Chromatische Aberration (CA) ist ein optischer Abbildungsfehler, bei dem verschiedene Wellenlängen des Lichts unterschiedlich stark gebrochen werden, was zu Farbsäumen oder farbiger Unschärfe führt.
Rubrik: Fotografie & Digital Imaging · Unterrubrik: Objektive & Optik · Niveau: Einsteiger
Was ist Chromatische Aberration?
Licht verschiedener Wellenlängen (Farben) wird von optischen Gläsern unterschiedlich stark gebrochen – ein Phänomen namens Dispersion. Weißes Licht enthält alle Wellenlängen des sichtbaren Spektrums (ca. 380–700 nm). Beim Durchgang durch eine einfache Glaslinse werden kurzwellige Farben (violett/blau) stärker gebrochen als langwellige (rot/orange). Die Folge ist, dass alle Farben in leicht unterschiedlichen Brennpunkten ankommen – der Sensor kann nicht alle gleichzeitig scharf abbilden.
Erklärung
Laterale Chromatische Aberration (Querchromasie)
Die laterale CA (engl. Lateral Chromatic Aberration, LCA) zeigt sich besonders an den Bildrändern: Farbige Säume, typischerweise lila/magenta an einer Kante und grün/gelb an der anderen. Sie entsteht, weil die verschiedenen Farbanteile leicht unterschiedlich große Bilder erzeugen und damit lateral versetzt sind. Die laterale CA ist im Bildzentrum minimal und nimmt zum Rand hin zu.
Charakteristika:
- Häufig als lila/magenta-grüne Säume an kontrastreichen Kanten sichtbar
- Stärker ausgeprägt bei günstigeren Objektiven und Weitwinkelbrennweiten
- Vollständig in Software korrigierbar (Lightroom, Capture One, DxO PhotoLab)
- Verschwindet nicht durch Abblenden
Longitudinale Chromatische Aberration (Längsfarbe, LoCA)
Die longitudinale CA (engl. Longitudinal Chromatic Aberration, LoCA) entsteht, weil verschiedene Farben in unterschiedlichen Abständen zum Objektiv fokussieren. Praktisch zeigt sich dies als:
- Farbiger Schimmer im Vorder-Bokeh (oft grün/gelblich)
- Farbiger Schimmer im Hinter-Bokeh (oft lila/violett)
- In der Fokusebene selbst minimaler Effekt
Die longitudinale CA ist am stärksten bei offener Blende sichtbar und nimmt beim Abblenden ab (ab f/5,6–f/8 oft nicht mehr sichtbar). Sie ist schwieriger in Software zu korrigieren als die laterale CA.
Sekundäre Chromatische Aberration
Jenseits der einfachen Dispersion gibt es die sekundäre Chromatische Aberration: Selbst wenn zwei Wellenlängen in einem Brennpunkt vereint werden, können verbleibende Abweichungen bei einer dritten Wellenlänge auftreten. Die Korrektur dieser sekundären CA erfordert apochromatische Linsendesigns.
Korrekturen im Objektivdesign
Optiker bekämpfen CA auf mehrere Weisen:
- Achromat: Zwei Linsen aus verschiedenen Gläsern (Kron- und Flintglas) werden kombiniert, sodass zwei Wellenlängen (typisch rot und blau) in einem Fokus vereint werden. Preiswerteste Methode.
- Apochromat (APO): Drei oder mehr Wellenlängen werden im selben Fokus vereint. Erfordert spezielle Gläser (Extra-low Dispersion Glass, ED oder UD). Beispiele: Nikon ED-Gläser, Canon UD-Gläser, Sigma ELD (Extra-Low Dispersion).
- Fluorit-Gläser: Haben ungewöhnlich niedrige Dispersion. Canon setzt Fluorit in der L-Tele-Objektivserie ein (DO-Elemente).
- Anomale Teildispersion: Gläser, deren Dispersionskurve von der Normalgerade abweicht, können in Kombination sehr effektiv CA korrigieren.
Objektive mit „APO" im Namen (Sigma APO, Leica APO-Summicron, Zeiss APO-Sonnar) sind für sehr geringe sekundäre CA optimiert und gelten als Qualitätsmaßstab.
