ся пло­ским не в плос­ко­сти, как долж­но быть в иде­аль­ной сис­те­ме, а на ис­крив­лён­ной по­верх­но­сти. В слож­ных оп­тич. сис­те­мах кри­виз­ну по­ля ис­прав­ля­ют, со­че­тая лин­зы с по­верх­но­стя­ми раз­ной кри­виз­ны.

Оп­тич. сис­те­мы мо­гут об­ла­дать од­но­вре­мен­но неск. абер­ра­ция­ми, уст­ра­нить их все сра­зу – очень слож­ная за­да­ча. Обыч­но абер­ра­ции уст­ра­ня­ют час­тич­но в за­ви­си­мо­сти от на­зна­че­ния оп­тич. сис­те­мы. В не­ко­то­рых слу­ча­ях ис­поль­зу­ют ме­то­ды адап­тив­ной оп­ти­ки.

Хро­ма­тич. абер­ра­ция свя­за­на с за­ви­си­мо­стью по­ка­за­те­ля пре­лом­ле­ния сред от дли­ны вол­ны све­та.

Не­со­вер­шен­ст­ва изо­бра­же­ний, фор­ми­руе­мых оп­тич. сис­те­мой, воз­ни­ка­ют так­же в ре­зуль­та­те ди­фрак­ции све­та на оп­ра­вах линз, диа­фраг­мах и т. п. Та­кие абер­ра­ции прин­ци­пи­аль­но не­уст­ра­ни­мы, хо­тя и мо­гут быть умень­ше­ны. Но они обыч­но не так силь­но влия­ют на изо­бра­же­ние, как гео­мет­ри­че­ские и хро­ма­ти­че­ские.

Хромосомные аберрации: причины и методы выявления

24 Августа 2019г.

Для данной мутации характерны структурные изменения хромосом. Выделяют несколько видов хромосомных аберраций.

1. Делеция — утрата части хромосомы. Протяженность утраченного участка может быть разная, начиная от одного нуклеотида и заканчивая субхромосомными структурами, например целым плечом хромосомы. При такой хромосомной аберрации может утрачиваться как концевой участок, так и внутренний. Одной из крупных делеций у человека является потеря короткого плеча 5-й хромосомы, которая приводит к развитию синдрома кошачьего крика. Микроделеции являются причиной таких патологий, как синдром Вильямса, Прадера — Вилли и др.
2. Дупликация — дублирование участка хромосомы, появление его дополнительной копии. При этом копия может локализоваться рядом с дуплицированным районом, в другом месте этой же хромосомы или вообще на другой хромосоме. Может даже формировать свою микрохромосому с центромерой и теломерой. Такая мутация называется свободной дупликацией. Обычно дополнительные копии генов не сказываются на здоровье и даже не имеют эволюционного значения, формируя генные кластеры и семейства.
3. Инверсия — переворот участка хромосомы на 180^о. Может осуществляться вокруг центромеры, тогда говорят о перицентрических инверсиях, а может располагаться по одну сторону центромеры, тогда ее называют перицентрической. Фенотипически, т. е. внешне, такие мутации практически не проявляются. Большинство их носителей не имеет проблем со здоровьем. Однако при определенных мутациях могут быть проблемы с фертильностью.
4. Транслокации — перенос одного участка хромосомы на другую негомологичную хромосому. Как и другие хромосомные аберрации, транслокации имеют большое значение при бесплодии, врожденных наследственных патологиях и онкологических заболеваниях. Так, например, робертсоновская транслокация der (13;14) является одной из наиболее часто встречающихся врожденных аномалий человека. При этом фенотипически ее носители являются здоровыми, но могут иметь проблемы с репродуктивной функцией.

Более 500 известных транслокаций специфически связаны со злокачественными новообразованиями. Первой такой обнаруженной аномалией была филадельфийская хромосома, которая определяет до 95 % случаев хронического миелолейкоза и большинство случаев острого лимфобластного лейкоза.

Причины хромосомных аберраций

Большинство хромосомных аберраций происходят случайно, без видимых причин. Однако есть определенные факторы, при действии которых риски перестроек увеличиваются:

• возраст;
• действие ионизирующего излучения;
• прием некоторых медикаментов или химических веществ.

Методы выявления хромосомных аберраций

Необходимость поиска хромосомных аберраций может возникнуть в рамках пренатальной диагностики, когда имеются данные о высоком риске тех или иных врожденных аномалий. В других случаях исследование назначают при подозрении на врожденные патологии у детей и взрослых.

