Izliektām lēcām ir bijusi svarīga loma zinātniskajos atklājumos. Teleskopi ir ļāvuši zinātniekiem apskatīt attālus debess ķermeņus. Ar mikroskopiem zinātnieki ir atklājuši dzīves pamatkomponentus. Izmantojot kameru, pētnieki ir ieguvuši pastāvīgu ierakstu par saviem atklājumiem dabas pasaulē. Izliektais objektīvs ir šo trīs instrumentu galvenā sastāvdaļa. Lai arī izliektajam lēcai ir uzticama, tai ir raksturīgi defekti, ar kuriem nācies saskarties instrumentu ražotājiem.
Konstrukcija un funkcija
Divkāršs izliekts objektīvs ir diska formas priekšmets, kas izgatavots no tādiem materiāliem kā stikls vai plastmasa. Ja tā ir pareizi uzbūvēta, katra no šī diska abām pusēm izliekas regulārā līknē, veidojot sfēras daļu. Kad paralēli gaismas stari triecas pret šo objektīvu perpendikulāri diska plaknei, objektīvs šos gaismas starus lauž vai saliek tā, lai tie nonāk fokusā. Objektīvs, kas efektīvi fokusē gaismu, veido skaidrus attēlus un pareizi izpilda noteikto lomu teleskopā, mikroskopā vai kamerā. Tomēr, ja objektīvam ir konstrukcijas defekti, piemēram, nepareizs izliekums vai materiāls, kas nav pilnīgi viendabīgs, attēli proporcionāli cieš.
Sfēriska aberācija
Gaisma, kas ietriecas objektīva sfēriskās virsmas dažādos apgabalos, nesanāks precīzi vienā un tajā pašā vietā. Stari, kas skar objektīvu vistālāk no centra, fokusēsies nedaudz tuvāk objektīvam nekā stari, nevis sitīs objektīvu tā centra tuvumā. Šis sfērisko lēcu raksturīgais defekts, ko sauc par sfērisko aberāciju, rada neskaidru attēlu. Objektīva malas bloķēšana nodrošina labāku fokusu. Daudzos instrumentos prasmīga dažādu lēcu kombinācija gandrīz novērš sfērisko aberāciju.
Hromatiskā aberācija
Hromatiskā aberācija rodas no tā, ka lēca asāk lauž vai saliek dažas gaismas krāsas nekā citas. Objektīvs lēca violetos gaismas starus straujāk nekā zaļš, un sarkanais cieš vēl mazāk refrakcijas. Tā rezultātā objektīvs mēdz atdalīt balto gaismu tā sastāvdaļu krāsās, un rodas krāsains oreols. Anglis Džons Dollonds atrisināja problēmu, izgudrojot ahromatisko dubultu, kura kombinācija bija divas dažādu stikla materiālu lēcas, kurās viena veida stikls koriģēja stikla krāsu aberāciju cits.
Komātiskā aberācija
Komatiskā novirze rodas, ja gaismas stari no attāluma iedarbojas uz objektīvu leņķī, nevis perpendikulāri tā diska plaknei. Rezultāts ir komētai līdzīga figūra ar asti. Pareiza objektīva slīpēšana novērš šo problēmu. Termins “hromatiskā aberācija” nāk no vārda “koma”, kas apzīmē spožo bumbu, kas ieskauj komētas kodolu.
