Аберрация в фотографии: Объектив: аберрация, дисперсия и дисторсия — Главная

Содержание

Объектив: аберрация, дисперсия и дисторсия

Что такое аберрация? Аберрация – это искажения фотографического изображения, образованные оптической системой. Аберрации могут быть геометрическими и хроматическими, это зависит от природы их происхождения.

Хроматические, или как их ещё называют, цветовые аберрации возникают из-за низкого качества фотографической оптики. Проще говоря, это одно из свойств объектива. Хроматическая аберрация в принципе присуща почти каждому из них. Естественно, чем ниже качество линз и вообще качество объектива, тем заметнее эти цветовые искажения на снимках. Почти на каждом снимке, который сделан недорогим фотоаппаратом, можно видеть яркую разноцветную кайму, которая обрамляет контрастные объекты. Это и есть проявление цветовой аберрации.

Хроматические или цветовые аберрации проявляются на границах контрастных элементов

Для того, чтобы свести хроматическую аберрацию к минимуму, ученые создали специальные линзы, которые называли ахроматическими. Эти линзы состоят из двух разных сортов стекла. Стекло сорта крон имеет низкий коэффициент преломления света, а стекло сорта флинт — высокий. Если правильно подобрать соотношение этих сортов, то от хроматической аберрации можно почти избавиться.

Не нужно забывать и о таком явлении, как дисперсия стекла – преломление световых лучей с различной длиной цветовой волны под разными углами.

Пожалуй, не меньше чем хроматическая аберрация, «достаёт» фотографов аберрация геометрическая. При этом явлении точки объекта, которые находятся за пределами оптической оси, отображаются на фотографии как линии или затемнения. Такое искажение называется астигматизм. При астигматизме объекты на снимке получаются изогнутыми, искривленными и даже чуть нерезкими. Надо заметить, что геометрическая аберрация, так же как и хроматическая, влияют на резкость изображения. Правда, при астигматизме это не так заметно.

Асиметрия в фотографии

Часто можно видеть, что контуры объектов на снимке получаются неестественно выпуклыми или вогнутыми. Это проявление дисторсии, одного из видов геометрической аберрации. Дисторсия бывает подушкообразной – если контуры объектов выпуклы, и бочкообразной, если контуры вогнуты. Кстати, дисторсию можно использовать в работе как один из творческих приемов.

Бочкообразная форма зданий

Дисторсия – это результат изменений линейного увеличения, которое обеспечивается оптикой, по всему полю изображения. Проще говоря, лучи света, которые проходят через центр линзы, сходятся вместе в одну точку дальше от линзы, чем лучи, проходящие через её края. Особенно ярко этот эффект заметен при съемке широкоугольными объективами. При съемке зумами проявление бочкообразной дисторсии более заметно при минимальном значении зума, а подушкообразной. При максимальном.

Для того чтобы снизить дисторсию, нужно применять асферическую оптику. В асферические оптические системы включают специальные линзы, которые имеют эллиптическую или параболическую поверхности. Благодаря этому геометрическая аберрация сводится практически к нулю. Изображение на снимке становится идеально похожим на объект съемки. Правда, стоит заметить, что эти линзы очень сложны в изготовлении и их наличие в объективе серьезно сказывается на его стоимости. Начинающих же мастеров фотографии, не имеющих таких объективов, можно утешить тем, что проявление дисторсии в той или иной степени можно скорректировать в графических редакторах.

Те геометрические аберрации, которые препятствуют созданию объективом плоского изображения, называют кривизной поля изображения. При таком виде аберрации в фокусе могут находиться или края изображения, или его центр. Для того чтобы скорректировать эту кривизну, в сборку объектива вносятся некоторые изменения. Но при этом необходимо соблюдать правило Пацвала, которое определяет качество элементов объектива. С помощью этого правила вычисляют так называемую сумму Пацвала. Если обратная величина произведения показателя преломления одного элемента и фокусного расстояния в сумме с общим числом количества элементов равна нулю, значит это элемент хороший. Стоит заметить, что способы исправления кривизны изображений по краям фотографии не были известны до середины 19 века. Но мастеров художественного фото это совершенно не смущало. Они изобрели множество способов скрыть эти искажения, например, с помощью вычурных виньеток. А портреты вставляли в овальные рамы.

Иногда на снимках возникает достаточно сложная аберрация, которую фотографы в обиходе называют комой. Речь идет о коматической аберрации. Это довольно сложная аберрация, которая влияет только лишь на световые лучи, которые проходят через объектив под углом. На фотографиях коматическая аберрация выглядит как размытость отдельных точек изображения, похожая по форме на комету. Если «хвост» кометы направлен к краю снимка – это позитивная кома, если к центру – это негативная кома. Чем ближе эта точка к краю снимка, тем это явление боле заметно. Те же световые лучи, но проходящие четко через центр объектива, коматической аберрации не подвергаются.

Многие виды геометрических аберраций можно свести к минимуму регулировкой диафрагмы. Уменьшая её отверстие, мы одновременно уменьшаем и количество лучей, которые попадают на края объектива. Однако пользоваться этим нужно с осторожностью, так как излишнее диафрагмирование может привести к росту дифракции.

Что же такое дифракция? Дифракцией называют оптический эффект, который ограничивает детальность снимка вне зависимости от установленного разрешения изображения. Причина дифракции в том, что световой поток при прохождении через диафрагму рассеивается. Чрезмерное диафрагмирование может привести к так называемому дифракционному пределу. При стремлении увеличить глубину резко изображаемого пространства, многие фотографы закрывают диафрагму до такой степени, что достигнутая при помощи этого резкость перекрывается сглаживающим действием дифракции. Это и есть дифракционный предел. И его величину нужно знать, иначе не избежать проблем с детализацией изображения. Для расчета дифракционного предела создан специальный калькулятор, который можно легко скачать на специализированных сайтах.

Дифракция

Ну и в завершении этой статьи стоит заметить, что идеального фотографического объектива без аберраций пока еще не создано. Даже оптика самых известных и уважаемых брэндов в той или иной мере подвержена их действию. Корректировка одного вида искажений неизбежно влечет за собой увеличение действия другого. Но – человеческая мысль не стоит на месте. Возможно, когда-нибудь идеальный объектив и будет создан. Но – пока его нет. Однако, чтобы стать настоящим фотохудожником, совсем не обязательно дожидаться появления такого объектива. Нужно просто хорошо изучить возможности имеющейся у вас оптики и умело ей пользоваться. И тогда успех вам гарантирован.

Аберрация, дисперсия и дисторсия объектива

Аберрациями в фотографии называют искажения снимков, сформированные системой оптики. В зависимости от природы происхождения аберрации бывают хроматическими и геометрическими. Причиной возникновения хроматических (то есть цветовых) аберраций является неидеальность оптики фотоаппаратов. Фактически этот вид искажения можно назвать свойством объектива, потому что в той или иной мере оно присуще любому из них. Чем ниже качество используемой оптики, тем больше цветовых искажений наблюдается на снимках. Часто на фотографиях, сделанных дешевыми «мыльницами», наблюдается яркая разноцветная кайма, обрамляющая контрастные объекты. Это и есть хроматическая аберрация.

Хроматические (цветовые) аберрации на границе контрастных сред

Для минимизации этого вида искажений были созданы специальные ахроматические линзы, состоящие из двух различных сортов стекла. Один из них – крон, обладает низким коэффициентом преломления, второй – флинт, наоборот, высоким. Правильное сочетание этих двух материалов позволяет свести видимую хроматическую аберрацию практически к нулю. Само же оптическое явление, при котором лучи света с разными длинами волн преломляются под разными углами, называется дисперсией стекла.

Не меньшей головной болью начинающих фотографов, чем цветовые, являются аберрации геометрические.

Искажение, при котором точки объекта, расположенные за пределами оптической оси, на снимке отображаются в виде затемнений или линий, называется астигматизмом. Объекты на фотографии при астигматизме выглядят искривленными, изогнутыми и немного размытыми. Таким образом, астигматизм наряду с хроматическими аберрациями оказывает влияние на резкость изображения (пусть и в меньшей степени).

Астигматизм в фотографии

Если контуры объектов на фотографии имеют неестественно вогнутую или выпуклую форму, и это не является художественным замыслом, такой вид геометрической аберрации называется дисторсией. В первом случае (когда линии вогнуты внутрь) речь идет о бочкообразном искажении, во втором – о подушкообразном.

Бочкообразность — дом и забор наклонены к центру кадра

Дисторсии возникают в результате изменения линейного увеличения, обеспеченного оптикой, по полю изображения. Иными словами, световые лучи, проходя через центр линзы, сливаются в точке, расположенной дальше от линзы, чем лучи, которые проходят через ее края. Появлению бочкообразной дисторсии, как правило, способствует применение минимального значения зума, подушкообразной – соответственно, максимального. Наиболее явно искажение проявляется при использовании широкоугольных объективов.

Для снижения дисторсий применяется асферическая оптика. Благодаря включению в конструкцию объектива линзы с эллиптической или параболической поверхностью геометрическое подобие между объектом фотографии и его изображением восстанавливается. Разумеется, стоимость производства таких линз значительно превосходит цену изготовления сферической оптики.

Незначительные проявления дисторсии легко корректируются средствами графического редактора.

Вид геометрической аберрации, препятствующий формированию объективом плоского изображения, называется кривизной поля изображения. При таком искажении в фокусе может находиться или центр изображения, или его края.

Корректировка кривизны поля изображения осуществляется внесением изменений в сборку объектива. При этом обязательным условием является соблюдение правила Пецвала, определяющего качество элементов объектива. Если обратная величина произведения фокусного расстояния и показателя преломления одного элемента в сумме с общим числом элементов дает ноль, значит, этот элемент хорош. Результат этих расчетов именуется суммой Пецвала.

Интересно, что техникой исправления кривизны поля фотографы не владели вплоть до середины XIX века. Но это ничуть не мешало им заниматься художественным фото. Размытые углы и нечеткие края прикрывались замысловатыми виньетками, а портреты (с целью минимизации искажений) обрамлялись в овальные рамы.

Сложная аберрация, влияющая исключительно на световые лучи, проходящие через объектив под углом, называется коматической (или просто комой). На снимках кома проявляется в размытости отдельных точек изображения в форме кометы. «Хвост» кометы при этом может быть направлен к краю снимка (позитивная кома) или к его центру (негативная кома). Это искажение тем заметнее, чем ближе точка к краю снимка. Те же лучи света, которые проходят четко через центр объектива, коматической аберрации не подвержены.

Большинство геометрических аберраций можно снизить при помощи регулировки диафрагмы. Уменьшая ее диаметр, фотограф уменьшает одновременно и количество лучей, попадающих на края объектива. Но пользоваться этой возможностью нужно аккуратно. Потому что чрезмерное дифрагмирование приводит к росту величины дифракции.

Дифракция – это оптический эффект, ограничивающий детальность снимка вне зависимости от установленного разрешения изображения. Причиной его возникновения является рассеивание светового потока при прохождении через диафрагму. Многие новички, стремясь увеличить глубину резкости, прикрывают диафрагменное отверстие до такой степени, что достигнутая резкость перекрывается сглаживающим действием дифракции. Этот эффект принято называть дифракционным пределом. Знание его величины позволяет избежать проблем с детализацией изображения. Для расчета дифракционного предела используется специальный калькулятор, доступный для бесплатного скачивания на большинстве специализированных сайтов.

Дифракция

При выборе фотоаппарата следует помнить, что объективов без аберраций не существует. Во всяком случае, пока. Даже самая дорогая оптика демонстрирует некоторые искажения изображений. Корректировка одного вида нарушений ведет к усилению другого – и этот процесс не имеет конца. Но для того, чтобы стать хорошим фотографом, совершенно необязательно дожидаться изобретение идеальной линзы. Достаточно изучить особенности конкретного объектива – и нивелировать его недостатки собственным мастерством.

Источник: Фотокомок.ру – изучаем основы фотографии (при копировании или цитировании активная ссылка обязательна)

Хроматические аберрации в фотографии.

Поделиться статьёй:

Хроматические аберрации – это нарушения цветопередачи на готовом снимке, появляющиеся из-за неравномерного распределения цветовых волн после прохождения луча через линзу. Если рассматривать подробнее, то это один из случаев дисперсии, о которой нам что-то рассказывали в школе.

Содержание статьи:

Сама специфика формы линзы создает идеальные условия для преломления луча света. Но при попадании на край стекла свет распадается на цветные волны в виде радуги. И каждый цвет имеет свою длину волны. Красный и фиолетовый являются противоположностями по характеру преломления, у первого он минимальный, у второго — максимальный.

Проявляется эффект обычно:

Цветовыми искажениями по краям снимаемого объекта;
Бликами разных цветов;
Радужными или цветными кольцами;
Стиранием границ между светлыми и темными объектами;
Общим снижением четкости и резкости отдельных элементов на изображении;
Градиентными переходами от голубого к розовому на границе снимаемого объекта и другие.

Аберрации – это базовые свойства любой линзы, убрать их полностью невозможно! Можно только снизить их интенсивность до порога восприимчивости глаз.

Виды аберрации в фотографии

Делят аберрации на два типа – геометрические и хроматические. Первые (сферохроматизм и хроматизм наклонных пучков) появляются в результате эффекта дисторсии и легко выправляются в графическом редакторе или убираются изначально при настройке камеры. Чаще всего они проявляются в искажениях формы, размеров, пропорций или положения объекта относительно остальной картинки.

С хроматическими немного сложнее, убрать их полностью не получится, так как дисперсия – одно из базовых свойств световых лучей. Какие же бывают аберрации оптической системы:

Хроматизм положения, или продольная аберрация,
Хроматизм увеличения.

Чтобы понять причину этих явлений и придумать пути снижения их интенсивности, следует вспомнить базовые знания физики.

Важная мысль! Дисперсия и дисторсия имеют одинаковую причину, но разные проявления. Оба эффекта получаются из-за формы линзы. Но дисперсия это разложение света на цветовые волны, а дисторсия – изменение направлений линий.

Хроматизм положения

При попадании лучей света на линзу, они преломляются и распадаются на цвета, у каждого из них своя длина волны, следовательно и траектория у них будет отличаться. Так появляется понятие – коэффициент преломления, у каждого цвета он будет разным. У синего цвета он больше, следовательно эти лучи отклоняются от первоначальной траектории больше и точка фокусировки, то есть место, где они сойдутся снова, находится ближе к линзе. Красный же цвет имеет самый низкий коэффициент преломлении, что означает большее фокусное расстояние. Точка фокусировки будет максимально удалена от линзы.

Эта информация дает представление о фокусном расстоянии в общем – оно является совокупностью таких показателей для всех цветов спектра. Это усредненное значение, снижение аберрации – это процесс сведения этой разницы к минимуму. Тогда все лучи заново будут собираться в одной точке, или максимально близко к этому положению.

А хроматизм положения, или продольная аберрация является разницей между коэффициентами преломления красного и синего цветов. Если в таком случае начать фокусировку по синему, то все красные участки будут не в фокусе и наоборот.

Важная мысль! Хроматизм положения сложно убрать полностью. Его можно только убавить до момента, когда глаз перестанет воспринимать искажения.

Избежать такого эффекта полностью не получится, а вот снизить его интенсивность можно путем использования системы линз.

Обычно применяют пару – обычная сферическая (крон) плюс обратно вогнутая (флинт), тогда разница коэффициента преломления направляется «против» аберрации. А цвета «собираются» обратно в точке фокуса. Происходит это таким образом. Первая линза диспергирует свет и рассеивает его, отклоняя лучи от первоначальной оси. Проходя сквозь нее, цвета получают отдельно, каждый под своим углом. Вторая отрицательная, или собирающая, повторно диспергирует лучи, собирая их обратно, компенсируя действие рассеивающей линзы. На итоговом изображении будет виден нужный цвет без искажений. Эти «дуэты», позволяющие снизить эффект хроматики, называются ахроматическими линзами.

Хроматизм увеличения

Этот эффект имеет ту же природу, но проявляется по другому. Лучи попадают на линзу, преломляются (каждый цвет под своим углом) и выдают разные размеры снимаемого изображения на итоговом снимке. Хроматизм увеличения не поддается корректировке при изменениях диафрагмы, только постобработкой. Принцип корректировки основан на изменении масштаба одного из 3 компонентов цветов при неизменном третьем. Тут главное не сместить оптическую ось, чтобы изображение «не поплыло». Исправить его на стадии съемок невозможно. Чаще всего хроматизм увеличения является свойством системы линз.