Software-Korrektur
Moderne Software korrigiert laterale CA nahezu vollständig:
- Adobe Lightroom Classic: Unter „Korrekturen" → „Farbfransenentfernung" (Eyedropper-Tool) oder automatische Objektivprofilkorrektur
- Capture One: Chromatic Aberration Tool mit Farbselektion
- DxO PhotoLab: Eigenentwickelte Korrektur, gilt als besonders effektiv
- In-Kamera-Korrektur: Viele Kameras (Sony, Fujifilm) korrigieren JPEG-Bilder bereits im Gerät; RAW-Dateien behalten die volle CA
Beispiele
- Günstige Kit-Zoom, 18 mm, f/5,6: Äste vor hellem Himmel zeigen deutliche lila/grüne Säume an den Rändern – 2–3 Pixel breite LCA, in Lightroom in 30 Sekunden korrigierbar.
- Portrait, 85 mm f/1,4, offene Blende: Wimpern haben violetten Schimmer im Bereich hinter dem Fokuspunkt (longitudinale CA) – tritt bei f/5,6 nicht mehr auf.
- Leica APO-Summicron-M 75mm f/2: Praktisch keine messbare CA selbst bei offener Blende – der Grund für den Neupreis von ca. 4.000 Euro.
- Sigma 70-200mm f/2,8 Sport, bei 200 mm f/2,8: Minimale longitudinale CA, sehr gut kontrolliert – eines der CA-ärmsten Telezoom-Objektive im Preissegment.
- Vintage-Russar 20mm f/5,6 (UdSSR, 1960er): Extreme laterale CA – Farbsäume von 5–10 Pixeln an den Rändern; nur mit aufwändiger Software-Korrektur nutzbar.
In der Praxis
Für die meisten Fotografen ist laterale CA leicht zu handhabende: Lightroom-Objektivprofile korrigieren sie automatisch. Für Portraitfotografie ist longitudinale CA wichtiger: Lila Säume im Bokeh wirken unschön und sind schwieriger zu entfernen.
Wer viel bei offener Blende fotografiert, profitiert von Objektiven mit APO-Korrekturen (Sigma Art, Zeiss, Canon L Fluorit-Serien). Für Einsteiger mit Budget-Objektiven gilt: Einfach in Lightroom die automatische CA-Korrektur aktivieren und in 90% der Fälle ist das Problem gelöst.
Vergleich & Abgrenzung
Chromatische Aberration vs. sphärische Aberration: Sphärische Aberration betrifft alle Wellenlängen gleich (Randstrahlen werden stärker gebrochen als zentrale Strahlen) – sie führt zu Unschärfe und „Glühen" um helle Punkte (Glow), ist aber nicht farbig.
Laterale CA vs. Lila Fransen (Purple Fringing): Lila Fransen sind eine Überlagerung von lateraler CA und weiteren Effekten (Sensorüberbelichtung, laterales Streulicht). Sie sind oft stärker und schwieriger zu korrigieren als reine laterale CA.
Dispersion vs. Beugung: Dispersion (CA) entsteht durch Brechungsindexunterschiede; Beugungsunschärfe (Diffraktion) entsteht beim Abblenden durch Lichtbeugung an der Blendenöffnung – beides ist separat zu betrachten.
Häufige Fragen (FAQ)
Warum sind lila Farbsäume oft besonders auffällig im Gegenlicht? Gegenlicht erzeugt extreme Kontraste (heller Himmel, dunkle Silhouette). An diesen hochkontrastigen Kanten werden CA-Effekte am deutlichsten sichtbar. Zudem kann Streulicht im Objektiv zusätzliche Farbphänomene erzeugen.
Lohnt sich der Aufpreis für ein APO-Objektiv wegen der CA? Für Portraitfotografen mit Schwerpunkt auf offenen Blenden: oft ja. Die Verbesserung im Bokeh-Bereich ist spürbar. Für Landschaftsfotografen, die meist bei f/8–f/11 fotografieren: weniger relevant, da longitudinale CA abgeblendet verschwindet.
Verwandte Einträge
Weiterführend
- Hecht, Eugene: Optik, 5. Auflage, De Gruyter Oldenbourg, 2014, Kapitel 6.2: Aberrationen.
- Nasse, H. H. (Zeiss): Chromatic Aberrations, Zeiss Camera Lens Division, 2010.
- DxO PhotoLab – Korrektur chromatischer Aberrationen:
- LensRentals.com – Chromatic Aberration Explained (englisch).