Кроме того, определение хромосомных аберраций является краеугольным камнем при типировании злокачественных солидных и опухолей кроветворения, иммунной системы. В этом случае наличие мутаций будет определять протоколы лечения и прогноз выздоровления и/или выживаемости.

Для выявления хромосомных аберраций используются специальные молекулярно-генетические и цитогенетические методы. В пренатальной диагностике анализ перестроек проводят с помощью G-бэндинга в метафазной стадии деления клетки. Однако для забора материала требуется инвазивное вмешательство, которое несет определенные риски как для матери, так и для плода.

Медико-генетический центр «Геномед» проводит определение таких патологий по крови матери. Эта услуга называется неинвазивный пренатальный тест НИПТ. Мы обладаем современным высокотехнологичным лабораторным оборудованием, позволяющим выполнять большой спектр генетических исследований, в том числе и по поиску хромосомных аберраций в опухолевых клетках.

Определение аберрации и значение — Merriam-Webster

воздержание ˌa-bə-rā-shən 

1

а

: факт или случай отклонения или отклонения от норм морали или нормального состояния

отклонения характера

б

: что-то или кто-то, считающиеся нетипичными и поэтому могут игнорироваться или не приниматься во внимание

Харкинса считали отклонением от нормы среди американских военачальников… — Нил Шихан

Правящие круги США рассматривали это массовое движение почти как отклонение от нормы, фактически игнорируя его. — Хелен Калдикотт

Что касается желания Путина опустошить Чечню, то западные лидеры в основном отвергают его как заблуждение…— The New Republic

2

: неспособность зеркала, преломляющей поверхности или линзы давать точную точку- точечное соответствие между объектом и его изображением

хроматическая аберрация

… телескоп страдает от серьезной проблемы фокусировки, состояния, известного как сферическая аберрация, из-за которого точечные изображения звезд окружены нечеткой дымкой.— М. Митчелл Уолдроп

3

: душевное расстройство или расстройство

4

: небольшое периодическое изменение видимого положения небесных тел из-за комбинированного действия движения света и движения наблюдателя

4

3

3 5

: человек с отклонениями

аберративный

ˌa-bə-rā-shnəl

-shə-nᵊl

прилагательное

аберрационное поведение

Они реагируют, часто в гневе, на определенные решения, но склонны рассматривать их как аберрации, а не системные неудачи. — Роберт Х. Борк

Синонимы

• деменция
• расстройство
• безумие
• безумие
• безумие
• мания
• ярость [ архаичный ]

Просмотреть все синонимы и антонимы в тезаурусе 

Примеры предложений

Недавно генетики внимательно изучили генетическую аберрацию, ранее считавшуюся редкостью… Гены могут быть совершенно нормальными, но существует нехватка или избыток последовательностей ДНК, которые могут играть роль в заболеваниях, которые не поддаются прямому генетическому паттерну… — Мелинда Веннер, 9 лет.0025 Scientific American

, июнь 2009 г.

В 1987 году он забил пять хомеров за Техас, но это было отклонением от нормы. Ни в одном другом сезоне высшей лиги он не забивал больше трех мячей, а в прошлом сезоне он действительно оказался гусиным яйцом. —Э. М. Свифт, Sports Illustrated , 5 апреля 1989 г.

Исследования Жильяром многочисленных видов райских птиц вывели их из области экзотических аберраций на передний план социобиологии. — Джаред М. Даймонд, 9 лет.0025 Природа

, 24-30 сентября 1981 г.

Для нее такая низкая оценка на экзамене была аберрацией . исследование половых аберраций

Недавние примеры в Интернете Это обе крайности для UO в течение девяти лет, когда Келли Грейвс руководила программой, и иллюстрируют, как воскресный 100-92 поражение от Юты, у которой было 29 передач и всего 11 передач, было не просто отклонением

. — oregonlive , 10 февраля 2023 г. Уилсон хорошо играл в течение двух недель под Росбургом, давая команде надежду на то, что его плохая игра в прошлом сезоне была аберрацией и что, возможно, его набор навыков просто плохо подходил для нападения Хакетта. — Арни Стэплтон, BostonGlobe.com , 31 января 2023 г. Автор утверждает, что восстание 6 января было не отклонением от нормы, а логическим результатом слияния политики и белого христианского национализма. — Monitor Reviewers, The Christian Science Monitor , 27 января 2023 г. То, что происходило с его семьей, казалось аберрацией . — Лиза Риордан Севилья, 9 лет.0025 Новая Республика