Съемка в RAW формате может снизить интенсивность искажения. Но лучше всего выбирать линзы с минимальными показателями аберрации, чтобы не пришлось их править при постобработке изображения.

Если выбирать, какой эффект убрать, а какой оставить, смело оставляйте хроматизм увеличений, он легко поддается редактированию в отличии от продольного. А съемка в raw или jpeg форматах позволит убрать его на этапе конвертирования.

Как избавиться от хроматических аберраций?

Можно править возникшие неприятные искажения на стадии обработки полученного изображения, с помощью конвертеров или редакторов. Но эффективнее бороться с проблемой на уровне настроек и подготовки к съемке. Какие же основные советы можно дать начинающим фотографам, чтобы они избежали хроматической аберрации в процессе работы:

Закройте диафрагму. Максимально возможное значение диафрагмы позволить вам значительно снизить шанс и интенсивность появления видимого искажения на снимке. Недостаток света можно компенсировать увеличением ISO и показателя выдержки. Значения диафрагмы f/2.8 – f/4 сводят к минимуму шанс проявления аберрации.

Важное располагаем в центре кадра. Линза устроена таким образом, что все негативные эффекты усиливаются к периферии. Если другими способами убрать аберрацию не получается, постарайтесь расположить снимаемый объект максимально близко к центру кадра, там интенсивность искажений значительно ниже. При желании при обработке снимка можно сделать кадрирование или композиционную компоновку изображения.

Если не получается совсем убрать искажения на этапе подготовки, есть графические редакторы, способные сделать эффекты минимальными. Но нужно знать особенности работы программ.

Фокусное расстояние (ФР) zoom-объектива. Широкий диапазон фокусных расстояний – не всегда хорошая опция. Объектив с такими свойствами будет иметь значительные погрешности в крайних точках фокуса, снижающиеся к центру. На коротких и длинных концах фокуса можно получить искажения даже при соблюдении всех остальных параметров, тут проявляется не только хроматическая аберрация, но и множество других неприятных моментов.

Поэтому старайтесь снимать со среднего фокусного расстояния, так дефекты будут минимально заметные. Если это не помогает и цветовые искажения все равно присутствуют, попробуйте снять одно и то же изображения с разного фокусного расстояния, а потом совместить их в редакторе.

Важная мысль! Проблему можно решить, используя объективы с фиксированным фокусным расстоянием. Но это значительно снижает возможности камеры в других моментах – съемки панорам, пейзажей будут не такие интересные.

Высокая контрастность. На фоне яркого солнца или возле другого источника света максимально контрастные предметы будут сильно искажаться на фотографии.

Избежать этого можно, изменив угол падения освещения, сменив фон на более темный, или передвинув объект съемки. Но, к примеру, на природе при съемке пейзажа на фоне заходящего солнца сложно скомпоновать кадр. Тогда поможет только редактирование кадра при постобработке, да этого снимайте в формате RAW, что позволить вам снизить аберрации на готовом снимке уже на компьютере.

Высококачественные объективы. Самый дорогой, но самый действенный способ – приобретение мощной профессиональной оптики. Качественный материал, точность сборки, идеальная выверенность всех элементов, подгонка и тщательная проверка. Такой подход позволит снизить все виды искажений, известные в фотографии. Но оптика такого качества просто не может стоит дешево.

Как исправить аберрации посредством программ?

Для такого исправления хроматических аберраций применяют чаще всего 2 программы от компании Adobe:

Adobe Photoshop – самый популярный графический редактор растровых изображений для всех основных ОС. С его помощью можно редактировать изображения, создавать анимацию, обрабатывать медиафайлы, подготавливать изображения к печати, в том числе и в полиграфии. На базовую программу можно устанавливать дополнительные плагины и расширения, дающие практически неограниченные возможности работы с графикой. Используется Photoshop в рекламе, полиграфии, веб-дизайне, даже в создании компьютерных игр и роликов.

Установленный плагин Adobe Camera RAW позволяет конвертировать снимки с камеры и сводить на нет все искажения уже на первом этапе работы.

Программа Adobe Lightroom была задумана больше как проводник или софт для управления каталогами снимков. В нем удобно перемещать, компоновать, сохранять и переименовывать снимки, создавая удобную базу с понятной навигацией. Программа позволяет делать коллажи, ретушировать снимки и готовить их к печати. Но одним из дополнительных свойств стало редактирование сохраняемых снимков, снижение шумов, изменения яркости и цветности. Возможности программы к версии 3.0 развились до вполне приличного уровня.

Таким образом, Lightroom может справится с искажениями и хроматическими аберрациями своими силами. Последняя версия программы работает удивительно быстро, работает со всеми популярными форматами изображения, создает закладки и мета-теги для более комфортной навигации.

Важная информация! Для обработки фото на ПК существует множество различных программ, каждый фотограф выбирает самый удобный для себя вариант. Но мировое лидерство уже более 10 лет уверенно держит Photoshop и его облегченный «младший брат» LightRoom.

Революционным изобретением стало внедрение в функционал программы возможности передачи снимка с камеры на ПК или проектор в реальном времени. Называется это привязанная съемка и она позволяет демонстрировать снимки клиентам сразу же.

Благодаря программам пакета Adobe, у начинающих и опытных фотографов есть возможность не заморачиваться во время съемки насчет аберрации. А полностью погрузиться в процесс работы с клиентами или предметами, а обработкой заняться уже дома в спокойной обстановке.

Подведем итоги

Для фотографа хроматические аберрации – неизбежный попутчик. 20 лет назад они сильно отравляли жизнь и работу, так как качество линз оставляло желать лучшего, а программное обеспечение не было на таком высоком уровне, как в наше время.

Сегодня же все 3 вида аберраций (геометрические искажения, продольный хроматизм и хроматизм увеличения) можно убрать на любом этапе съемок. Качественный результат держится на трёх китах:

На этапе подготовки к работе выбирайте правильный объектив.
В процессе съемки выбирайте формат raw, держите фокус, прикрывайте диафрагму и помещайте объект съемок в центр кадра.
А на ПК используйте графические редакторы – Photoshop и Lightroom и их неограниченные возможности по ретуши и коррекции снимков.

Запомните, что убрать аберрации полностью невозможно – от являются естественным и обязательным условием при наличии линзы, но снизить их интенсивность легко. Тренируйтесь как можно больше, делайте снимки сериями на первых порах работы, «играйте» настройками камеры и находите оптимальные показатели, при которых неприятные эффекты незаметны глазу.

Поделиться статьёй:

Геометрические и хроматические аберрации объективов

В этой статье со страшным названием мы разберемся в особенностях оптических искажений объективов. Вы замечали, что при съемке на широкоугольник у вас искажаются края кадра? А при попытках сделать кадр в контровом свете вокруг предметов появляется розовая, синяя или зеленоватая окантовка? Если не замечали, присмотритесь еще раз. А пока давайте разберемся, почему так происходит.

Для начала нужно понять и принять тот факт, что идеальных оптические систем (т.е. в нашем случае – объективов) не существует. Каждой оптической системе присущи искажения, которые она вносит в проекцию реальности на изображение (фотографию). Искажения оптических систем по-научому принято называть аберрациями, т.е. отклонениями от нормы или от идеала.

Аберрации различных оптических систем могут принимать разную форму и быть более заметными или практически не различимыми. Обычно чем дороже объектив, тем качественнее его оптическая система, а значит, тем меньше аберраций ей присуще.

Виды аберраций

Чаще всего само слово «аберрация» в фотографии применяется в сочетании «хроматические аберрации». Как вы уже могли догадаться, хроматические аберрации – это один из видов искажений, вызванных особенностями оптической системы объектива, который выражается в виде цветовых отклонений. Типичный пример хроматических аберраций – это нестественные цветные контуры на границах объектов съемки. Ярче всего хроматические аберрации проявляются на контурах в высококонтрастных участках изображения. Например, на границе веток деревьев, снятых на фоне яркого неба, или по контуру волос при съемке портрета в контровом закатном свете.

Причиной хроматических аберраций является такое оптическое явление как дисперсия стекла, из которого изготовлены линзы. Дисперсия стекла заключается в том, что световые волны разной длины (разного цветового спектра) при прохождении через линзу преломляются под разными углами. Белый свет (который содержит в себе целый спектр световых волн разной длины, т.е. разного цвета), проходя через линзу объектива, сначала распадается на цветовой спектр, который затем снова собирается в пучок для проекции изображения на матрицу фотоаппарата. В результате из-за разницы углов преломления цветных лучей возникают отклонения при формировании изображения. Это выражается в погрешностях при распределении цвета на снимке. Именно поэтому на фотографии могут появиться цветные контуры, цветные пятна или полосы, которых не было на объекте съемки.

Хроматические аберрации в той или иной степени присущи практически всем объективам. Дешевая оптика «хроматит» гораздо сильнее, чем объективы элитной серии. На этапе проектирования оптической системы производители могут минимизировать хроматические аберрации при помощи использования ахроматических линз. Секрет ахроматической линзы в том, что ее конструкция состоит из двух сортов стекла: одно с низким, а другое с высоким коэффициентом преломления света. Подбор пропорции сочетания материалов с разными коэффициентами преломления света позволяет снизить отклонения световых волн в момент расщепления белого света.

Не стоит сильно расстраиваться, если ваш объектив не содержит ахроматических линз – хроматические аберрации возникают в основном при съемке в сложных условиях освещения, и сильно бросаются в глаза только при просмотре фотографии в 80-100% увеличении. К тому же, никто не отменял обработку в графических редакторах, которые позволяют свести на нет такие погрешности оптики. О том, как это сделать, читайте в следующей статье «Исправление погрешностей объектива» (публикация скоро).

К другому виду аберраций объектива относятся геометрические искажения, которые принято называть дисторсией объектива. Дисторсия объектива проявляется в искажении пропорций объектов, расположенных ближе к краям кадра. Говоря научным языком, при дисторсии линейное увеличение объектов, находящихся в поле зрения, происходит неравномерно. В результате предметы по краям кадра выглядят неестественно сплюснутыми или вытянутыми.

По характеру искажений выделяют два вида дисторсии: положительная (вогнутая или подушкообразная) и отрицательная (выпуклая или бочкообразная). Если в кадре геометрических искажений не наблюдается, то говорят, что дисторсии нет. В этом случае изображение выглядит ровным и плоским, обратите внимание на идеально ровную линию горизонта на снимке ниже. Обычно именно по линии горизонта можно легко заметить геометрические искажения в пейзажной съемке.

Сильнее всего дисторсия проявляется при использовании широкоугольных объективов. Причем, чем больше угол обзора объектива (чем меньше фокусное расстояние), тем сильнее проявляются геометрические аберрации. Наверняка, вы замечали, что вертикальные и горизонтальные линии при съемке на ширик искривляются по мере приближения к краям кадра. Самый яркий пример дисторсии объектива – это фотографии, снятые на сверхширокоугольный объектив «фишай» (рыбий глаз). Но в случае с фишаем дисторсия не является погрешностью или недостатком оптики. Скорее, это его особенность, которая позволяет расширить угол обзора объектива до 180 градусов (и даже больше).

При использовании широкоугольных объективов (ФР<24 мм) можно наблюдать бочкообразную (вогнутую) дисторсию, при использовании длиннофокусных объективов (ФР>200 мм) может появляться подушкообразная (выпуклая) дисторсия. Объективам со средними значениями фокусных расстояний обычно не свойственны геометрические искажения по полю кадра.

Именно поэтому говорят, что широкоугольный объектив искажает пропорции, а объективы с фокусным расстояние 70-200 мм сглаживают какие-либо искажения. И именно поэтому, портреты принято снимать на объективы 70-200 мм, которые не искажают пропорции лица и фигуры. А вот портреты, снятые на ширик, выглядят комично и используются только для создания специального карикатурного эффекта. При этом чем меньше расстояние между точкой съемки и объектом съемки, тем сильнее проявляются искажения пропорций. Например, как на известном портрете Билла Клинтона (фотография ниже) — голова выглядит непропорционально маленькой по сравнению с большими руками и коленями. Но в данном случае это как раз творческая задумка, авторский стиль фотографа. При помощи использования широкоугольного объектива он смог создать яркий зрительный образ — ассоциацию с персоной бывшего президента США.

Так же, как и хроматические аберрации, дисторсия поддается исправлению при конструировании объектива. Для этого в оптическую систему встраивается асферическая линза, а объективы с исправленной дисторсией называют асферическими. Вы могли видеть такие названия (ASP) в описании технических характеристик к объективу. Такие объективы обычно стоят дороже сферических аналогов, но при съемке передают пропорции объектов в кадре без искажений. Однако есть относительно не дорогой объектив Sigma 10-20 mm F4-5.6 EX DC HSM, который дает ровную картинку даже при максимальном угле обзора 102 градуса.

Если ваш объектив на широком угле дает геометрические аберрации, то есть два способа это исправить:

Если вы используете зум-объектив, можно просто выставить большее фокусное расстояния и сделать пару шагов назад. Так, у вас в кадре окажется та же композиция, но за счет изменения фокусного расстояния вы избавитесь от искажений.
Исправить геометрические аберрации позволяют средства графических редакторов (прежде всего, Photoshop). Но при этом будьте готовы потерять часть объектов на фотографии, потому что при исправлении искривлений происходит обрезка по краям кадра. О том, как это сделать, читайте в следующей статье.

Аберрации объективов

Аберрации фотографического объектива – это последнее, о чём стоит думать начинающему фотографу. Они абсолютно не влияют на художественную ценность ваших фотографий, да и на техническое качество снимков их влияние ничтожно. Тем не менее, если вы не знаете, чем занять своё время, прочтение данной статьи поможет вам разобраться в многообразии оптических аберраций и в методах борьбы с ними, что, конечно же, бесценно для настоящего фотоэрудита.

Аберрации оптической системы (в нашем случае – фотографического объектива) – это несовершенство изображения, которое вызывается отклонением лучей света от пути, по которому они должны были бы следовать в идеальной (абсолютной) оптической системе.

Свет от всякого точечного источника, пройдя через идеальный объектив, должен был бы формировать бесконечно малую точку на плоскости матрицы или плёнки. На деле этого, естественно, не происходит, и точка превращается в т.н. пятно рассеяния, но инженеры-оптики, разрабатывающие объективы, стараются приблизиться к идеалу насколько это возможно.

Различают монохроматические аберрации, в одинаковой степени присущие лучам света с любой длиной волны, и хроматические, зависящие от длины волны, т.е. от цвета.

Особняком стоит дифракция, которую хоть и можно отнести к аберрациям объектива, однако в силу её фундаментального характера и принципиальной неустранимости обычно рассматривают отдельно от прочих аберраций.

Монохроматические аберрации

В 1857 г. немецкий математик и астроном Филип Людвиг Зейдель выявил и математически описал пять т.н. монохроматических аберраций третьего порядка. Вот они:

Сферическая аберрация
Кома
Астигматизм
Кривизна поля изображения
Дисторсия

Настоящая статья написана для фотографов, а не для математиков, а потому нас, прежде всего, интересует не то, какие формулы описывают каждую из аберраций, а то, как аберрации проявляют себя в практической фотографии.

Рассмотрим их по порядку.

Сферическая аберрация

Особенность сферической линзы такова, что лучи света, проходящие через линзу вблизи её края, преломляются сильнее, чем лучи, проходящие через центр. Объясняется это тем, что исходно параллельные лучи света падают на сферическую поверхность линзы под разными углами. Чем дальше лежит путь луча от оптической оси объектива, тем больше угол его падения, и тем сильнее он преломляется. В конечном итоге это приводит к невозможности сфокусировать точку иначе как в виде размытого по краям пятна, и всё изображение оказывается нерезким.

Ход световых лучей в идеальной линзе.

Ход лучей при сферической аберрации.

Диафрагмирование объектива заметно уменьшает сферическую аберрацию, поскольку при уменьшении отверстия диафрагмы отсекается часть лучей, проходящая через край линзы, а оставшиеся вблизи оптической оси лучи формируют более резкое изображение.

При конструировании объективов сферические аберрации устраняются комбинированием положительных и отрицательных линз, а также применением специальных асферических элементов, т.е. линз, преломляющая поверхность которых имеет асферическую форму, с тем расчётом, чтобы, вне зависимости от удалённости лучей света от оптической оси объектива, все они преломлялись по возможности одинаково, и таки сходились при фокусировке в одну точку. Чрезмерное исправление сферических аберраций, кстати, также ни к чему хорошему не приводит: пятно рассеяния становится ярче по краям, нежели в центре, что проявляется в виде кольцеобразного боке.

