Die Brechung des Lichts in einem optischen Medium hängt u.a. direkt von seiner Wellenlänge ab. Das bedeutet in der Praxis, dass blaues Licht stärker gebrochen wird als rotes Licht. (Durch vergleichbare Effekte in unserer Atmosphäre wirkt auch der Himmel blau.) Wohl jeder kennt das Prisma, mit dem sich weißes Licht in seine einzelnen Farbanteile zerlegen lässt. Schaut man sich nun eine typische Linse im Querschnitt an, so erkennt man sofort, dass die grobe Form wie zwei aufeinandergesetzte Prismen wirkt, in denen das blaue Licht stärker gebrochen wird als das rote.
Als Konsequenz hieraus folgt, dass die Brennweite des blauen Lichtes geringer ist als die des roten Lichtes. Da das (scharfe) Abbild des blauen Lichtes somit näher an der Linse liegt als die Abbildungen des grünen oder gar roten Lichtes, ist auch das Bild des blauen Lichtes etwas kleiner als das Bild des grünen oder des roten Lichtes. Da die Farben dann seitlich verschoben erscheinen, nennt man diesen Fehler den Farbquerfehler.
Dieser Effekt ist in der Bildmitte nicht spürbar, wird aber zum Rand des Bildes immer stärker. Besonders stark tritt er an Hell-Dunkel-Übergängen auf, da die von den hellen Bereichen erzeugten Farbsäume in den dunklen Bildbereichen sofort sichtbar werden können.
Deshalb ist der Mond mit seiner großen Helligkeit entweder am Rand oder am Terminator, wo die Helligkeit fast schlagartig gegen Null geht, ein gutes Testobjekt für Teleskope. Je mehr man den Hell-/Dunkelübergang zum Bildfeldrand bewegt, desto stärker werden mögliche Farbsäume sichtbar.
Bei Teleskopen helfen hier nur gute Objektive (ED-Objektive oder APO-Objektive), die auch ihren entsprechenden Preis haben. Bis zu einem gewissen Grad lässt sich der Farbquerfehler auch nachträglich bei der Bildverarbeitung durch unterschiedliche Größeneinstellung der drei Farbkanäle korrigieren. Programme wie Photoshop beherrschen dies bereits auf Knopfdruck. Zunehmend beherrschen solche Programme auch die farblichen Eigenschaften (und andere) diverser gängiger Objektive und können die entstandenen Abbildungsfehler in Summe ausgleichen. Manche moderne Kameras führen diese Korrekturen (für die Objektive des eigenen Herstellers) bereits kameraintern durch.
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Sehr geehrter Herr Oden,
ich bin mir relativ sicher, dass es sich bei diesem (zumindest bei dem eingezeichneten Strahlengang in abb. 2) Farbfehler, den Sie grundsätzlich sehr anschaulich erklärt haben um den FarbLÄNGSfehler handelt. Dieser tritt tatsächlich vornehmlich an den Linsenrändern auf und lässt sich durch Abblenden reduzieren.
Der Farbquerfehler tritt nicht nur am Rand der Blende auf, und lässt sich somit auch nicht durch bloßes Abblenden korrigieren, sondern so wie von Ihnen beschrieben mit Softwareeinsatz.
Der in Abb. 2 gezeigte Strahlengang des FarbLÄNGSfehlers sorgt nämlich nicht für unterschiedliche große Bilder, wie in Abb. 3, sondern lediglich dafür, dass nicht alle Farben in einer Ebene scharf abgebildet werden können.
Beim FarbQUERfehler liegen die Brennpunkte der einzelnen Lichtfarben vertikal in unterschiedlichen Abständen von der optischen Achse - was dann die von Ihnen beschriebene unterschiedliche Bildgröße bedeutet.