coma

La coma es una aberración óptica que transforma una fuente de luz puntual en una imagen difusa y asimétrica que se asemeja a un cometa o una lágrima, de ahí su nombre. A diferencia de la aberración esférica, que afecta a todo el campo por igual, la coma varía con el ángulo respecto al eje óptico y empeora hacia los bordes del campo de visión. Aparece de forma más notoria en sistemas de gran apertura y se vuelve cada vez más problemática a medida que uno se aleja del centro de la imagen.

El defecto surge de la geometría de las superficies curvas de las lentes. Los rayos de luz que entran en la lente a diferentes alturas del eje óptico convergen en puntos ligeramente distintos, y cuando lo hacen, los rayos fuera del eje forman un pequeño cono en lugar de encontrarse en un solo punto. Esto produce el desenfoque característico en forma de pera, con la cola apuntando lejos del eje óptico. La coma es particularmente persistente en ópticas rápidas, donde las grandes aperturas y las distancias focales cortas amplifican el efecto.

Por qué la coma es importante en la práctica

En aplicaciones como la microscopía, la imagen astronómica y la fotografía de gran angular, la coma no corregida degrada drásticamente la calidad de la imagen en todo el encuadre. Un sistema óptico de 50 micras podría mostrar una coma de varias longitudes de onda en el borde del campo. Los objetivos de las cámaras utilizan múltiples elementos de lente con curvaturas y separaciones cuidadosamente elegidas para cancelar la coma en todo el campo previsto; lograr un rendimiento sin coma en un campo de visión de 70 grados requiere un diseño deliberado, no un accidente. Por eso, las lentes simples de un solo elemento muestran una coma grave en los bordes, mientras que los diseños de múltiples elementos no.

La coma interactúa con otras aberraciones. Una lente corregida para la coma en una longitud de onda aún puede mostrar coma en otra, especialmente en imágenes de amplio espectro. En los telescopios visuales, la coma se hace visible a medida que el ojo del observador se aleja de un centrado perfecto; los observadores la perciben como un desenfoque sutil pero inconfundible que gira alrededor del campo a medida que giran el ocular. La coma fuera del eje en un diseño de telescopio deficiente puede hacer que incluso los objetos brillantes sean inutilizables en el borde del campo.

El término entra en el español del griego kome, que significa cabello, porque la imagen se asemeja a un cometa con cola. Los diseñadores ópticos distinguen la coma primaria, que escala con la apertura y el ángulo de campo, de la coma secundaria, un efecto de orden superior que aparece en sistemas ya corregidos para la coma primaria. La prueba de la coma tradicionalmente implica examinar estrellas justo fuera del centro del campo a través de un ocular enfocado; los talleres ópticos modernos utilizan la interferometría para medir la coma cuantitativamente en longitudes de onda de luz en todo el plano de la imagen.