Кома

Коматическая аберрация или кома возникает, когда лучи света проходят через линзу под углом к оптической оси. В результате изображение точечных источников света приобретает по краям кадра вид ассиметричных пятен каплеобразной (или, в тяжёлых случаях, кометообразной) формы.

Коматическая аберрация.

Кома бывает заметна по краям кадра при съёмке с широко открытой диафрагмой. Поскольку диафрагмирование уменьшает количество лучей, проходящих через край линзы, оно, как правило, устраняет и коматические аберрации.

Конструкционно с комой борются примерно так же, как и со сферическими аберрациями.

Астигматизм

Астигматизм проявляется в том, что для наклонного (не параллельного оптической оси объектива) пучка света лучи, лежащие в меридиональной плоскости, т.е. плоскости, которой принадлежит оптическая ось, фокусируются отличным образом от лучей, лежащих в сагиттальной плоскости, которая перпендикулярна плоскости меридиональной. Это, в конечном итоге приводит к ассиметричному растягиванию пятна нерезкости. Астигматизм заметен по краям изображения, но не в его центре.

Астигматизм труден для понимания, поэтому я попробую проиллюстрировать его на простом примере. Если представить, что изображение буквы А находится в верхней части кадра, то при астигматизме объектива оно бы выглядело так:


Меридиональный фокус.	Сагиттальный фокус.

При попытке достичь компромисса мы получаем универсально нерезкое изображение.	Исходное изображение без астигматизма.

Для исправления астигматической разности меридионального и сагиттального фокусов требуется не менее трёх элементов (обычно два выпуклых и один вогнутый).

Очевидный астигматизм в современном объективе указывает обычно на непараллельность одного или нескольких элементов, что является однозначным дефектом.

Кривизна поля изображения

Под кривизной поля изображения подразумевают характерное для весьма многих объективов явление, при котором резкое изображение плоского объекта фокусируется объективом не на плоскость, а на некую искривлённую поверхность. Например, у многих широкоугольных объективов наблюдается выраженная кривизна поля изображения, в результате которой края кадра оказываются сфокусированы как бы ближе к наблюдателю, чем центр. У телеобъективов кривизна поля изображения обычно выражена слабо, а у макрообъективов исправляется практически полностью – плоскость идеального фокуса становится действительно плоской.

Кривизна поля изображения.

Кривизну поля принято считать аберрацией, поскольку при фотографировании плоского объекта (тестовой таблицы или кирпичной стены) с фокусировкой по центру кадра, его края неизбежно окажутся не в фокусе, что может быть ошибочно принято за нерезкость объектива. Но в реальной фотографической жизни мы редко сталкиваемся с плоскими объектами – мир вокруг нас трёхмерен, – а потому свойственную широкоугольным объективам кривизну поля я склонен рассматривать скорее как их достоинство, нежели недостаток. Кривизна поля изображения – это то, что позволяет получить одинаково резкими и передний, и задний план одновременно. Посудите сами: центр большинства широкоугольных композиций находится вдалеке, в то время как ближе к углам кадра, а также внизу, располагаются объекты переднего плана. Кривизна поля делает и то, и другое резким, избавляя нас от необходимости закрывать диафрагму сверх меры.

Кривизна поля позволила при фокусировке на дальние деревья получить резкими ещё и глыбы мрамора внизу слева.
Некоторая нерезкость в области неба и на дальних кустах справа меня в этой сцене мало беспокоила.

Следует, однако, помнить, что для объективов с выраженной кривизной поля изображения непригоден способ автоматической фокусировки, при котором вы сперва фокусируетесь на ближнем к вам объекте, используя центральный фокусировочный датчик, а затем перекомпоновываете кадр (см. «Как пользоваться автофокусом»). Поскольку объект при этом переместится из центра кадра на периферию, вы рискуете получить фронт-фокус вследствие кривизны поля. Для идеального фокуса придётся сделать соответствующую поправку.

Дисторсия

Дисторсия – это аберрация при которой объектив отказывается изображать прямые линии прямыми. Геометрически это означает нарушение подобия между объектом и его изображением вследствие изменения линейного увеличения по полю зрения объектива.

Выделяют два наиболее распространённых типа дисторсии: подушкообразная и бочкообразная.

При бочкообразной дисторсии линейное увеличение уменьшается по мере удаления от оптической оси объектива, в результате чего прямые линии по краям кадра изгибаются наружу, и изображение выглядит выпуклым.

При подушкообразной дисторсии линейное увеличение, напротив, возрастает с удалением от оптической оси. Прямые линии изгибаются внутрь, и изображение кажется вогнутым.

Кроме того, встречается комплексная дисторсия, когда линейное увеличение сперва уменьшается по мере удаления от оптической оси, но ближе к углам кадра снова начинает возрастать. В таком случае прямые линии приобретают форму усов.

	Бочкообразная дисторсия.
	Подушкообразная дисторсия.
	Комплексная дисторсия.

Дисторсия наиболее выражена в зум-объективах, особенно с большой кратностью, но заметна и в объективах с фиксированным фокусным расстоянием. Для широкоугольных объективов характерна преимущественно бочкообразная дисторсия (экстремальный пример такой дисторсии – объективы типа fisheye или «рыбий глаз»), в то время как телеобъективам чаще свойственна подушкообразная дисторсия. Нормальные объективы, как правило, наименее подвержены дисторсии, но полностью исправляется она только в хороших макрообъективах.

Это не Земля закругляется, а обычная бочкообразная дисторсия.

У зум-объективов часто можно наблюдать бочкообразную дисторсию в широкоугольном положении и подушкообразную дисторсию в телеположении при практически свободной от дисторсии середине диапазона фокусных расстояний.

Степень выраженности дисторсии может также изменяться в зависимости от дистанции фокусировки: у многих объективов дисторсия очевидна, когда они сфокусированы на близлежащем объекте, но делается почти незаметной при фокусировке на бесконечность.

В XXI в. дисторсия не является большой проблемой. Практически все RAW-конвертеры и многие графические редакторы позволяют исправлять дисторсию при обработке фотоснимков, а многие современные камеры и вовсе делают это самостоятельно в момент съёмки. Программное исправление дисторсии при наличии надлежащего профиля даёт прекрасные результаты и почти не влияет на резкость изображения.

Хочу также заметить, что на практике исправление дисторсии требуется не так уж часто, ведь дисторсия бывает заметна невооружённым глазом только тогда, когда по краям кадра присутствуют заведомо прямые линии (горизонт, стены зданий, колонны). В сценах же, не имеющих на периферии строго прямолинейных элементов, дисторсия, как правило, совершенно не режет глаз.

Хроматические аберрации

Хроматические или цветовые аберрации обусловлены дисперсией света. Не секрет, что показатель преломления оптической среды зависит от длины световой волны. У коротких волн степень преломления выше, чем у длинных, т.е. лучи синего цвета преломляются линзами объектива сильнее, чем красного. Как следствие, изображения предмета, формируемые лучами различного цвета, могут не совпадать между собой, что приводит к появлению цветных артефактов, которые и называются хроматическими аберрациями.

В чёрно-белой фотографии хроматические аберрации не так заметны, как в цветной, но, тем не менее, они существенно ухудшают резкость даже чёрно-белого изображения.

Различают два основных типа хроматических аберраций: хроматизм положения (продольная хроматическая аберрация) и хроматизм увеличения (хроматическая разность увеличения). В свою очередь, каждая из хроматических аберраций может быть первичной или вторичной. Также к хроматическим аберрациям относят хроматические разности геометрических аберраций, т.е. различную выраженность монохроматических аберраций для волн разной длины.

Хроматизм положения

Хроматизм положения или продольная хроматическая аберрация возникает, когда лучи света с разной длиной волны фокусируются в разных плоскостях. Иными словами, лучи синего цвета фокусируются ближе к задней главной плоскости объектива, а лучи красного цвета – дальше, чем лучи зелёного цвета, т.е. для синего цвета наблюдается фронт-фокус, а для красного – бэк-фокус.

Хроматизм положения.

К счастью для нас, хроматизм положения научились исправлять ещё в XVIII в. путём комбинирования собирательной и рассеивающей линз, изготовленных из стёкол с разными показателями преломления. В результате продольная хроматическая аберрация флинтовой (собирательной) линзы компенсируется за счёт аберрации кроновой (рассеивающей) линзы, и лучи света с различной длиной волны могут быть сфокусированы в одной точке.

Исправление хроматизма положения.

Объективы, в которых исправлен хроматизм положения, называются ахроматическими. Практически все современные объективы являются ахроматами, так что о хроматизме положения на сегодняшний день можно спокойно забыть.

Хроматизм увеличения

Хроматизм увеличения возникает за счёт того, что линейное увеличение объектива различается для разных цветов. В результате изображения, формируемые лучами с различной длиной волны, имеют немного разные размеры. Поскольку изображения разного цвета отцентрированы по оптической оси объектива, хроматизм увеличения отсутствует в центре кадра, но возрастает к его краям.

Хроматизм увеличения проявляется на периферии снимка в виде цветной каймы вокруг объектов с резкими контрастными краями, такими как, например, тёмные ветви деревьев на фоне светлого неба. В областях, где подобные объекты отсутствуют, цветная кайма может быть незаметной, но общая чёткость всё равно падает.

При конструировании объектива хроматизм увеличения исправить значительно труднее, чем хроматизм положения, поэтому эту аберрацию можно в той или иной степени наблюдать у весьма многих объективов. Этому подвержены в первую очередь зум-объективы с большой кратностью, особенно в широкоугольном положении.

Тем не менее, хроматизм увеличения не является сегодня поводом для беспокойства, поскольку он достаточно легко исправляется программными средствами. Все хорошие RAW-конвертеры в состоянии устранять хроматические аберрации в автоматическом режиме. Кроме того, всё больше цифровых фотоаппаратов снабжаются функцией исправления аберраций при съёмке в формате JPEG. Это означает, что многие объективы, считавшиеся в прошлом посредственными, сегодня с помощью цифровых костылей могут обеспечить вполне приличное качество изображения.

Этот фрагмент фотографии иллюстрирует хроматизм увеличения. Наведите курсор для сравнения с программно исправленым вариантом.

Первичные и вторичные хроматические аберрации

Хроматические аберрации подразделяются на первичные и вторичные.

Первичные хроматические аберрации – это хроматизмы в своём исходном неисправленном виде, обусловленные различной степенью преломления лучей разного цвета. Артефакты первичных аберраций окрашены в крайние цвета спектра – сине-фиолетовый и красный.

При исправлении хроматических аберраций хроматическая разность по краям спектра устраняется, т.е. синие и красные лучи начинают фокусироваться в одной точке, которая, к сожалению, может не совпадать с точкой фокусировки зелёных лучей. При этом возникает вторичный спектр, поскольку хроматическая разность для середины первичного спектра (зелёных лучей) и для его сведённых вместе краёв (синих и красных лучей) остаётся не устранённой. Это и есть вторичные аберрации, артефакты которых окрашены в зелёный и пурпурный цвета.

Когда говорят о хроматических аберрациях современных ахроматических объективов, в подавляющем большинстве случаев имеют в виду именно вторичный хроматизм увеличения и только его. Апохроматы, т.е. объективы, в которых полностью устранены как первичные, так и вторичные хроматические аберрации, чрезвычайно сложны в производстве и вряд ли когда-нибудь станут массовыми.

Сферохроматизм

Сферохроматизм – это единственный заслуживающий упоминания пример хроматической разности геометрических аберраций и проявляется как едва заметное окрашивание зон вне фокуса в крайние цвета вторичного спектра.

Сферохроматизм.

Сферохроматизм возникает из-за того, что сферическая аберрация, о которой говорилось выше, редко бывает в равной степени скорректирована для лучей разного цвета. В результате пятна нерезкости на переднем плане могут иметь лёгкую пурпурную кайму, а на заднем плане – зелёную. Сферохроматизм в наибольшей степени свойственен светосильным длиннофокусным объективам, при съёмке с широко открытой диафрагмой.

О чём стоит беспокоиться?

Беспокоиться не стоит. Обо всём, о чём следовало побеспокоиться, разработчики вашего объектива, скорее всего, уже побеспокоились.

Идеальных объективов не бывает, поскольку исправление одних аберраций ведёт к усилению других, и конструктор объектива, как правило, старается найти разумный компромисс между его характеристиками. Современные зумы и так содержат по двадцать элементов, и не стоит усложнять их сверх меры.

Все криминальные аберрации исправляются разработчиками весьма успешно, а с теми, что остались легко поладить. Если у вашего объектива есть какие-то слабые стороны (а таких объективов – большинство), научитесь обходить их в своей работе. Сферическая аберрация, кома, астигматизм и их хроматические разности уменьшаются при диафрагмировании объектива (см. «Выбор оптимальной диафрагмы»). Дисторсия и хроматизм увеличения устраняются при обработке фотографий. Кривизна поля изображения требует дополнительного внимания при фокусировке, но тоже не смертельна.

Иными словами, вместо того чтобы обвинять оборудование в несовершенстве, фотолюбителю следует скорее начать совершенствоваться самому, досконально изучив свои инструменты и используя их в соответствии с их достоинствами и недостатками.

Спасибо за внимание!

Василий А.

Post scriptum

Если статья оказалась для вас полезной и познавательной, вы можете любезно поддержать проект, внеся вклад в его развитие. Если же статья вам не понравилась, но у вас есть мысли о том, как сделать её лучше, ваша критика будет принята с не меньшей благодарностью.

Не забывайте о том, что данная статья является объектом авторского права. Перепечатка и цитирование допустимы при наличии действующей ссылки на первоисточник, причём используемый текст не должен ни коим образом искажаться или модифицироваться.

Желаю удачи!

Дата публикации: 15.11.2013

Вернуться к разделу «Матчасть»

Перейти к полному списку статей

Что такое хроматические аберрации и как они влияют на фотографию

Приветствую! С вами на связи, Тимур Мустаев. В моем блоге представлено очень много актуальных для фотографов тем, во всех них нужно учиться разбираться. Статья ниже не исключение. Понятие о том, что такое хроматические аберрации, можно считать чуть ли не топовым знанием.

Возразите? Пожалуйста. Но обратите внимание на работы профессионалов: максимум продуманности кадра, четкость, насыщенность, никаких лишних линий, неэстетичных полос, пятен и прочего – полный контроль за фото! Именно такого результата мы должны добиваться.

Что такое аберрации, их виды

Начнем с общих терминов. Аберрация – это погрешность, ошибка техники, искажение в фотографии. Последствия ее появления печальны: и нерезкость картинки, и некрасивые цветные ореолы, блики и т.д.

Иными словами, аберрация характеризуется различными вида нарушений в структуре пучков лучей света, выходящих из оптической системы объектива на матрицу.

Об аберрациях можно говорить, что они существуют в монохромном и хроматическом вариантах. Все просто – черно-белая и цветная версия. Обратимся к хроматизму. По большому счету, что это такое и откуда он берется?

Хроматические аберрации, это одна из разновидностей, которая приводят к снижению чёткости изображения, а иногда также и к возникновению на нём полос, цветных контуров, пятен — артефактов.

Будь то хроматизм положения, увеличения или иной его вид, природа одна. Свет представляет собой явление, сложное по спектральному составу. Кроме этого свет не прямая линия, а волна, у которой может быть разная частота и длина, от чего, в свою очередь, зависит конкретный цвет.

Что уж говорить о том, что есть зоны видимого и невидимого для глаза света, но при этом существующего и влияющего на нас.

В идеальном случае все световые лучи попадают в объектив и фиксируются на матрице или пленке в одной точке. Действительность иная: из-за отличий структуры волны каждого оттенка один цветной объект будет более четким и реалистичным в центре, нежели в остальных местах.

Для общего кругозора, полагаю, будет не лишним проговорить о других искажениях, с которыми с большой вероятностью вы столкнетесь на практике.

Дисторсии, или геометрические аберрации. Особенно при съемке широкоугольной оптикой можно заметить, что линии предметов, зданий почему-то имеют вид кривой, вогнутой (“подушка”) или выгнутой (“бочка”).
Дифракция: страдают детали кадра обычно в силу слишком закрытой диафрагмы и снижения количества необходимого света.
Астигматизм – фокусировка света в разных частях чувствительного слоя фотоаппарата, следовательно, появление пятна нерезкости и растягивание его в определенную сторону.
Виньетирование – затемнение по краям изображения, снижение яркости в этих местах. Наблюдается опять же у шириков, виной – открытая диафрагма.

