球面鏡の収差

収差ってどんなものなのか体感するために光線追跡計算してみた。収差がはっきり分かるようにF2の球面鏡を想定。直径10cmの鏡に直径4cmの中央遮蔽を想定し、1cm間隔の平行光線を入射。鏡との交点と角度を計算し反射光をExcelでグラフにしてみた。

入射角を0度から2.5度まで0.5度づつ振って焦点付近を拡大すると、

サイデル5収差のうち、球面収差と像面湾曲とコマ収差ってのはなんとなくわかった。他の2つは焦点面の輝度分布を計算しないとわからない。それにしてもF2球面鏡の収差は激しい。すばる望遠鏡の主焦点もF2だそうだが、補正光学系はどんなになってるんだろう。