Techniklexikon

Astigmatismus

Die von einem Objektpunkt ausgehenden Lichtstrahlen werden beim schrägen Auftreffen auf eine Linsenoberfläche in meridionaler (radialer) Schnittrichtung stärker gebrochen als in sagittaler Richtung (senkrecht zur meridionalen verlaufend). Diesem Umstand ist der Astigmatismus (die »Punktlosigkeit«) des vom Objektpunkt durch die Linse entworfenen Bildes zuzuschreiben. Der Punkt wird nämlich in zwei zueinander senkrecht stehenden Linien auseinandergezogen, welche in verschiedenen Bildebenen scharf abgebildet werden. Der Astigmatismus war lange Zeit einer der am schwierigsten zu beseitigenden Abbildungsfehler fotografischer Objektive; er konnte erst durch die Entwicklung spezieller Glassorten korrigiert werden. Zweischalenfehler, Abbildungsfehler, bei dem durch die Abbildung eines seitlich von der optischen Achse gelegenen Punktes G eines Gegenstandes durch eine astigmatische Linse das schräg durch die Linse tretende Strahlenbündel aufgrund der unterschiedlichen Brechung der Linse keinen gemeinsamen Brennpunkt erzeugt wird, sondern zwei in einem gewissen Abstand (astigmatische Differenz) senkrecht zueinander liegende Brennlinien, entsprechend den Hauptkrümmungsrichtungen der Linse (Abb.). Die Strahlen, die in der Meridionalebene verlaufen, schneiden sich im Punkt M. In diesem Punkt sind die Strahlen in der Sagittalebene noch nicht vereinigt und bilden eine horizontale Brennlinie S_L. Im Vereinigungspunkt S dieser Strahlen dagegen divergieren die Strahlen der Meridionalebene und bilden eine vertikale Brennlinie M_L. Die Verbindung aller astigmatischen Brennpunkte verschiedener Objektbündel ergibt Kurven, die als astigmatische Bildschalen bezeichnet werden und i.a. gewölbt sind. Man nennt sie deshalb astigmatische Bildfeldwölbung, und das Auseinanderklaffen wird als Astigmatismus bezeichnet. Je schräger das Strahlbündel die Linse durchsetzt, um so grösser wird der Astigmatismus. Durch eine Blende lässt sich der Astigmatismus zwar reduzieren, jedoch fällt die optimale Blendenlage nicht mit der des Asymmetriefehlers (Koma) zusammen.

Der Astigmatismus des Auges (Stabsichtigkeit) beruht im Gegensatz zum Astigmatismus von sphärisch symmetrischen Linsen auf einer echten Asymmetrie der Oberfläche des optischen Systems (hier der ungleichförmigen Wölbung der Hornhaut), wodurch ein Punkt auf der Netzhaut als Strich (Stab) abgebildet wird. Je nach Art der Wölbung kann der Astigmatismus durch Zylinderlinsen korrigiert werden. Die Angabe des Sehfehlers erfolgt dabei durch die Winkellage der am wenigsten zu korrigierenden Ebene.

Astigmatismus: Abbildung eines seitlich von der optischen Achse liegenden Objektpunktes G durch eine astigmatische Linse.