Борьба с искажениями

Как вы полагаете, стоит ли пытаться устранить естественные ошибки оптики? По моему опыту, это можно сделать, но требует больших или меньших усилий, в зависимости от конкретного случая и навыков фотографа.

Итак, как убрать все эти ореолы, полоски, круги…? Здесь можно выделить способы, помогающие как в процессе фотографирования, так и после.

Выбирайте угол съемки. Прежде всего я имею в виду яркие сюжеты, обусловленные безоблачной погодой. Прямые солнечные лучи вредны для оптики, а также съемка против солнца наверняка проявится на изображении в массе всевозможных недостатков.
В некоторых случаях стоит отказаться от светофильтров. Например, защитный фильтр прекрасно выполняет свои функции, однако, порой, он не только ограничивает прохождение в объектив нежелательных лучей, но становится причиной появления на фото цветных кругов. Опять же на это влияет положение солнца относительно фотокамеры.
Избегать контрастов в кадре, то есть “встречи” слишком темных и светлых объектов. Очень часто на их границе при более детальном рассмотрении оказывается, во-первых, нежелательное свечение, например, фиолетового оттенка, во-вторых, размытость.
Адекватные параметры экспозиции. В борьбе с хроматическими и другими проблемами играет важную роль диафрагма, которая как раз регулирует поток света в камеру. Не рекомендуют выставлять f слишком малое или максимально большое, чтобы не порождать этих самых искажений. Еще один совет в рамках данного пункта: тщательно следите за фокусировкой, она должна быть на главном объекте. При необходимости поместите предмет по центру, увеличьте его масштаб, направьте свет на него – сделайте все, чтобы фокус не мог промахнуться.
Учитывайте возможности фотокамеры. Дорогие модели сделаны качественнее; это касается и линз, и внутренней системы по работе с оптическими погрещностями.
Постобработка. Многие ошибки фотокамеры можно убрать в lighroom – удобная и легкая программка для несложной коррекции картинки. В ней исправляют сам профиль объектива, регулируют отдельные цвета. Если в изображении есть более серьезные проблемы, то их стоит убрать в фотошопе, где аналогично можно работать с определенными цветовыми каналами. Уровень выраженности цвета понижается — становится менее заметна или пропадает связанная с ним аберрация.

Важно! На сегодняшний день избавиться от хроматических аберраций можно при помощи графических редакторов. Но не забывайте, что только фотографии, сделанные в формате RAW, способны это исправить. Фотографирую в формате JPEG, у вам не будет возможности исправить ошибки оптики.

В заключении хочу порекомендовать следующие видео курсы:

Lightroom — незаменимый инструмент современного фотографа. Название говорит само за себя. Вы научитесь правильно обрабатывать RAW форматы фотографий. А это поверьте мне, очень интересное занятие.
Фотошоп с нуля в видеоформате VIP 3.0. Специальный курс для тех, кто в фотошопе совсем новичок. Все рассказывается таким образом, что не научиться просто не возможно!
Photoshop для фотографа 3.0. VIP. Этот курс ориентирован специально для фотографов. В нем собрана, вся актуальная и полезная информация по обработке фотографий.

Для начинающих фотографов лучшими будут видеокурсы:

Цифровая зеркалка для новичка 2.0 — для фанатов фотоаппарата NIKON.

Моя первая ЗЕРКАЛКА — для фанатов фотоаппарата CANON.

Всем пока! Мой блог всегда открыт для старых друзей и новых гостей. Заходите, буду рад!

Всех вам благ, Тимур Мустаев.

Что такое хроматические аберрации и как с ними бороться? Хроматические аберрации в фотографии

, телескоп и т. д.). При этом белый свет разлагается на составляющие его цветные лучи, в результате чего изображения предмета в разных цветах не совпадают в пространстве изображений.

Кроме этого, к хроматическим аберрациям можно отнести хроматические разности геометрических аберраций (см. ниже).

Хроматическая аберрация ведёт к снижению чёткости изображения, а иногда также и к появлению на нём цветных контуров, полос, пятен, которые у предмета отсутствуют.

Хроматизм положения

Оптическое стекло и другие оптические материалы обладают дисперсией , то есть показатель преломления отличается для лучей различного цвета.

Хроматизм положения вызывает значительную нерезкость изображения, поэтому при чёрно-белой съёмке моноклем и перископом , у которых он не устранён, после установки на резкость нужно ввести дополнительную поправку на положение объектива относительно светочувствительного элемента , определяемую по формуле:

где — сопряжённое фокусное расстояние ; — фокусное расстояние монокля или перископа.

Необходимость в поправке вызывается тем, что при визуальной наводке изображение из-за повышенной чувствительности глаза к жёлтым лучам устанавливается в их фокусе, а не в фокусе сине-фиолетовых лучей, к которым наиболее чувствителен чёрно-белый несенсибилизированный фотоматериал. Последние, будучи не в фокусе, образуют значительные кружки рассеяния, уменьшающие резкость изображения.

Хроматизм положения может быть исправлен путем комбинирования собирательной и рассеивающей линз из стёкол с различной дисперсией . При прохождении через первую линзу луч отклоняется к оптической оси и диспергирует ; войдя во вторую линзу, он незначительно отклоняется в обратную сторону и повторно диспергирует, но в обратном направлении. В результате хроматическая аберрация первой линзы компенсируется второй, отрицательной, линзой, и лучи различных цветов соберутся в одной точке. Такие линзы, исправляющие хроматизм положения, называются ахроматическими линзами (ахроматами).

Ахроматические линзы используются во многих современных объективах . Ахроматизировать отдельный элемент или комбинацию далеко не всегда необходимо; достаточно, чтобы все элементы в целом компенсировали дисперсию друг друга.

На этапе конструирования хроматические аберрации также могут быть уменьшены, если в конструкции оптического прибора применяются такие оптические элементы, как линзы из особых оптических стёкол (курцфлинт, лангкрон), зеркала или зонные пластинки.

Хроматизм увеличения

Называется также хроматической разностью увеличения .

Хроматическая аберрация, при которой изображения одного и того же предмета в лучах разного цвета имеют несколько различный размер. Не уменьшается от диафрагмирования, как и от увеличения .

Для цветного изображения в цифровой форме хроматизм увеличения может быть в какой-то степени исправлен программным путём. Для точного сведения трёх компонентов изображения (красный, зелёный и синий) необходимо для двух из них изменить масштаб, оставляя неподвижной ту точку, где проходила оптическая ось (обычно это центр кадра). Во многих преобразователях RAW -файлов такая функция имеется, но оптическая корректировка предпочтительнее, так как в сложных объективах присутствуют и другие аберрации, которые простыми преобразованиями не исправляются и индивидуальны для каждой модели объектива, в результате чего становится сложно выделить хроматизм увеличения программно. Хорошая коррекция хроматизма увеличения невозможна, когда объектив плохо работает в контровом свете . Исправление хроматизма увеличения на компьютере улучшает качество изображения, но всё же предпочтительнее снимать фотографии теми объективами, которые имеют минимальные аберрации. Так, объективы с фиксированным фокусным расстоянием обычно имеют существенно меньшие аберрации, чем трансфокаторы .

Хроматические разности геометрических аберраций

Хроматические разности в общем случае, каждая геометрическая аберрация в зависимости от цвета. Так, например, сферическая аберрация может быть различной для синих и для красных лучей, в этом случае её называют «сферохроматизм»), и хроматическую разность аберраций наклонных пучков. Всё это также можно считать хроматическими аберрациями, поскольку это даёт побочные эффекты, в целом аналогичные хроматизму положения и увеличения.

Хроматические аберрации в фотографии

Во всех современных камерах Никон хроматические аберрации исправляются автоматически для всех объективов. На Кэнон эту практику только начали внедрять и есть автоматическое исправления только на 5D Mark3 , и то, в камеру нужно загружать профили для каждого объектива.

См. также

Примечания

Литература

Волосов Д. С. Фотографическая оптика. М., «Искусство», 1971.
Тамицкий Э. Д., Горбатов В. А. Учебная книга по фотографии. М., «Легкая индустрия», 1976
Краткий фотографический справочник. Под общей редакцией д.т. н. Пуськова В. В., изд. 2-е, М., Искусство, 1953.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Христово Воскресение
Хромаффинные клетки

Смотреть что такое «Хроматическая аберрация» в других словарях:

ХРОМАТИЧЕСКАЯ АБЕРРАЦИЯ — (этим. см. хроматизм и аберрация). Неясность изображения, происходящая от того, что белый свет, проходя сквозь стекла, разлагается на различные цвета, вследствие чего происходят различные цветные изображения предмета, одно возле другого. Словарь… … Словарь иностранных слов русского языка

ХРОМАТИЧЕСКАЯ АБЕРРАЦИЯ — (от греч. chroma цвет), одна из осн. аберраций оптич. систем, обусловленная зависимостью показателя преломления прозрачных сред от длины волны света (см. ДИСПЕРСИЯ СВЕТА). X. а. проявляется в оптич. системах, включающих элементы из преломляющих… … Физическая энциклопедия

ХРОМАТИЧЕСКАЯ АБЕРРАЦИЯ — искажение изображения, связанное с тем, что световые лучи различных длин волн собираются после прохождения линзы на различном расстоянии от нее; в результате изображение размывается и края его окрашиваются. Хроматической аберрации нет в… … Большой Энциклопедический словарь

ХРОМАТИЧЕСКАЯ АБЕРРАЦИЯ — (от греч. chroma цвет) одна из осн. аберраций оптич. систем, обусловленная зависимостью показателя преломления прозрачных сред от длины волны света (см. Дисперсия света).X. а. проявляется в оптич. системах, включающих элементы из преломляющих… … Физическая энциклопедия

хроматическая аберрация — Дефект фокусировки, при котором электроны, исходящие из одной точки с различными скоростями, фокусируются в различных точках оси пучка. [ГОСТ 17791 82] Тематики электровакуумные приборы … Справочник технического переводчика

ХРОМАТИЧЕСКАЯ АБЕРРАЦИЯ — одна из аберраций (см. (2)) оптических систем, которая обусловлена дисперсией белого света (зависимостью показателя преломления прозрачных сред от длины световой волны). Проявляется в том, что световые лучи различных цветов собираются после… … Большая политехническая энциклопедия

Хроматическая аберрация — одна из основных аберраций оптических систем (См. Аберрации оптических систем), обусловленная зависимостью преломления показателя (См. Преломления показатель) (ПП) прозрачных сред от длины волны света (см. Дисперсия света). Х. а. может… … Большая советская энциклопедия

хроматическая аберрация — оптических систем, искажение изображения, связанное с тем, что световые лучи различных длин волн собираются после прохождения линзы на различные расстоянии от неё; в результате изображение размывается и края его окрашиваются. Хроматических… … Энциклопедический словарь

хроматическая аберрация — spalvinė aberacija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. chromatic aberration vok. chromatische Aberration, f rus. хроматическая аберрация, f pranc. aberration chromatique, f … Fizikos terminų žodynas

ХРОМАТИЧЕСКАЯ АБЕРРАЦИЯ — См. аберрация, хроматическая … Толковый словарь по психологии

Возможно, вы не один раз слышали от фотографов, что у вас на фотографиях есть критическая «хроматическая аберрация» ? И слова звучат так, как будто это заболевание. Давайте рассмотрим, что этот термин означает, и как удалить аберрации из фотографий, если есть такая необходимость, с помощью передовой технологии.

И хотя современные линзы и камеры разработаны с помощью технологий, направленных на то, чтобы уменьшать подобные глюки, но факт остается фактом — они до сих пор всплывают на наших снимках. О том, как можно исправить хроматически аберрации с Photoshop, читаем ниже.

Как выглядит хроматическая аберрация в фотографии

Вот изображение, которое может служить хорошим примером хроматической аберрации. Часть изображения находится немного не в фокусе, за счет этого происходит некоторая потеря в деталях. Обратите внимание на голубой ореол на левой стороне изображения и подобные же цветные пятна разбросаны по всей площади в разных областях.

За счет линзы может изменяться прохождение света, линза влияет на частоту, когда свет проходит через объектив, различные длины волн (цвета) двигаются с разной скоростью и фиксируются в разных местах на датчике. Иногда, неуместность использования линзы не предназначенной для определенной съемки (например, макро), может вызвать хроматические аберрации. В результате красный, зеленый и синий не сходятся в нужной точке и создают отображение каналов, которые не совпадают.

Есть, конечно, более техническое описание того, что такое хроматические аберрации, но для наших целей вполне достаточно такого простого объяснения, чтобы понять как ХА влияют на изображение и как с ними бороться.

В этой анимации отчетливо видно, как происходит сдвиг изображения. Каждый канал может быть достаточно резким, но при объединении качество изображения ухудшается. Вполне возможно, что удастся исправить изображения с помощью программ постобработки. Например, Photoshop.

Ликвидация ХА продвинутым способом

Откройте изображение с ХА. Данный способ базируется на том, чтобы исправить аберрации, настроив и выровняв каналы, чтобы они соответствовали друг другу. Это может быть проблемой, так как свет имеет тенденцию к ускорению в различных точках в линзе, создавая более искажение некоторых областей, но мы попытаемся с этим справиться.

Начните свою работу, сделав копию изображения. Будем делать большинство наших корректировок на этой слое, но нам также необходимо будет исходное фоновое изображение, когда мы закончим.

Давайте начнем с настройки зеленого канала, чтобы он соответствовал красному каналу. Частота света ускоряет, когда свет движется от красного к зеленому и синему, поэтому мы отрегулируем зеленый и синий каналы, чтобы они сочетались с более медленной частотой красного. Итак. Выбираем зеленый канал. Следует убедиться, что синий канал выключен, для того чтобы можно было видеть, как зеленый и красный каналы перекрываются.

Когда зеленый канал выбран, нажмите Ctrl+A, чтобы выделить все, а затем нажмите Ctrl+T, чтобы сделать свободную трансформацию.

Необходимо тщательно трансформировать канал, чтобы он соответствовал внешним краям. Когда закончите, нажмите клавишу ВВОД, а затем Ctrl+D, чтобы избавиться от выделения. Не беспокойтесь, если на части изображения остаются некоторые аберрации. Мы исправим это позже.

То же самое касается регулировки синего. Выключите зеленый канал, затем выберите и включите синий, как показано на рисунке.

Проведите аналогичную корректировку синего канала: выделить все с Ctrl+A, а затем трансформировать канал с Ctrl+T. Когда вы закончите, и ваша картинка четко будет обтравливать внешние края, нажмите клавишу ВВОД, чтобы совершить трансформацию.

Когда вы вернетесь к комбинированным каналам RGB, будет видно, что ликвидированы значительные аберрации в фотографии. Подобный «ремонт» не совершенен, часть изображения окажется несколько размытой в следствие ваших действий, поэтому необходимо продолжить работу и ликвидировать оставшиеся недостатки.

Ремонт размытия от сдвига каналов

Вы можете разными способами ликвидировать размытие, получившееся в результате борьбы с аберрациями, но мы предлагаем самый оптимальный на наш взгляд способ, который поможет устранить нерезкость.

Создайте вновь копию основного слоя.

Выберите зеленый канал, выделите все точки изображения в нем с помощью Ctrl+A, прежде чем вы сдвинете все изображение в зону резкости. Повторите то же самое с синим каналом, следя только за смысловым центром изображения.

Создайте маску изображения. Используйте кисть, чтобы смешать вместе маску и изображение. Когда вы закончите, у вас будет слой, состоящий из двух подслоев, создайте для группы новую маску. С ее помощью вы сможете вернуть любую из интересующих вас областей, чтобы вернуться к исходному изображению.

Уберите неровности края, возникшие при преобразовании каналов.

Повторите эту процедуру столько раз, сколько вы чувствуете, что нужно, чтобы исправить аберрации до уровня, который вам визуально кажется оптимальным. Может потребоваться даже несколько изменений каналов, чтобы получить удовлетворяющее вас изображение. Есть лучший и более простой и удобный способ борьбы с хроматическими аберрациями? Расскажите нам об этом!

Перевод С.Заводова

Проявляется эффект обычно:

Цветовыми искажениями по краям снимаемого объекта;
Бликами разных цветов;
Радужными или цветными кольцами;
Стиранием границ между светлыми и темными объектами;
Общим снижением четкости и резкости отдельных элементов на изображении;
Градиентными переходами от голубого к розовому на границе снимаемого объекта и другие.

