Aberración cromática

Qué es la aberración cromática

Cuando un haz de luz blanca atraviesa una lente de vidrio o cualquier otro medio transparente, cada color se desvía en un ángulo ligeramente distinto. La luz violeta, de longitud de onda corta, se refracta más que la roja, de longitud de onda larga. En lugar de una imagen nítida, la lente forma varias imágenes superpuestas, una por color, cada una con su propia distancia focal. Esa incapacidad de reunir todos los colores en un solo punto es lo que la óptica denomina aberración cromática.

El nombre une dos raíces. Aberración llegó al español a través del inglés aberration, y este del latín aberratio, -ōnis («desvío», «distracción»). Cromática procede del griego χρωματικός (chrōmatikós), «relativo al color», derivado de χρῶμα (chrōma), «color». El diccionario académico registra la expresión como subentrada de aberración, dentro de la óptica, y la describe como una imperfección de ciertas imágenes por la que no coinciden las representaciones de un mismo objeto formadas por cada color. En el plano histórico, el punto de partida está en los experimentos de Isaac Newton con prismas, recogidos en su Opticks (1704): la luz blanca es una mezcla de colores que se refractan de manera desigual.

Variantes longitudinal y lateral

Se distinguen dos formas. En la aberración cromática longitudinal, también llamada axial, los colores se enfocan a distancias distintas a lo largo del eje óptico: la luz azul converge antes que la roja, y no existe un plano de enfoque donde todos los colores salgan nítidos a la vez.

La aberración cromática lateral, o transversal, se manifiesta fuera del eje. Aquí los colores no difieren tanto en la distancia de enfoque como en el tamaño y la posición de su imagen, de modo que los bordes de los objetos aparecen orlados de color, a menudo con una franja azulada por un lado y otra rojiza por el opuesto.

Aberración cromática en el ojo humano

El ojo no escapa a este defecto. La córnea y el cristalino forman un sistema refractivo cuyo índice varía con la longitud de onda, igual que el de una lente de vidrio. Las mediciones en adultos coinciden en una diferencia de unas 2 dioptrías de potencia entre la luz azul (400 nm) y la roja (700 nm), una cifra comparable a la de un error de refracción moderado. Y sin embargo, en condiciones normales, apenas se percibe.

Varios mecanismos lo atenúan. La retina concentra en la fóvea los conos sensibles al verde y al rojo, para los que la imagen está casi enfocada, mientras que los sensibles al azul, que recibirían la imagen más desenfocada, son muy escasos en esa zona. A ello se añade el procesamiento neuronal, que corrige buena parte del desenfoque residual. El resultado es una aberración grande en términos físicos y pequeña en términos perceptivos, que solo asoma con bordes de alto contraste sobre fondo luminoso.

Diferenciación con la aberración esférica

Las dos son aberraciones ópticas, pero nacen de causas distintas. La cromática se debe a la dispersión: el material desvía cada color en un ángulo diferente. La aberración esférica depende de la geometría: los rayos que atraviesan la periferia de una lente esférica convergen en un punto distinto del de los rayos centrales, sea cual sea su color. La primera separa colores; la segunda, posiciones.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene el nombre aberración cromática?

Del latín aberratio («desvío») y del adjetivo griego χρωματικός (chrōmatikós, «relativo al color»). El primer término llegó al español por el inglés.

¿Es lo mismo aberración cromática que daltonismo?

No. La aberración cromática es un defecto del sistema óptico, la lente o, en el ojo, la córnea y el cristalino, que afecta al enfoque de los distintos colores. El daltonismo es una anomalía de los fotorreceptores de la retina que altera la percepción del color. Una persona daltónica puede tener una óptica ocular perfecta y aun así confundir colores, porque el problema no está en la refracción sino en la retina.

¿Se puede corregir en un sistema óptico?

En instrumentos, sí. Combinar vidrios de distinto índice de refracción permite compensarla en buena medida, y los sistemas así diseñados se llaman acromáticos (véase acromatismo).

Referencias

1. Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos. Measuring and compensating for ocular longitudinal chromatic aberration. PubMed Central.
2. Sensors (MDPI). Measurement of Longitudinal Chromatic Aberration in the Last Crystalline Lens Surface Using Hartmann Test and Purkinje Images.
3. Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos. Longitudinal chromatic aberration of the human infant eye. PubMed Central.
4. Real Academia Española. Aberración. Diccionario de la lengua española.