, 13 февраля 2023 г. В то время как Джастин Филдс бежал против Новой Англии в понедельник, короткий отдых и более жесткое сопротивление делают это похоже на аберрацию в этом месте. — Ричард Морин, USA TODAY , 27 октября 2022 г. В 2016 году скрытая российская кампания по распространению ложных и вызывающих разногласия сообщений казалась аберрацией американской политической системы. — Шира Френкель, 9 лет.0025 New York Times , 20 октября 2022 г. Хотя представление о журналисте, работающем с текстом и видео одновременно, может показаться аберрацией , факт заключается в том, что возможность переключаться между медийными площадками быстро стала обязательным условием во всей отрасли. — Брайан Стейнберг, Variety , 11 апреля 2022 г. Этот розыгрыш Суперкубка два года назад больше похож на аберрацию каждую неделю. —Майкл Лерсет, San Francisco Chronicle , 24 октября 2021 г. Узнать больше

Эти примеры предложений автоматически выбираются из различных онлайн-источников новостей, чтобы отразить текущее использование слова «аберрация». Мнения, выраженные в примерах, не отражают точку зрения Merriam-Webster или ее редакторов. Отправьте нам отзыв.

История слов

Этимология

заимствовано из латыни aberrātiōn-, aberrātiō «отвлечение, облегчение», из aberrāre «уходить прочь» + -tiōn-, -tiō , суффикс существительных действия — больше в ошибочной записи 1

Первое известное использование3 900

1588, в значении, определенном в пункте 1a

Путешественник во времени

Первое известное использование аберрации было в 1588 г.

Посмотреть другие слова того же года

Словарные статьи Около

аберрация

аберрированный

аберрация

аберративный

Посмотреть другие записи поблизости

Процитировать эту запись «Аберрация».

Словарь Merriam-Webster.com , Merriam-Webster, https://www.merriam-webster.com/dictionary/aberration. По состоянию на 6 марта 2023 г.

Копия цитирования

Детское определение

Аберрация

существительное

воздержание ˌab-ə-ˈrā-shən 

1

: Акт различий, особенно по моральному стандарту или нормальному состоянию

2

: Неосущность или расстройство ума

3

: Небольшое регулярное изменение заметной позиции. в небесных телах из-за комбинированного действия движения света и движения наблюдателя

Медицинское определение

аберрация

существительное

воздержание ˌab-ə-ˈrā-shən 

1

: неспособность зеркала, преломляющей поверхности или линзы обеспечить точное взаимное соответствие между объектом и его изображением

2

: душевное расстройство или расстройство

3

: аномальный орган или индивидуум

аберративный

-shnəl, -shən-əl

прилагательное

Еще от Merriam-Webster на

aberration

Английский: Перевод aberration для говорящих на испанском языке

Britannica English: Перевод aberration для говорящих на арабском языке

Последнее обновление: 6 марта 2023 г. — Обновлены примеры предложений

Подпишитесь на крупнейший словарь Америки и получите тысячи дополнительных определений и расширенный поиск без рекламы!

Merriam-Webster без сокращений

оправдывать

См. Определения и примеры »

Получайте ежедневно по электронной почте Слово дня!

---

Что появилось раньше?

• горячий прием или холодный прием ?

• горячий дубль холодный прием

Проверьте свой словарный запас с помощью нашей викторины из 10 вопросов!

ПРОЙДИТЕ ТЕСТ

Сможете ли вы составить 12 слов из 7 букв?

ИГРАТЬ

Аберрации | Физика

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Описывать оптическую аберрацию.

Реальные линзы ведут себя несколько иначе, чем моделируются с помощью уравнений тонкой линзы, создавая аберраций . Аберрация – это искажение изображения. Существуют различные аберрации из-за размера линзы, материала, толщины и положения объекта. Одним из распространенных типов аберраций является хроматическая аберрация, связанная с цветом. Поскольку показатель преломления линз зависит от цвета или длины волны, изображения получаются в разных местах и ​​с разным увеличением для разных цветов. (Закон отражения не зависит от длины волны, поэтому у зеркал нет этой проблемы. Это еще одно преимущество зеркал в оптических системах, таких как телескопы.)