Аберрации – это базовые свойства любой линзы, убрать их полностью невозможно! Можно только снизить их интенсивность до порога восприимчивости глаз.

Виды аберрации в фотографии

Хроматизм положения, или продольная аберрация,
Хроматизм увеличения.

Важная мысль! Дисперсия и дисторсия имеют одинаковую причину, но разные проявления. Оба эффекта получаются из-за формы линзы. Но дисперсия это разложение света на цветовые волны, а дисторсия – изменение направлений линий.

Хроматизм положения

Важная мысль! Хроматизм положения сложно убрать полностью. Его можно только убавить до момента, когда глаз перестанет воспринимать искажения.

Хроматизм увеличения

Как избавиться от хроматических аберраций?

Закройте диафрагму. Максимально возможное значение диафрагмы позволить вам значительно снизить шанс и интенсивность появления видимого искажения на снимке. Недостаток света можно компенсировать увеличением ISO и показателя выдержки. Значения диафрагмы f/2.8 – f/4 сводят к минимуму шанс проявления аберрации.

Важное располагаем в центре кадра. Линза устроена таким образом, что все негативные эффекты усиливаются к периферии. Если другими способами убрать аберрацию не получается, постарайтесь расположить снимаемый объект максимально близко к центру кадра, там интенсивность искажений значительно ниже. При желании при обработке снимка можно сделать кадрирование или композиционную компоновку изображения.

Если не получается совсем убрать искажения на этапе подготовки, есть графические редакторы, способные сделать эффекты минимальными. Но нужно знать особенности работы программ.

Фокусное расстояние (ФР) zoom-объектива. Широкий диапазон фокусных расстояний – не всегда хорошая опция. Объектив с такими свойствами будет иметь значительные погрешности в крайних точках фокуса, снижающиеся к центру. На коротких и длинных концах фокуса можно получить искажения даже при соблюдении всех остальных параметров, тут проявляется не только хроматическая аберрация, но и множество других неприятных моментов.

Важная мысль! Проблему можно решить, используя объективы с фиксированным фокусным расстоянием. Но это значительно снижает возможности камеры в других моментах – съемки панорам, пейзажей будут не такие интересные.

Высокая контрастность. На фоне яркого солнца или возле другого источника света максимально контрастные предметы будут сильно искажаться на фотографии.

Высококачественные объективы. Самый дорогой, но самый действенный способ – приобретение мощной профессиональной оптики. Качественный материал, точность сборки, идеальная выверенность всех элементов, подгонка и тщательная проверка. Такой подход позволит снизить все виды искажений, известные в фотографии. Но оптика такого качества просто не может стоит дешево.

Как исправить аберрации посредством программ?

Для такого исправления хроматических аберраций применяют чаще всего 2 программы от компании Adobe:

Установленный плагин Adobe Camera RAW позволяет конвертировать снимки с камеры и сводить на нет все искажения уже на первом этапе работы.

Важная информация! Для обработки фото на ПК существует множество различных программ, каждый фотограф выбирает самый удобный для себя вариант. Но мировое лидерство уже более 10 лет уверенно держит Photoshop и его облегченный «младший брат» LightRoom.

Подведем итоги

На этапе подготовки к работе выбирайте правильный объектив.
В процессе съемки выбирайте формат raw, держите фокус, прикрывайте диафрагму и помещайте объект съемок в центр кадра.
А на ПК используйте графические редакторы – Photoshop и Lightroom и их неограниченные возможности по ретуши и коррекции снимков.

Коматическая аберрация.

Конструкционно с комой борются примерно так же, как и со сферическими аберрациями.

Астигматизм


Меридиональный фокус.	Сагиттальный фокус.

При попытке достичь компромисса мы получаем универсально нерезкое изображение.	Исходное изображение без астигматизма.

Кривизна поля позволила при фокусировке на дальние деревья получить резкими ещё и глыбы мрамора внизу слева.
Некоторая нерезкость в области неба и на дальних кустах справа меня в этой сцене мало беспокоила.

Следует, однако, помнить, что для объективов с выраженной кривизной поля изображения непригоден способ автоматической фокусировки, при котором вы сперва фокусируетесь на ближнем к вам объекте, используя центральный фокусировочный датчик, а затем перекомпоновываете кадр (см. «Как пользоваться автофокусом »). Поскольку объект при этом переместится из центра кадра на периферию, вы рискуете получить фронт-фокус вследствие кривизны поля. Для идеального фокуса придётся сделать соответствующую поправку.

Дисторсия

Выделяют два наиболее распространённых типа дисторсии: подушкообразная и бочкообразная.

Хроматические аберрации

Хроматизм положения

Хроматизм положения.

Исправление хроматизма положения.

Хроматизм увеличения

Первичные и вторичные хроматические аберрации

Хроматические аберрации подразделяются на первичные и вторичные.

Сферохроматизм возникает из-за того, что сферическая аберрация, о которой говорилось выше , редко бывает в равной степени скорректирована для лучей разного цвета. В результате пятна нерезкости на переднем плане могут иметь лёгкую пурпурную кайму, а на заднем плане – зелёную. Сферохроматизм в наибольшей степени свойственен светосильным длиннофокусным объективам, при съёмке с широко открытой диафрагмой.

О чём стоит беспокоиться?

Все криминальные аберрации исправляются разработчиками весьма успешно, а с теми, что остались легко поладить. Если у вашего объектива есть какие-то слабые стороны (а таких объективов – большинство), научитесь обходить их в своей работе. Сферическая аберрация, кома, астигматизм и их хроматические разности уменьшаются при диафрагмировании объектива (см. «Выбор оптимальной диафрагмы »). Дисторсия и хроматизм увеличения устраняются при обработке фотографий. Кривизна поля изображения требует дополнительного внимания при фокусировке, но тоже не смертельна.

Иными словами, вместо того чтобы обвинять оборудование в несовершенстве, фотолюбителю следует скорее начать совершенствоваться самому , досконально изучив свои инструменты и используя их в соответствии с их достоинствами и недостатками.

Спасибо за внимание!

Василий А.

Post scriptum

Если статья оказалась для вас полезной и познавательной, вы можете любезно поддержать проект , внеся вклад в его развитие. Если же статья вам не понравилась, но у вас есть мысли о том, как сделать её лучше, ваша критика будет принята с не меньшей благодарностью.

Хроматические аберрации в фотографии – последнее, о чём вам стоит беспокоиться. Хроматическая аберрация – это свойство линзы, поэтому вы на неё никак не повлияете. А чтобы каждый раз не терзать себя сомнениями, лучше всего как следует разобраться, что это такое.

Аберрации, или искажения, бывают геометрическими и хроматическими (цветовыми). С геометрическими всё очень просто, с ними можно и нужно бороться, если это не художественная задумка. В современных объективах геометрическая аберрация, которую ещё называют дисторсией , в большей степени исправляется “асферическим” элементом. То есть, линзой, у которой не сферический профиль, а более сложный:

Остаточную дисторсию вы с успехом можете подправить в редакторе. А вот с хроматической аберрацией всё немного сложнее. Природа хроматической аберрации в дисперсии стекла. Дисперсия – это разные коэффициенты преломления для разных длин волн:

Из рисунка хорошо видно, что лучи разных цветов фокусируются в разных плоскостях на оптической оси. Это первый вид хроматической аберрации, её ещё называют “осевой аберрацией”. Осевая аберрация проявляется сильней на открытой диафрагме , приводя к нерезкости изображения. Об этом уже была речь в статье про то, как сделать резкую фотографию . Уменьшая диафрагму вы избавляетесь от осевой аберрации, это одна из причин почему не рекомендуется фотографировать на максимальной диафрагме. Осевую аберрацию нельзя исправить в редакторе, поэтому производители снабжают объектив целой системой “низкодисперсных элементов”, которые в сумме компенсируют аберрации от других линз. Вы наверняка встречали картинку вроде этой и удивлялись, зачем столько элементов:

Жёлтые элементы – низкодисперсные, борющиеся с хроматической аберрацией. Синие – асферические, помогающие против дисторсии.

Низкодисперсные элементы располагаются как по отдельности, так и в составе ахроматической линзы:

Смысл в том, что ахроматическая линза склеена из двух сортов стекла: крона и флинта. Крон с низкой дисперсией, но и низким коэффициентом преломления. Флинт наоборот – коэффициент преломления и дисперсия больше.

Эти стекляшки подбирают таким образом, чтобы минимизировать суммарную хроматическую аберрацию.

Помимо осевой аберрации есть “поперечная аберрация”. Это фокусировка разных цветов лучей в разных точках сенсора. Поперечная аберрация не зависит от диафрагмы, бороться настройками с ней бесполезно, но её можно исправить в редакторе. Другое дело, нужно ли оно вам. Современные объективы настолько хороши, что я с трудом нашёл пример фотографии, где хроматическая аберрация заметна.

Если приглядеться к деревьям на заглавной фотографии, то можно увидеть цветную кайму вокруг контрастных контуров веток. Это и есть хроматическая аберрация:

В камерах последнего поколения хроматические аберрации автоматически исправляются процессором на этапе конвертации в JPEG, мне пришлось фотографию попросить у Кости, так как его старенький D40 про аберрации ничего не знает. Поэтому я в RAW никогда не снимаю, моя камера Nikon D700 всё делает за меня и экономит мне массу драгоценного времени, её только надо правильно настроить.

В любом случае, вам лучше думать о том, что вы фотографируете, а не о том, насколько ваша линза подвержена аберрациям. Объектив без заметных аберраций содержит большое количество дорогих низкодисперсных и асферических элементов, поэтому стоит заметно дороже собратьев с аберрациями. Кроме того, конструкция с переменным фокусным расстоянием (зумом) намного сложнее фиксированного, так как аберрации проявляются по-разному на различных фокусных расстояниях. Вот почему “фиксы” качественней и дешевле, чем “зумы”.

Наличие низкодисперсных элементов в объективах Nikon отмечает буквами ED. Если в маркировке объектива вы видите ED, то о хроматических аберрациях можете забыть.

Спасибо за внимание.

Руководство по типам аберраций объектива в фотографии

Аберрации — обычная проблема в фотографии. Они влияют как на цветные, так и на черно-белые изображения.

К сожалению, это та область, которую мы не всегда можем обойти. Это заставляет нас решать эти проблемы позже, на этапе постпродакшна.

О всех типах аберраций, с которыми вы столкнетесь при фотографии, читайте ниже.

Что такое аберрации в фотографии?

Аберрация — это недостаток того, как линза фокусирует свет, который он улавливает.Есть несколько разных типов. Они влияют на такие вещи, как резкость, фокус, увеличение, искажение и цвет ваших изображений.

Когда дизайнеры создают новые линзы, это самая большая проблема, которую нужно преодолеть. Наличие аберраций ограничивает возможности объектива по точному воспроизведению изображения.

В идеальном мире дизайнер линз хотел бы, чтобы белый луч света был реалистично представлен. Это вне зависимости от его положения.

Как бы они ни старались, не всегда бывает так.Это особенно актуально для светосильных широкоугольных объективов.

Астрофотография — это область, в которой аберрации более распространены, чем в других областях фотографии. Это связано с крошечными источниками света, контрастирующими на темном фоне, например, космосе.

Заметные аберрации искажают форму звезд. Особенно это касается краев кадра.

Двумя наиболее распространенными аберрациями являются хроматические и монохроматические (сферические и т. Д.) Аберрации.

CA — это недостатки в том, как линза рассеивает свет разных цветов.Это похоже на то, как призма разделяет свет на радугу.

Многие объективы довольно хорошо корректируют хроматические аберрации, но они все же возникают. Это особенно верно для светосильных объективов и захвата высококонтрастных областей.

Для хроматической аберрации требуется немного больше информации. Вы можете найти его здесь, в нашей статье Что такое хроматическая аберрация и как ее исправить.

Монохроматическая аберрация

Монохроматические аберрации возникают, когда линзы фокусируются на одном цвете света.

Сферическая аберрация

Сферические аберрации возникают при использовании в объективе сферических стеклянных элементов. Эти элементы формы заставляют свет сходиться в разных местах датчика.

Дизайн объектива и качество материала стекла, используемого в объективе, вызывают эту аберрацию. Не помогает даже размещение элементов внутри корпуса объектива. Это снижает силу фокуса и влияет на разрешение и четкость изображения.

Опять же, эта область немного сложнее.Дополнительную информацию можно найти в нашей статье Что такое сферическая аберрация? статья.

Comatic Aberration

Коматические аберрации или аберрации комы получили свое название от своей кометоподобной формы. Это когда они представляют точечные источники света на изображении.

Эта аберрация возникает, когда единственная точка света попадает в линзу по ее краю, а не по центру.

Они также более заметны по краям кадров на изображениях, снятых с широкой диафрагмой. Таким образом, повышение диафрагмы может помочь решить эту проблему.

Многие фотографы предполагают аберрацию комы с искаженными источниками света. Это может быть намного сложнее, чем простая проблема аберрации.

Внешняя кома аберрации возникают, когда хвосты направлены от центра изображения. Противоположными являются внутренней комы аберраций.

Объективы часто могут решить, что скорость важнее коррекции аберраций. Voigtländer 50mm f / 1.1 Nokton — хороший тому пример.

Тангенциальный и сагиттальный астигматизм

Возможно, вы слышали об астигматизме, когда речь идет о проблемах с человеческим глазом.Эта аберрация заставляет источники света по краям кадра растягиваться в форме линии.

Тангенциальный астигматизм — это когда линии проходят от верхнего правого угла до нижнего левого угла. Или наоборот. Сагиттальный астигматизм показывает формы линий, идущих от верхнего левого угла к нижнему правому.

Это одни из самых сложных аберраций, которые нужно исправить разработчикам объективов. В астрофотографии эти аберрации — одни из самых распространенных. Даже при использовании дорогих линз.

Повышение диафрагмы поможет минимизировать эти недостатки.

Кривизна поля

Аберрации кривизны поля возникают, когда линза не фокусирует свет на плоской плоскости. Вместо этого он фокусируется на воображаемой изогнутой поверхности.

Матрица большинства камер плоская, если только вы не используете камеру большого формата. Вы увидите несовершенство фокуса на всем изображении.

Изображения, страдающие этой аберрацией, выглядят так, как будто центр находится в фокусе, а края — нет. Это может произойти и в обратном порядке.

Некоторые новинки усиливают этот эффект в творческих целях. Вы можете увидеть «закрученное боке» из-за чрезмерного виньетирования и кривизны поля.

Старые линзы страдают от этой аберрации больше, чем современные линзы.

Плавающие элементы и изменение эффективного фокусного расстояния

Плавающие элементы являются частью внутренней линзы. Они регулируют свое положение при фокусировке на объекты, расположенные близко к объективу. Это помогает исправить аберрации, особенно в объективах более высокого класса.

Есть альтернатива этой групповой системе. Конструкция линзы может допускать перемещение других элементов внутри линзы. Это при фокусировке на более близких объектах.

Проблема в том, что эффективное фокусное расстояние уменьшается при использовании небольшого фокусного расстояния.

Примером может служить зум-объектив 70-200 мм f / 2,8. Эффективное фокусное расстояние упало до 145 мм при фокусировке на близком объекте. Это был метод, позволяющий четко сфокусироваться на более близких предметах.

Искажения

Искажение — еще одна очень распространенная аберрация, встречающаяся в фотографии.Эта аберрация возникает, когда объектив проецирует более широкую сцену через сенсор или плоскость пленки.

Искажение может происходить вертикально или горизонтально. Бочкообразное искажение — это когда захваченная сцена выглядит меньше по краям кадра, чем в центре.

Подушкообразное искажение — это когда сцена на краях кадра выглядит больше, чем в центре. Объектив типа «рыбий глаз» или сверхширокоугольный объектив — прекрасный пример этого типа аберрации.

Аберрация искажения более заметна при съемке прямых линий.На изображениях с аберрациями искажения линии изгибаются и изгибаются. Это создает нереалистичную сцену.

Некоторые объективы даже показывают признаки аберрации обоих типов искажения. Этот тип искажения — искажение усов . Название происходит из-за волнистого характера линейного представления.

Искажения не представляют большой проблемы, поскольку мы ожидаем их гораздо больше. Мы жертвуем широким полем зрения на изменение представленных объектов. Если искажение слишком велико, это может отвлекать и на него больно смотреть.

