aplanático

Un sistema óptico aplanático es aquel en el que la aberración esférica y la aberración cromática han sido corregidas o eliminadas. La aberración esférica ocurre cuando los rayos de luz que inciden en los bordes exteriores de una lente curva se enfocan en un punto diferente al de los rayos que pasan por el centro, causando desenfoque. La aberración cromática sucede porque las diferentes longitudes de onda de la luz se refractan en ángulos ligeramente distintos, dividiendo la luz blanca en franjas de color. En los diseños aplanáticos, ambos errores se minimizan o se anulan mediante una cuidadosa geometría de la lente y selección de materiales.

El término proviene del griego a-planatikos, que significa "no errante": los rayos de luz no se desvían de su punto focal previsto. Una lente u objetivo aplanático está diseñado para mantener todas las longitudes de onda y todas las trayectorias de los rayos en un punto focal común, ofreciendo una imagen nítida y sin distorsiones en todo el campo.

La mayoría de los objetivos de microscopio modernos están diseñados para ser aplanáticos en su rango de longitud de onda de trabajo. Esto es especialmente crítico en la microscopía compuesta, donde las aberraciones residuales se acumulan y arruinan la calidad de la imagen a grandes aumentos. Un objetivo aplanático podría usar cuatro o más elementos de lente cementados, con cada curvatura de superficie y tipo de vidrio elegidos para equilibrar los errores. Los espejos de telescopio y las lentes de cámara aplanáticos operan bajo el mismo principio, aunque la prescripción óptica varía con el tamaño de la apertura y la distancia focal.

La corrección aplanática nunca es absoluta; siempre se corrige para una banda espectral específica. Un objetivo de microscopio aplanático clasificado para luz visible puede no ser aplanático en el ultravioleta. De manera similar, la corrección asume que la luz proviene o se dirige a un espacio particular: aire, aceite o medios de inmersión en agua. Cambiar el medio anula la garantía aplanática.

El costo y la complejidad del diseño aplanático significan que estas ópticas tienen un precio superior. Una lente simple básica es barata pero altamente aberrada. Un objetivo aplanático para un microscopio de investigación cuesta de diez a cincuenta veces más porque el trabajo de pulido, cementado y prueba es preciso y lento. En la visión artificial industrial y las cámaras de consumo, las limitaciones presupuestarias a menudo implican aceptar cierta aberración no corregida en lugar de pagar por un verdadero rendimiento aplanático.