На рис. 1а показаны хроматические аберрации для одиночной выпуклой линзы и ее частичная коррекция с помощью двухлинзовой системы. Фиолетовые лучи преломляются больше, чем красные, так как имеют более высокий показатель преломления и поэтому фокусируются ближе к хрусталику. Рассеивающая линза частично исправляет это, хотя полностью это сделать обычно не удается. Можно использовать линзы из разных материалов и с различной дисперсией. Например, ахроматический дублет, состоящий из собирающей линзы из краун-стекла и рассеивающей линзы из бесцветного стекла в контакте, может значительно уменьшить хроматическую аберрацию (см. рис. 1b).

Рис. 1. (а) Хроматическая аберрация вызвана зависимостью показателя преломления линзы от цвета (длины волны). Линза более мощная для фиолетового (V), чем для красного (R), создавая изображения с разным расположением и увеличением. (b) Системы с несколькими объективами могут частично корректировать хроматические аберрации, но для них могут потребоваться линзы из других материалов, что увеличивает стоимость оптических систем, таких как камеры.

Довольно часто в системе визуализации объект находится не в центре. Следовательно, разные части линзы или зеркала не преломляют и не отражают изображение в одну и ту же точку. Этот тип аберрации называется комой и показан на рис. 2. Изображение в этом случае часто выглядит грушевидным. Другой распространенной аберрацией является сферическая аберрация, при которой лучи, сходящиеся от внешних краев линзы, сходятся в фокусе ближе к линзе, а лучи ближе к оси фокусируются дальше (см. рис. 3). Аберрации из-за астигматизма в хрусталиках глаз обсуждаются в разделе «Коррекция зрения», а таблица, используемая для обнаружения астигматизма, показана на рисунке 4. Такие аберрации также могут быть проблемой при изготовлении линз.

Рис. 2. Кома — это аберрация, вызванная смещением объекта от центра, что часто приводит к грушевидному изображению. Лучи исходят из точек, не лежащих на оптической оси, и не сходятся в одном общем фокусе.

Рис. 3. Сферическая аберрация возникает из-за того, что лучи фокусируются на разном расстоянии от линзы.

Рисунок 4. Эта таблица позволяет обнаружить астигматизм, неравномерность фокуса глаза. Проверьте каждый глаз отдельно, взглянув на центральный крестик (без очков, если вы их носите). Если линии вдоль одних осей кажутся темнее или четче, чем по другим, у вас астигматизм.

Изображение, создаваемое оптической системой, должно быть достаточно ярким, чтобы его можно было различить. Часто бывает сложно получить достаточно яркое изображение. Яркость определяется количеством света, проходящего через оптическую систему. Оптические компоненты, определяющие яркость, — это диаметр линзы и диаметр зрачков, диафрагм или апертурных упоров, расположенных перед линзами. Оптические системы часто имеют входной и выходной зрачки специально для уменьшения аберраций, но они также неизбежно уменьшают яркость. Следовательно, оптические системы должны обеспечивать баланс между различными используемыми компонентами. Радужная оболочка глаза расширяется и сужается, действуя как входной зрачок. Вы можете более четко видеть предметы, глядя в маленькое отверстие, сделанное рукой в ​​форме кулака. Прищуривание или использование небольшого отверстия в листе бумаги также сделает объект более четким.

Как исправляются аберрации? Линзы также могут иметь поверхности специальной формы, в отличие от простой сферической формы, которую относительно легко изготовить. Объективы дорогих камер имеют большой диаметр, поэтому они могут собирать больше света, и им требуется несколько элементов для коррекции различных аберраций. Кроме того, достижения в области материаловедения привели к созданию линз с различными показателями преломления, технически называемых линзами с градуированным показателем преломления (GRIN). Очки часто обладают способностью обеспечивать различные возможности фокусировки с использованием аналогичных методов. Линзы GRIN особенно важны на концах оптических волокон в эндоскопах. Передовые вычислительные методы позволяют вносить ряд поправок в изображения после того, как изображение было получено и известны определенные характеристики оптической системы. Некоторые из этих методов являются сложными версиями того, что доступно в коммерческих пакетах, таких как Adobe Photoshop.

Резюме раздела

• Аберрации или искажения изображения могут возникать из-за конечной толщины оптических инструментов, дефектов оптических компонентов и ограничений способов использования этих компонентов.

  No related posts.