Дополнительную информацию и примеры можно найти в разделе Что такое искажение объектива? статья.

Хотите больше? Попробуйте наш курс фотографии для начинающих

Хотите овладеть азами фотографии, чтобы делать потрясающие снимки в любой ситуации?

Если вы не знаете, какие настройки использовать, вы часто упускаете возможность запечатлеть прекрасные моменты.

Но камеры сложны, и трудно понять, с чего начать. Вот почему мы создали этот курс.

Что это такое и как этого избежать

Хроматическая аберрация — огромный убийца качества изображения, но многие фотографы не знают, что это такое и как ее предотвратить.

В этой статье я поделюсь всем, что вам нужно знать о хроматической аберрации, в том числе:

Почему это происходит
Как это определить
Четыре простых способа минимизировать его эффекты

Итак, без лишних слов, давайте обсудим, как раз и навсегда справиться с этой надоедливой хроматической аберрацией.

Что такое хроматическая аберрация?

Хроматическая аберрация (также известная как цветовая окантовка или дисперсия ) — распространенная проблема в линзах, которая возникает, когда цвета неправильно преломляются (изгибаются) линзой; это приводит к несоответствию в фокусе, где цвета не сочетаются должным образом.

Запутались? Не будет. Чтобы лучше понять это, помните, что фокальная плоскость — это точка фокусировки вашего сенсора, где весь свет от вашего объектива должен соединяться вместе для правильного захвата и записи.Но в зависимости от конструкции вашего объектива, выбранного вами фокусного расстояния и даже используемой диафрагмы, определенные длины волн (цвета) могут достигать точек перед или позади фокальной плоскости.

Взгляните на диаграмму ниже. Вы видите, как красный, зеленый и синий свет попадают на датчик в разных точках? Это хроматическая аберрация в действии.

Когда происходит CA, вы получаете характерную цветную окантовку по краям вашей фотографии.Посмотрите фото ниже. Слева показаны красные и зеленые полосы по острым краям объекта. Как видите, выглядит не очень хорошо.

Но хотя вы можете отредактировать низкие уровни хроматической аберрации в Photoshop и Lightroom, реальность такова, что удаление CA из каждой фотографии раздражает, плюс каждый момент, который вы потратили на подправку фотографии, на один момент меньше, чем у вас есть для фотографии. .

Почему возникает хроматическая аберрация?

Хроматическая аберрация возникает из-за того, что ваш объектив действует как призма.Он изгибает свет, и, как и в знаменитой треугольной призме Pink Floyd, цвета, проходящие через линзу, разделяются под разными углами.

Здесь важно помнить, что на самом деле свет состоит из нескольких волн (цветов) разной длины. Итак, чтобы сенсор вашей камеры мог определять комбинированный цвет света, ваш объектив должен заставлять все длины волн этого конкретного луча попадать в одну и ту же точку на сенсоре.

Это может показаться простым, но разные длины волн (и, следовательно, разных цветов) поражают вашу линзу сразу, и каждая, из этих длин волн будут вести себя немного по-разному в зависимости от стекла линзы, через которое она проходит.

Технический подвиг, необходимый для правильного выравнивания всех этих различных световых лучей, обычно достигается за счет использования производителем линзовой матрицы. Фактически, если бы вы раздвинули линзу, вы, вероятно, обнаружили бы до 16 линз — все они предназначены для корректировки различных факторов на пути света между линзой и сенсором.

К сожалению, именно здесь хроматическая аберрация имеет тенденцию поднимать свою уродливую голову. В конструкции этих элементов объектива скрыты дефекты — либо в стекле, либо в конструкции самого объектива, — которые в определенных условиях могут привести к тому, что на ваших фотографиях появится ХА.

Я не говорю, что вам нужен объектив профессионального уровня. Фактически, ключевым моментом является то, что все линзы страдают хроматической аберрацией в той или иной форме, независимо от стоимости. Важно то, демонстрирует ли ваш объектив видимых хроматических аберраций и является ли количество видимых ХА решающим фактором для ваших конкретных потребностей.

Кроме того, даже если у вас есть объектив с предрасположенностью к CA, вы все равно можете принять меры для предотвращения проблем с качеством изображения, о чем я расскажу в следующем разделе.

Как избежать дефектов хроматической аберрации: 4 стратегии

Хроматическая аберрация — серьезная проблема, особенно для дешевых объективов. Но хорошая новость заключается в том, что, если вы — , застряли при работе с объективом, который демонстрирует некоторую форму видимой хроматической аберрации, есть несколько простых для понимания стратегий, чтобы удалить или минимизировать ее влияние на ваши фотографии.

1. Избегайте высококонтрастных сцен

Хроматическая аберрация имеет тенденцию усиливаться при съемке высококонтрастных сцен.Особенно проблематичными являются более темные объекты на белом фоне, пейзажи на фоне яркого восхода солнца или, как в примере с гепардом выше, объекты с сильным контровым освещением.

В камере нет простого способа избежать контраста. Так что часто здесь ничего не остается, кроме как корректировать композицию. Измените фон на что-то, что более точно соответствует тонам вашего объекта, или просто дождитесь более благоприятных условий освещения.

Если вам абсолютно необходимо сделать снимок как есть, сделайте снимок в формате RAW и подготовьтесь к ретуши при постобработке.

2. Отрегулируйте фокусное расстояние

Хотя приятно иметь доступ к широкому диапазону фокусных расстояний, факт в том, что большинство зум-объективов демонстрируют хроматическую аберрацию на крайних значениях фокусного расстояния. Таким образом, установка фокусного расстояния ближе к середине диапазона вашего объектива обычно помогает избавиться от проблемных CA.

Обратите внимание, что использование зум-объектива на самом большом расстоянии обычно приводит к различным другим дефектам в вашем изображении. Поэтому, если вы настроили широкоугольную перспективу, выберите широкоугольный объектив с постоянным фокусным расстоянием для работы или сделайте панораму с большим фокусным расстоянием, а затем объедините фотографии в процессе постобработки.

3. Закройте диафрагму

Хотя результат будет зависеть от типа объектива, который вы используете, уменьшение диафрагмы помогает минимизировать большинство дефектов объектива, включая хроматическую аберрацию.

(Вам нужно рассмотреть возможность уменьшения выдержки или увеличения ISO, чтобы компенсировать потерю света.)

Поэтому вместо использования диафрагмы f / 2,8 или f / 4 попробуйте установить диафрагму f / 8 или f / 11 — затем сделайте несколько пробных снимков, чтобы проверить, исчезла ли хроматическая аберрация.

4. Измените кадр, поместив объект в центр изображения

Хроматическая аберрация часто более заметна по краям кадра, не в центре.

(Обычно это происходит из-за кривизны линз.)

Следовательно, если вы перефразируете кадр, но поместите основной объект ближе к среднему , вы часто получите почти нулевую хроматическую аберрацию на вашем объекте.

Конечно, у вас все еще может быть заметный CA по краям кадра, но у вас есть возможность обрезать его.Это не идеально, если вам нужно сохранить каждый пиксель на фотографии (например, для больших отпечатков), и в этом случае вам следует рассмотреть одну из других профилактических мер, описанных выше. Но если вы делаете небольшие отпечатки или планируете распространять свою фотографию в Интернете, кадрирование не должно быть большой проблемой.

Хроматическая аберрация: заключительные слова

Ну вот и все:

Все, что вам нужно знать о хроматической аберрации, включая то, что это такое и как ее избежать.

Теперь вы знаете, как защитить ваши изображения от CA.И вы можете делать потрясающие фотографии — даже с более дешевыми объективами.

К вам:

Вы боретесь с хроматической аберрацией на фотографиях? Вы пробовали какие-либо из описанных выше мер? Поделитесь своими мыслями (и изображениями) в комментариях ниже.

Аберрации и искажения линз — экспозиционная терапия

Аберрации объектива

Оптические аберрации — это недостатки того, как линзы собирают лучи света в точку.Аберрации объектива можно разделить на два типа: несовершенное сведение света к фокусированной точке (что влияет на резкость) и неправильная геометрическая проекция сцены (которая проявляется в виде искажений или деформации). При разработке линз инженер-оптик сталкивается с рядом сложных компромиссов для ограничения аберраций. Поскольку идеальных объективов не существует, инженеры должны идти на наилучшие возможные компромиссы с учетом ограничений предполагаемого использования, характеристик, производственных затрат и рыночной цены.Хотя вы мало что можете сделать с аберрациями в ваших линзах (кроме уменьшения диафрагмы), полезно знать, что они собой представляют, когда собираетесь совершить новую покупку. Что еще более важно, как фотограф вы должны знать об ограничениях своих объективов; это позволяет вам использовать их сильные стороны и не подчеркивать их слабые стороны.

Типы аберраций объектива

Аберрации — основная причина снижения остроты зрения правильно сфокусированных линз.Вы должны знать пять типов: хроматическая аберрация, сферическая аберрация, кривизна поля, кома и астигматизм.

Хроматические аберрации проявляются в виде цветных полос на высококонтрастных краях. Они вызваны светом разной длины волны (то есть разными цветами), который претерпевает разную степень преломления и фокусируется в разных положениях при прохождении через линзу. Существует два типа хроматической аберрации: продольная и поперечная.Продольные аберрации вызваны светом различной длины, фокусирующимся на разном расстоянии от линзы. Сине-фиолетовый свет фокусируется ближе к линзе, чем красный, а между ними фокусируется зеленый. Продольные аберрации можно свести к минимуму, уменьшив диафрагму, что приведет к приемлемой фокусировке длин волн. Боковые аберрации возникают, когда световые волны разных длин фокусируются в разных положениях фокальной плоскости (то есть на датчике изображения).Обычно это случается с короткофокусными и особенно сверхширокоугольными объективами. Боковые аберрации не могут быть уменьшены за счет закрытия диафрагмы, но эффективно минимизируются некоторыми программами для редактирования фотографий.

Объяснение оптических аномалий и исправлений линз

Если вы потратите много времени на просмотр раздела линз на веб-сайте B&H или следите за последними объявлениями о новом стекле, вы, вероятно, столкнетесь с рядом фраз, которые сами по себе неизвестны для тех, у кого недостаточно острого, отточенного понимания фотографических и оптических фанатиков.Научно звучащие слова, такие как асферические элементы, хроматическая аберрация, кома, низкая дисперсия и высокий показатель преломления, для непрофессионала часто приводят к неточным представлениям о том, как работает объектив или что он делает для лучшего качества изображения. Но что именно делает элемент с аномальной частичной дисперсией? А почему вам не нужна сферическая аберрация? Этот глоссарий терминов и объяснений должен помочь разобраться в некоторых лингвистических и концептуальных препятствиях, с которыми сталкиваются при изучении нового объектива.

Аберрация
В самом основном определении аберрация — это то, что отклоняется от нормы, обычно нежелательным образом.Что касается оптики, это описывает неспособность лучей света, проходящих через линзу, сходиться в одной точке. Аберрации делятся на две категории: хроматические и монохроматические, которые затем подразделяются на определенные типы каждой аберрации.
Хроматическая аберрация
Хроматическая аберрация, одна из наиболее часто называемых оптических аномалий и одна из основных причин, по которой продолжают развиваться новые линзы, описывает то, как линза не может сфокусировать цветовые волны различной длины в одной и той же точке.Вспомните свои уроки физики и вспомните цветовой спектр и то, как вы можете использовать призму, чтобы разделить белый свет на радугу; По сути, это то, что происходит, когда свет достигает вашей линзы и рассеивается. Хорошо спроектированные линзы могут реорганизовывать этот свет и фокусировать каждую длину волны в одной и той же точке, обеспечивая высокую точность цветопередачи и совмещения.
Пример хроматической аберрации, когда длины волн красного, зеленого и синего не сходятся в одной и той же точке, вызывая цветную окантовку.
С практической точки зрения, хроматические аберрации обычно называют цветной окантовкой. Это чаще всего наблюдается в высококонтрастных ситуациях, когда темный объект помещается на ярком фоне. Если объектив не может корректировать хроматическую аберрацию, края объекта приобретают цветную дымку, часто пурпурную, но иногда и ряд других цветов, что также снижает четкость и кажущуюся резкость. Вместо того, чтобы ваше изображение было черным предметом на белом фоне, изображение, зараженное хроматической аберрацией, покажет этот черный предмет, окруженный размытой «полосой» цвета перед белым фоном.Усовершенствуя эту концепцию, хроматические аберрации обычно делятся на два поджанра:
Сильная хроматическая аберрация присутствует по краям жалюзи, где видна красная, зеленая и синяя окантовка.
Продольная хроматическая аберрация Этот тип аберрации возникает, когда волны разного цвета не сходятся в одной точке, что приводит к появлению цветных полос вокруг объектов на всем изображении от центра к краям.Продольные хроматические аберрации чаще всего возникают при более широких настройках диафрагмы, и их можно контролировать, остановив объектив.
Боковая хроматическая аберрация Этот тип аберрации возникает, когда световые волны разных длин (цветов) фокусируются в одной плоскости, но в разных положениях из-за угла, под которым свет попадает в линзу. Боковые хроматические аберрации видны только по краям кадра, а не в центре, и их нельзя исправить, остановив объектив.Вместо этого вы должны полагаться на пост-продакшн или решения в камере, чтобы уменьшить этот тип аберрации.
Хорошо скорректированные, более сложные оптические конструкции успешно справляются с обоими этими типами аберраций, при этом более низкое качество, а иногда и более экстремальные конструкции линз («рыбий глаз» или сверхбыстрые линзы) подвержены хроматической аберрации.
Монохроматическая аберрация
Монохроматическая аберрация вызывается одной длиной волны, а не разными (окрашенными) длинами волн.Их называют монохроматическими, потому что аберрации возникают из-за несовершенства оптической конструкции линз и не зависят от цвета и фокусировки различных длин волн.
Сферическая аберрация Этот тип аберрации возникает из-за того, что световые лучи входят в линзу, а не сходятся в одной точке. Сферические элементы линз меньше преломляют лучи, когда они входят вдоль горизонтальной оси — перпендикулярно плоскости пленки или сенсора, — чем лучи, которые входят в линзу ближе к периферии.Из-за этой разницы в преломлении световые лучи, попадающие в линзу параллельно, не сходятся в одной и той же точке после прохождения через оптику. Короче говоря, невозможность добиться такой конвергенции может вызвать заметное снижение четкости, резкости и разрешения изображения.
Пример сферической аберрации, когда различные световые лучи не сходятся в одной и той же точке, что приводит к потере четкости и резкости.
Кома (также называемая коматической аберрацией) Кома — это эффект, который возникает, когда световые лучи от точечных источников проходят через линзу под углом, а не прямо.Когда конструкция линзы не может сфокусировать эти угловые световые лучи в одной и той же точке, точечный источник света будет изображаться в виде светового пятна в форме капли или кометы, а не круглого светового пятна. Подобно сферической аберрации, кому можно свести к минимуму, опустив линзу.
Пример комы, когда угловые световые лучи приводят к тому, что точечные источники света воспроизводятся в форме капли, а не в виде круглой подсветки.

Каплевидные блики на этом изображении являются примером коматической аберрации.
Астигматизм Одна из наиболее сложных аберраций для описания, астигматизм по концепции аналогичен коме и вызван тем, что лучи, попадающие в линзу вдоль сагиттальной плоскости, фокусируются в другой точке, чем лучи вдоль тангенциальной плоскости. Это вызывает искажение по краям и углам изображения. Астигматизм в некоторой степени присутствует во всех линзах, но более заметен в тех случаях, когда оптическая конструкция не полностью параллельна или симметрична.Как и другие монохроматические аберрации, эффекты астигматизма можно уменьшить, остановив линзу.
Кривизна поля Связанная с астигматизмом, кривизной поля или кривизной поля, это естественная аберрация практически всех линз из-за их изогнутой структуры и того, как они проецируют свет на плоский датчик или плоскость пленки. Поскольку линза естественно излучает свет изогнутым образом, края и углы изображения могут казаться мягкими или искаженными по сравнению с более резкой центральной областью изображения.Еще больше усложняет проблему то, что некоторые линзы не проецируют кривизну поля чистой формы и, скорее, имеют более абстрактную волнистую кривизну поля из-за различных комбинаций различных элементов объектива. Кривизну поля можно увидеть с помощью диаграммы MTF объектива, где провалы, кривые или наклоны линий указывают относительную резкость от центра кадра к краям. Остановка линзы, опять же, может уменьшить влияние кривизны поля.
Пример сильной кривизны поля. Это изображение показывает резкую центральную область с сильным размытием и искажением по углам и краям кадра.
Искажение Наконец, искажение — это форма аберрации, которая описывает, когда изображение, созданное линзой, не сохраняет свою прямолинейность. В зависимости от типа используемого объектива возникают две основные формы искажения: бочкообразное искажение и подушкообразное искажение. Типы искажений, которые они описывают, являются самореферентными: бочкообразное искажение может привести к выпуклости прямых линий по направлению к краям изображения (как деревянная бочка), а искажение в виде подушкообразных подушечек создает прямые линии с изгибом к центру (например, подушка).Оба эти искажения чаще всего наблюдаются в зум-объективах, особенно в более широком диапазоне их диапазона фокусных расстояний, но могут также проявляться в некоторых фиксированных объективах, особенно с широким или большим фокусным расстоянием. Широкоугольные объективы чаще всего демонстрируют бочкообразное искажение, а телеобъективы имеют тенденцию демонстрировать некоторую форму подушкообразного искажения. Кроме того, также возможен третий тип искажения — искажение усов. Это комбинация бочкообразного искажения в центре и подушкообразного искажения по краям изображения и названа в честь формы преувеличенных усов (вспомните Капитана Крюка).
Деформация ствола Подушкообразное искажение Искаженные усы

На этом фото видно заметное бочкообразное искажение с небольшим искажением усов по краям. На этой фотографии изображено подушкообразное искажение.
Последняя оптическая аномалия, связанная со сферической аберрацией, — это смещение фокуса. Технически это не аберрация, эта проблема возникает, когда изображение фокусируется на максимальной диафрагме объектива перед остановкой для создания изображения, что приводит к нечеткой фотографии. Общая для объективов с фиксированным фокусным расстоянием с высокой светосилой, эта проблема заключается в том, что неисправленный объектив используется самым ошибочным образом для получения фокуса (широко открытый), а затем его сферическая аберрация исправляется путем остановки, несмотря на то, что точка, в которой световые лучи сходятся больше не в плоскости намеченного фокуса.Эта проблема не только влияет на более светосильные объективы, но и часто возникает при работе с объектами крупным планом, поскольку потеря фокуса на дюйм на рабочем расстоянии в один фут более значительна, чем потеря фокуса на дюйм на объекте, находящемся на расстоянии тридцати футов.
Сдвиг фокуса может происходить при использовании ручной автофокусировки или автофокусировки (с определением фазы), поскольку в обоих случаях фокусировка достигается при максимальной диафрагме объектива. Несколько способов исправить смещение фокуса включают в себя некую форму компромисса, который обычно влияет на работу вашего объектива или камеры в других ситуациях.Вы можете использовать настройки точной настройки автофокуса, чтобы целенаправленно ввести передний или задний фокус для компенсации смещения фокуса. Вы можете работать с упреждающей фокусировкой или фокусировкой с определением контраста, поскольку эти методы могут работать с объективами с диафрагмой меньше максимальной. Наконец, вы можете просто полагаться на глубину резкости, чтобы компенсировать незначительное смещение фокуса на близком расстоянии.
Теперь, когда мы рассмотрели хороший набор аберраций, с которыми вы обязательно столкнетесь, давайте взглянем на некоторые способы исправления или минимизации этих аберраций.
Корректирующие элементы
Асферический элемент
Одним из наиболее распространенных типов специализированных элементов, выделяемых при описании характеристик линз, является асферический элемент. Это именно то, что звучит: элемент линзы отшлифован, отформован или иным образом сформирован в форме, которая не является полностью сферической. Как упоминалось выше в отношении сферических аберраций, простой сферический элемент не способен преломлять световые лучи в одну точку схождения из-за своей изогнутой формы.С другой стороны, асферический элемент может более эффективно фокусировать лучи, входящие с краев и углов, чтобы уменьшить сферическую аберрацию, кому и астигматизм. Асферические элементы, как правило, более полезны при более широких фокусных расстояниях, хотя они присутствуют в некоторых более длинных телеобъективах. Кроме того, в конструкцию линзы добавляются асферические элементы, чтобы заменить множество сферических элементов, тем самым уменьшая вес и сложность конструкции линзы.
Сферическая линза Асферическая линза
Стекло с низкой дисперсией
Часто используется с различной степенью интенсивности, такой как сверхнизкая, сверхнизкая или сверхнизкая дисперсия, а также аномальная дисперсия или аномальная частичная дисперсия, короче говоря, стекло с низкой дисперсией используется для уменьшения или контроля эффектов. хроматической аберрации.Поскольку для коррекции монохроматических аберраций обычно используются асферические элементы, для борьбы с продольными и поперечными хроматическими аберрациями используются различные типы стекла с низкой дисперсией. Этот особый тип стекла обеспечивает одинаковое преломление цветных световых лучей для достижения надлежащей конвергенции и совмещения каждого из них, в результате чего на изображениях отсутствует цветная окантовка. Так же, как асферические элементы чаще встречаются в объективах с широким и нормальным фокусным расстоянием, стекло с низкой дисперсией чаще используется в конструкциях объективов с большим фокусным расстоянием и телеобъективов.
Этот апохроматический дизайн показывает, что длина волн красного, зеленого и синего цветов сходится в одной точке, что приводит к нейтральному цветовому балансу без окаймления.
Элемент флюорита
Особый тип элемента с низкой дисперсией, эти элементы, обычно встречающиеся в телеобъективах, состоят из встречающегося в природе, хотя в настоящее время производимого синтетическим путем, типа кристалла, который имеет особенно низкую дисперсию и низкий показатель преломления. По сравнению с другими типами стекла с низкой дисперсией флюоритовые элементы используются для значительного уменьшения хроматических аберраций, а также имеют меньший вес, чем их стеклянные аналоги.Недостатком флюорита является то, что это более дорогой и длительный процесс производства этого материала по сравнению с другими типами стекла с низкой дисперсией и, как таковой, предназначен для более экзотических и сложных конструкций линз.
Флюорит, представленный в различных формах, используется для уменьшения хроматических аберраций.
Апохромат
Что касается вышеупомянутых тем, апохроматическая линза, также называемая апохроматом или обозначенная включением Apo в название линзы, представляет собой конструкцию линзы с высокой степенью коррекции, которая должна создавать изображения с меньшим количеством хроматических и сферических аберраций, чем другие современные линзы, специально называемые ахроматы (или ахроматические линзы).Все современные линзы попадают в одну из этих двух свободно определенных категорий, хотя исторически простые линзы также относятся к третьей категории. Если ахроматы предназначены для фокусировки красных и синих длин волн в одной и той же плоскости, чтобы уменьшить наиболее распространенные типы цветовой окантовки, апохроматы дополнительно исследуют точность цветопередачи, также фокусируя длины волн зеленого цвета в одной и той же точке, чтобы дополнительно минимизировать хроматические аберрации. . Кроме того, апохроматы более искусны в уменьшении сферических аберраций, чем ахроматы.
Дифракционная оптика и фазовые элементы Френеля
Относительно новинка в мире оптики, которую можно увидеть только в нескольких телеобъективах от пары известных производителей. Дифракционная оптика и фазовые элементы Френеля являются еще одним средством уменьшения хроматических аберраций. Вместо того, чтобы полагаться на специальные типы стекла, влияющие на то, как преломляются световые волны различной длины, эти элементы физически регулируют путь света до того, как он будет сфокусирован. Сами элементы состоят из небольших концентрических кругов (а-ля Френель) и соединены с общим преломляющим элементом в конструкции линзы.Это сочетание затем существенно расфокусирует и, точнее, перефокусирует разноцветные волны на одну и ту же точку, чем другие оптические комбинации. И это сделано таким образом, чтобы избежать использования нескольких стеклянных элементов, тем самым уменьшая вес всей конструкции. Недостатком элементов дифракционной оптики и фазового Френеля является то, что они могут способствовать более интенсивной вспышке при фотографировании сильных точечных источников света, что можно исправить только во время постобработки.
Дифракционная оптика / фазовая конструкция Френеля, этот тип элемента напоминает линзу Френеля и помогает контролировать аберрации и устраняет необходимость в использовании нескольких стеклянных элементов.
Элемент с высоким показателем преломления
Другой тип элементов, задачей которых является замена нескольких «обычных» стеклянных элементов для уменьшения общего веса, стекло с высоким показателем преломления используется для коррекции кривизны поля и других монохроматических аберраций для повышения четкости и резкости.
Плавающие элементы
Специально разработанный для улучшения качества изображения на более близких дистанциях фокусировки, плавающий элемент или система плавающих элементов представляет собой отдельный элемент или группу оптических элементов, которые регулируют свое положение во время фокусировки для обеспечения стабильной работы во всем диапазоне фокусировки.Многие из вышеупомянутых корректирующих элементов и методов применяются для уменьшения аберраций при фокусировке на бесконечность и больше не так полезны при фокусировке на объектах с близкого расстояния. За счет реализации элемента или группы элементов, которые меняют свое положение во время фокусировки, эффекты корректирующих элементов сохраняются.
Эта конструкция с плавающими элементами показывает, как перемещаются только задние группы для регулировки фокуса, чтобы обеспечить стабильную работу во всем диапазоне фокусировки.
Что такое хроматическая аберрация? Как этого избежать или исправить • PhotoTraces
Имеются ли на ваших изображениях признаки хроматической аберрации , также известной как цветная окантовка или пурпурная окантовка ?
Это обычный проблема. И это может легко снизить качество ваших изображений.
К счастью, есть несколько простых способов справиться с хроматической аберрацией, чтобы ваши изображения без цветной окантовки.
В этой статье я собираюсь объяснить, как возникает хроматическая аберрация.А потом я покажу у вас есть несколько простых способов избавиться от него.
Давайте нырнем.
Что такое хроматическая аберрация?
Что такое хроматическая аберрация? Хроматическая аберрация — это цветная окантовка, возникающая в высококонтрастных областях ваших фотографий. Вы, наверное, заметили на своих изображениях фиолетовые полосы (хотя они также могут быть красными, зелеными, синими и т. Д.).
Посмотрите на фото пейзажа:
Объектив Sony Zeiss 16-70mm f / 4
Видите лиловую и зеленую окантовку по краям деревьев?
Увеличим:
Увеличение 300%
Это хроматическая аберрация.
Что вызывает хроматическую аберрацию?
Хроматическая аберрация возникает, когда свет, проходящий через линзу, изгибается под разными углами. Видите ли, некоторые длины волн света изгибаются больше, чем другие, когда они проходят через линзу. И это приводит к появлению определенных цветов (особенно пурпурного, красного, зеленого и синего) в нежелательных местах .
Хроматическая аберрация — визуальное объяснение
Хроматическая аберрация — это проблема, вызванная вашими объективами, и практически каждый объектив в той или иной степени демонстрирует хроматическую аберрацию.
Но вам не нужно опасайтесь хроматической аберрации. Потому что есть способы минимизировать это во время съемки — и, если это станет серьезной проблемой, вы легко удалите ее в таких программах, как Lightroom или Photoshop.
Как избежать хроматической аберрации?
1. Используйте высококачественные линзы
Первый способ минимизировать хроматическую аберрацию — это купить высококачественные линзы. Чем лучше стекло, тем меньше проблем с хроматической аберрацией.Это связано с тем, что лучшие линзы (например, Canon 17-40 мм) предназначены для ограничения разделения света, когда он проходит через стеклянные элементы. Ищите линзы с элементами с низкой дисперсией . Они предназначены для значительного уменьшения цветовой окантовки.
Но что, если вы не можете позволить себе эти дорогие линзы? Что тогда?
2. Избегайте сцен с высокой контрастностью
Прежде всего, вы можете Избегайте ситуаций, которые приводят к появлению большого количества цветной окантовки. Дело в том, что многие сцены не вызывают многоцветности аберрация вообще.Главное — сохранять низкую контрастность.
Сопутствующие товары : Широкоугольные объективы: полное руководство
Итак, если вы снимаете темный объект на белом фоне, измените фон. Попробуйте снимать объект на фоне, близком к его основным цветам. Вместо того, чтобы снимать фиолетовый цветок на ярко-белом фоне, снимайте на зеленом фоне. И хроматическая аберрация сразу перестанет быть проблемой.
3.Увеличьте значение диафрагмы
Другой способ минимизировать хроматическую аберрацию — остановиться. То есть используйте диафрагму на пару ступеней больше максимального значения вашего объектива. Если вы работаете с объективом f / 2,8, уменьшите до f / 4 или f / 5,6. Большая часть цветной окантовки исчезнет.
4. Держите объект ближе к центру
Вы также можете попробовать расположить объект ближе к центру кадра. Цветная окантовка одного типа (боковая хроматическая аберрация) возникает только по краям кадра.Поместив главный объект в центр изображения, вы уменьшите эффект, который CA оказывает на вашу фотографию.
Но иногда, хроматическая аберрация выходит из-под контроля, и вы ничего не можете с этим поделать в поле.
Вот где приходит постобработка.
Как исправить хроматическую аберрацию с помощью постобработки?
При редактировании хроматическая аберрация, мне нравится использовать Lightroom или Photoshop, и я предлагаю вам сделать то же самое. Обе эти программы предлагают мощные инструменты для избавления ваших изображений от хроматическая аберрация — без значительно ухудшает качество изображения.
Если вы предпочитаете использовать Lightroom (это моя программа для редактирования изображений), а затем читайте дальше.
Как удалить хроматическую аберрацию в Adobe Lightroom
Есть два простых способы избавления от хроматической аберрации в Lightroom.
Оба требуют Lightroom Панель коррекции линз .
Шаг 1 : Откройте Lightroom, затем щелкните модуль Develop .
Шаг 2 : Прокрутите вниз с правой стороны, пока не увидите заголовок Lens Corrections .Щелкните, чтобы открыть панель.
Шаг 3 : Просто установите флажок Удалить хроматическую аберрацию .
Это обычно хорошо удаляет окантовку.
Однако, если вы не устраивает этот метод, вы можете удалить хроматическую аберрацию вручную:
Шаг 4 : Щелкните опцию Color на панели Lens Corrections .
Шаг 5 : Затем щелкните инструмент пипетки .
Шаг 6 : Поместите пипетку вдоль кромки и просто щелкните — и наблюдайте, как кромка удаляется (см. Изображение ниже).
Хроматическая аберрация Бесплатное фото при увеличении 300%
Вы также можете настроить уровни удаления вручную с помощью ползунков на панели «Коррекция объектива » . Например, вы можете увеличить удаленную фиолетовую окантовку, подняв ползунок Amount .
См. Также : высококачественные линзы Fujifilm сегодня
Можно даже поменять оттенок окантовки с Purple Hue и ползунки Green Hue .Просто перетащите ползунки, чтобы изменить цвет, который вы хотите удалить.
Как удалить цветную окантовку в Photoshop
По моему опыту, методы удаления хроматической аберрации Lightroom покрывают 99% ситуаций. И только в особо тяжелых случаях мне нужно пользоваться фотошопом.
Посмотрите это видео, в котором вы узнаете, как удалить цветную окантовку в Photoshop:

Заключение
Теперь вы точно знаете что такое хроматическая аберрация — и не о чем беспокоиться.
Потому что легко свести к минимуму, снимая с высококачественными объективами или убрав объектив.
И если вы получите изображение, полное неприглядных хроматических аберраций, вы всегда можете удалить их парой быстрых щелчков мышью в Lightroom!
В то же время, гораздо лучше выбирать объектив с минимальной хроматической аберрацией.
статей по теме «Что такое хроматическая аберрация? Как избежать или исправить «
Победите хроматическую аберрацию — Фотограф на открытом воздухе
Как навсегда избавиться от цветной бахромы на фотографиях
Йон Сенкевич
Обновлено 6 ноября 2018 г.
На этой фотографии озера Моно, Калифорния, видно изрядное количество хроматических аберраций.

Палитра «Коррекция линзы» в Adobe Lightroom 5. Рисунок 1: На этом увеличении вы можете увидеть окантовку. Рис. 2: В Photoshop перейдите в «Фильтр»> «Коррекция объектива», чтобы открыть инструменты хроматической аберрации.
Мы все это видели — эту светящуюся фиолетовую кайму, которая иногда прячется, как грязный ореол, в областях вне фокуса и вдоль высококонтрастных границ темных объектов, сфотографированных на фоне яркого неба.Это называется хроматической аберрацией, и, хотя она чаще всего видна в пурпурных одеждах, она может проявляться и в других цветах. Боковая хроматическая аберрация проявляется в виде красно-зеленой или сине-желтой каймы. Осевая хроматическая аберрация пурпурного или зеленого цвета. Это неприятное явление возникает из-за того, что очень сложно заставить более двух цветов света сфокусироваться на одной и той же точке. Мы называем это «аберрацией», но на самом деле, когда свет отказывается от сотрудничества, это естественно.
Вспомните начальную школу, когда ваш учитель естественных наук показал вам, что призма может сделать с лучом света.Помните, как кажущийся белым свет превратился в радугу из семи ярких цветов? Красный был с одной стороны, а фиолетовый — с другой. Вы выучили мнемонику Роя Г. Бива, чтобы лучше запоминать порядок цветов. Это естественная последовательность в видимой части спектра электромагнитного излучения. В тот день я пошел домой после школы, думая, что призмы — это особые объекты, которые обладают способностью лепреконов создавать радугу, иначе как они могли вызывать цвет там, где его не было? Я полностью упустил суть — или мой учитель.На самом деле я стал свидетелем чрезвычайно усиленной демонстрации того, что инженеры-оптики называют хроматической аберрацией.
Призмы не могут изменить природу или состав света. Вы можете сказать, что призма позволяет нам наблюдать, как свет делает то, что он должен делать. Когда свет встречает прозрачный объект, он либо отражается (отражается), либо поглощается, либо проходит сквозь него, обычно это комбинация всех трех. Закон Снеллиуса по сути говорит нам, что, когда свет проходит через границу между двумя различными типами сред, он изгибается или преломляется предсказуемым образом.Свет меняет скорость по мере того, как он перемещается из одной среды в другую, что заставляет работать очки, телескопы и линзы фотоаппаратов.

Рис. 3 : Автокоррекция Photoshop неплохо справляется с уменьшением бахромы. Рисунок 4: Вы можете видеть уменьшенные зеленые и красные края.
Хроматическая аберрация возникает, когда линза не может сфокусировать красный, синий и зеленый длины волн в одной и той же точке. Цветная кайма создается световыми волнами, которые перетекают и не совпадают с остальными.
Возможны и другие причины наличия посторонних цветов. Хроматическую аберрацию всегда обвиняют в цветной окантовке, и это заслуженно. Но не всегда виноват. Цветовая кайма может быть вызвана утечкой заряда ПЗС-матрицы или отражениями внутри микролинз на самом датчике. И иногда это можно проследить до заднего элемента объектива, отражающегося от ПЗС-матрицы.
Есть несколько способов минимизировать или полностью устранить цветную окантовку.Первая линия защиты — покрытие линз. Растекание цвета, вызванное отражениями от линзы к линзе или от линзы к датчику, может быть значительно уменьшено путем нанесения оптического покрытия на поверхности воздушного стекла.
Пошаговые программные решения для удаления хроматической аберрации
Первая линия защиты от хроматической аберрации — линза. Объективы Pro калибра имеют более высокую степень коррекции хроматической аберрации. Эти линзы лучше объединяют все длины волн видимого спектра в одной точке.Вы можете внести много исправлений в постобработку, но всегда лучше делать это прямо в момент захвата.
Если на ваших изображениях действительно присутствует хроматическая аберрация, шаги по ее исправлению с помощью программного обеспечения будут быстрыми, простыми и минимально инвазивными для данных изображения. Это потому, что это явление настолько хорошо изучено и предсказуемо, что инженеры-программисты могут создать для редактирования изображений эквивалент умной бомбы, чтобы искоренить его.
Когда вы обрабатываете необработанные изображения, если вы используете программное обеспечение для обработки необработанных изображений, разработанное производителем камеры и объектива, это программное обеспечение обычно может автоматически корректировать хроматическую аберрацию. Например, если вы пользуетесь камерой и объективом Canon, программное обеспечение Canon Digital Photo Professional может внести эту и другие поправки мгновенно, поскольку у компании есть обширная база данных с атрибутами объективов и камер, из которых можно позвонить. Они сделали объектив и камеру, и каждый знает, как себя ведет. Это относится не ко всем камерам и объективам, поэтому обратитесь к производителю, чтобы узнать, совместимы ли ваши с такими видами автокоррекции.
Если вы не корректируете необработанные изображения автоматически, большинство людей делают это с помощью такой программы, как Adobe Lightroom или Photoshop. Чтобы исправить хроматическую аберрацию в Lightroom, выберите изображение в каталоге, затем перейдите в модуль «Разработка». В левой части экрана выберите палитру Lens Corrections. Убедитесь, что вы смотрите на изображение с увеличением до 200%, чтобы четко увидеть аберрацию, не получая чрезмерно преувеличенного вида. Вы можете сойти с ума, пытаясь исправить изображение, когда вы слишком сильно увеличены. Просто установите флажок Удалить хроматическую аберрацию, чтобы избавиться от бахромы. Если вам нужно сделать больше настроек, используйте ползунки (справа).
В Photoshop вы можете получить несколько более точный контроль. Откройте изображение и увеличьте масштаб до 200%. Перейдите в меню «Фильтр», затем выберите «Коррекция объектива». Если Photoshop распознает метаданные изображения, он вызовет комбинацию объектива и камеры из своей собственной базы данных. В противном случае Photoshop попытается обновить свою базу данных, чтобы дать вам наилучшие возможные исправления. Фотошопу удалось найти нашу комбинацию камеры и объектива (см. Снимок экрана ниже). На вкладке «Автокоррекция» вы можете проверить хроматическую аберрацию для быстрой коррекции.Чтобы точно настроить коррекцию, щелкните вкладку «Пользовательский», чтобы получить доступ к ползункам «Исправить красную / голубую кромку», «Исправить зеленую / пурпурную кромку» и «Исправить синюю / желтую кромку».

Рис. 5: Вкладка «Пользовательский» предоставляет дополнительные элементы управления. Рисунок 6: Вы можете увидеть резкое уменьшение окантовки из пользовательских настроек.
На протяжении более 500 лет инженеры и ученые собирали вогнутые и выпуклые линзы в различных конфигурациях для улучшения качества изображения.Первое революционное усовершенствование, ахроматическая линза, использует линзы из разных типов стекла и фокусирует свет двух цветов (обычно красный и синий) в одной и той же точке. Такая конструкция линз значительно снижает хроматические и сферические аберрации, но не устраняет их полностью. Апохроматические линзы, которые мы обычно называем «APO», делают коррекцию еще на один шаг вперед и обеспечивают почти идеальную фокусировку трех цветов света в одной и той же точке.
Весь прозрачный материал имеет показатель преломления, который коррелирует с углом, под которым свет изгибается при прохождении сквозь него.Идеальный вакуум имеет индекс 1,00, а флюорит — около 1,40. С научной точки зрения, свет проходит через флюорит в 1,4 раза медленнее, чем через вакуум. Склонность разных длин волн изгибаться под разными углами при прохождении через одну и ту же среду называется дисперсией. Когда вы слышите, как производители линз, например, Sigma или Tamron, говорят о стекле с низкой дисперсией или специальном стекле с низкой дисперсией, они имеют в виду оптический материал, который минимизирует этот эффект. Разработчики линз уменьшают аберрации, выбирая стеклянный материал с определенными показателями преломления.
Форма стеклянных элементов играет не менее важную роль, чем композиция. Все мы знакомы с вогнутыми и выпуклыми линзами, которые отклоняют свет внутрь или наружу. Вогнутые линзы заставляют световые волны расходиться или расходиться. Выпуклая линза — например, увеличительное стекло — заставляет световые волны сходиться. Оба они классифицируются как сферические из-за того, как они сделаны.

На этой диаграмме вы можете видеть, что хроматическая аберрация вызвана разной длиной волны света (цвета), попадающей в резкий фокус в разных точках.
Большинство стеклянных линз имеют сферическую форму и шлифуются и полируются путем вращения стеклянной заготовки по центральной оси относительно неподвижной абразивной поверхности. Этот процесс в некотором смысле похож на прикосновение пальца к куску мягкой глины, когда он вращается на гончарном круге — в результате неизбежно получается сферическая форма. Это физика. С другой стороны, асферические линзы не имеют однородной формы. Асферические линзы, хотя и являются более дорогими в изготовлении, позволяют дизайнерам более эффективно корректировать аберрации.
Многие из фотоаппаратов последнего поколения, в основном с широкоугольными зум-объективами 24 мм, используют сложные алгоритмы и свои внутренние механизмы обработки изображений для подавления хроматических аберраций и других неприятных аберраций. Одна из причин, по которой камеры этого типа часто обеспечивают выдающиеся результаты, заключается в их способности автоматически компенсировать недостатки объектива — еще до того, как вы увидите изображение.
Выбор сюжета и композиция тоже играют роль.Вы можете свести к минимуму влияние хроматических аберраций и других дефектов линз, но сами по себе добросовестные рабочие привычки не могут полностью их предотвратить. В частности, хроматическая аберрация наиболее заметна, когда темный край фотографируется на ярком фоне — обычным примером является ветка дерева на фоне неба. Избегание объектов, освещенных сзади, может улучшить характеристики объектива. Но с практической точки зрения более эффективно научиться использовать редактор изображений для удаления артефактов хроматической аберрации во время постобработки.
Другие отклонения, о которых следует знать
Есть и другие типы аберраций, о которых должен знать каждый фотограф. Сферическая аберрация возникает, когда световые лучи, идущие параллельно оптической оси, но на разном расстоянии от центра, не сходятся в одной и той же точке. Линзы со спецэффектами, такие как семейство Lensbaby, используют эту характеристику для создания творческого размытия.
Кривизна поля заставляет плоские объекты проецировать искривленные изображения. Это особенно проблематично при копировании документов или макросъемке. Макрообъективы хорошо корректируют эту аберрацию. Подушкообразная и цилиндрическая деформация, как следует из их названия, заставляют объекты трансформироваться, как будто их сжимают или зажимают. Очень широкоугольные объективы часто несправедливо обвиняют в сходстве параллельных линий. Это правда, что иногда за это отвечает сам объектив, но зачастую именно фотограф не может правильно выровнять камеру и объектив.
Когда свет встречает небольшое отверстие — например, апертурную диафрагму в линзе — волны распространяются. Это явление называется дифракцией, и поэтому остановка объектива до / 22 или даже ƒ / 16 может дать худшие результаты, чем съемка при / 4 или ƒ / 5,6, не считая глубины резкости. И наоборот, когда свет падает на небольшой объект, кажется, что он огибает его. Это тоже дифракция, но она практически не играет никакой роли в фотографии, за исключением, возможно, объяснения того, почему пылинка на переднем элементе не отображается на снимках.
Первоначально опубликовано 22 октября 2013 г.
Что такое хроматическая аберрация и как ее исправить?
Если вы когда-либо посещали занятия по естествознанию или играли с кристаллом или призмой, вы знаете, что свет состоит из цветных волн, которые представляют все цвета радуги. В фотографии явление возникает, когда длины цветных волн в свете разделяются и воссоединяются при прохождении через объектив.Когда свет изгибается неправильно при прохождении через несовершенную линзу, это может вызвать эффект размытия цвета по краям изображения. Этот эффект называется хроматической аберрацией.
Хроматическая аберрация — очень распространенная проблема в линзах, которую иногда называют «цветной окантовкой» или «фиолетовой окантовкой». Хроматическая аберрация может проявляться как размытие или окраска красного, зеленого, синего, желтого, фиолетового или пурпурного цветов по краям изображения. Эти цвета особенно часто появляются на высококонтрастных фотографиях с сильными бликами и тенями.
Хроматическая аберрация возникает из-за того, что объектив вашей камеры представляет собой практически призму. Когда свет проходит через призму, свет изгибается, и длины цветовых волн разделяются. Несовершенство линз может привести к неправильному изгибу света, а некоторые длины волн могут изменить свою скорость или угол. Это приводит к несинхронизированным длинам волн и, как следствие, к размытию цвета и отклонениям в изображении.
Практически ни один объектив не идеален, и каждый объектив в той или иной степени страдает хроматической аберрацией.В фотографии такое обычное явление, что многие зеркальные фотокамеры имеют встроенные в камеру технологии постобработки, которые помогают исправлять хроматические аберрации по мере их появления. Если ваша камера не имеет этой возможности, если ваш объектив явно отображает хроматическую аберрацию или вам просто нужны советы о том, как вы можете контролировать хроматическую аберрацию, прочтите обзор двух типов хроматической аберрации и несколько способов ее решения. уменьшить или устранить его; в камере и при постобработке.
Продольная (или осевая) хроматическая аберрация
Этот тип хроматической аберрации возникает, когда цветовые волны не соединяются в одной и той же точке после прохождения через линзу.
Знаков: Если на изображении есть цветная окантовка вокруг объектов по всему изображению, даже в центре, и если отображаемые цвета — красный, зеленый, синий или их комбинация.
Способы устранения: Объективы с более высокой диафрагмой обычно более подвержены продольной хроматической аберрации, чем объективы с более низкой диафрагмой, поэтому уменьшите диафрагму. Это может уменьшить его или полностью исправить. Чтобы компенсировать свет при остановке, помните, что вы можете уменьшить выдержку, увеличить ISO или добавить вспышку или другой источник света.
Боковая (поперечная) хроматическая аберрация
Световые волны (цвета) изогнуты и проходят через линзу под углом, перефокусировавшись в разных местах фокальной плоскости.
Знаков: Эффект заусенцев наиболее заметен в углах высококонтрастного изображения, а не в середине.
Способы устранения: На этот эффект не повлияет уменьшение диафрагмы объектива. Чтобы удалить боковую хроматическую аберрацию, вы должны исправить ее в программе постобработки, такой как Lightroom.
Есть несколько вещей, которые вы как фотограф можете сделать, чтобы уменьшить или устранить хроматическую аберрацию в камере, чтобы уменьшить потребность в редактировании при публикации.
Избегайте высококонтрастных ситуаций
Хроматическая аберрация усиливается в высококонтрастных ситуациях, когда на одном и том же изображении присутствуют сильные тени и блики. Ситуации с высокой контрастностью включают:
Жесткое наружное освещение
Подсветка
Изображения со светоотражающей поверхностью (океан, небо или белый фон)
Внутреннее освещение с ярким источником света.
Не используйте зум-объектив слишком сильно
Зум-объективы
могут демонстрировать различную степень хроматической аберрации, особенно при самых экстремальных коротких и больших фокусных расстояниях. Если ваш зум-объектив показывает хроматическую аберрацию, вы обычно можете уменьшить ее, увеличив масштаб до середины диапазона фокусных расстояний.
Исправить в сообщении
По возможности старайтесь исправить хроматическую аберрацию в камере, исправление ее в публикации — это просто больше времени, добавляемого к процессу редактирования. Хорошая новость заключается в том, что если вам абсолютно необходимо сохранить исправление на потом, вы обычно можете эффективно удалить хроматическую аберрацию при публикации, если изображение было изначально снято в формате RAW.
Вот пошаговые инструкции по устранению хроматической аберрации с помощью Adobe Lightroom.
Хроматическая аберрация так часто встречается в фотографии; но, к счастью, эти простые стратегии уменьшения, устранения и исправления хроматической аберрации просты. Имея возможность восстанавливать изображения, непригодные для использования, умение управлять хроматической аберрацией является ценным навыком для каждого фотографа.
Шаг 1. Откройте Lightroom и увеличьте ту часть изображения, где вы видите видимые хроматические аберрации.
Шаг 2. Щелкните панель «Коррекция объектива» (в модуле «Разработка») на вкладке «Основные» или «Цвет».
Шаг 3. Установите флажок «Удалить хроматические аберрации», чтобы включить его.
После выполнения шагов 1–3 уменьшите масштаб и посмотрите на свое изображение. Для большинства изображений этот простой процесс поможет избавиться от хроматической аберрации в Lightroom, и вы сможете перейти к другому редактированию.
Если после выполнения шагов 1–3, описанных выше, на изображении все еще видна хроматическая аберрация, переходите к шагам 4 и 5.
Шаг 4. Щелкните вкладку «Цвет» на панели «Коррекция объектива».
Шаг 5. Обратите внимание на оставшийся цвет. Если вы все еще видите зеленую линию по краям изображения, увеличьте ползунок «Сумма» над параметром «Оттенок зеленого», сдвинув его вправо, пока бахрома не исчезнет. Повторите это действие для «Purple Hue», если вы видите пурпурную бахрому.
.
Аберрация в фотографии: Объектив: аберрация, дисперсия и дисторсия