Коррекция дисторсии: Коррекция искажений объектива в Adobe Camera Raw

Содержание

Как убрать дисторсию в lightroom

Исправляем дисторсию и перспективу на фотографиях в Lightroom

Продолжаю цикл статей по компьютерной обработке фотоагрфий. Темой сегодняшнего нашего разговора будет исправление дисторсии и перспективы на фотографии. Напомню, что дисторсия — это искривление прямых линий, проявляющееся по краям кадра, из-за чего картинка выглядит выпуклой или, наоборот, вогнутой. Эффект перспективы — это оптический эффект, состоящий в схождении параллельных прямых на фотографии. Дисторсия и перспектива — это настоящий бич при съемке интерьеров и архитектуры. Именно из-за них стены зданий выглядят искривленными, а сами здания вместо прямоугольной формы имеют форму трапеции.

Однако, иногда дисторсия и перспектива играют положительную роль и используются в качестве художественного приема, позволяющего лучше передать идею фотографии зрителю (хотя, это все на любителя).

Тем не менее, зачастую встает вопрос — как «подчинить» перспективу и дисторсию и заставить их «работать на себя». Для этого придумано немало средств, как «железных», так и программных. Для начала поговорим о перспективе.

Как исправить перспективу?
Использование объектива «тилт-шифт»

Тилт-шифт (tilt-shift, поворот-сдвиг) — это объектив специальной конструкции, позволяющий копменсировать перспективные искажения. Примером такого объектива является Canon TS-E 24mm f/3.5 L II. Объектив состоит из 2 частей, соединенных подвижным шарниром, имеющим две степени свободы — «морду» объектива можно двигать вверх-вниз параллельно плоскости кадра (для компенсации перспективы) или поворачивать в вертикальной плоскости (для управления расположением зоны ГРИП.

Более подробно почитать об этом объективе можно на сайте photozone.de (правда на английском языке), а посмотреть картинки на этой странице — примеры использования объектива tilt-shift — весьма интересно! Объектив «тилт-шифт» — незаменимый аксесуар для профессиональных фотографов, снимающих архитектуру и интерьеры. Однако, стоимость такой оптики редко опускается ниже 4-значной долларовой отметки. Редкий фотолюбитель может себе такое позволить.

Компоновка кадра, исключающая перспективное искажение

Если вы заметили, то эффект перспективы проявляется только когда расположение оптической системы (фотоаппарат + объектив) отлично от горизонтального. Стоит «задрать» голову, сразу получаем падающие стены! С другой стороны, если скомпоновать кадр так, чтобы горизонт был посередине (то есть, аппарат стоит строго горизонтально), то перспективного завала не будет. Однако, при этом необходимо сильно кадрировать изображение. Примерно так (пример сделан «пост-фактум», поэтому прошу извинить за возможную неточность передачи картинки): Минусы очевидны — значительный проигрыш в разрешающей способности, необходимость иметь мощный широкоугольник. Советовать использование такого метода на практике не рискну, однако, на самый крайний случай может пригодиться.

Исправление перспективы в Adobe Photoshop Lightroom

Если у вас есть эта программа и вы имеете привычку снимать все в RAW, вы можете вздохнуть с облегчением, вы избавлены от многих мучений. Открываем фотографию в Lightroom (как это сделать — читайте в предыдущей статье). Нам нужно выполнить 4 действия: 1. Выбрать раздел Develop 2. Промотать список опций вниз до Lens Correction 3. Выбрать режим Manual 4. Поиграть движком Vertical При наведении курсора мыши на движок Vertical, на изображении появляется сетка, которая помогает «вывести» вертикали. Все почти хорошо за исключением того, что в нижней части фотографии образовалась полукруглая «выемка», от которой избавляемся кадрированием. Вот и все!

Стало:

Итак, с перспективой разобрались. Осталось победить дисторсию. А если не победить, то использовать с выгодой для себя.

Эксперименты с дисторсией

Чтобы просто исправить дисторсию в ручном режиме, нужно подвигать соответствующий движок. Ничего сложного нет, сами быстро разберетесь: Либо еще проще! Переходите из ручного режима в режим Profile и ставите галочку Enable Profile Correction: Программа сама определит, какой объектив был использован при съемке и внесет корректировку — исправит дисторсию и, заодно, виньетирование. Но все это при условии, что вы работаете с форматом RAW и программа «знает» ваш объектив. На этом, вроде бы, можно и закончить, но копаясь в настройках данного инструмента, я неожиданно для себя обнаружил одну интересную вещь, которой спешу с вами поделиться. В первую очередь это будет интересно владельцам «рыбьих глаз» Зенитар 16/2.8 (особенно, на полном кадре). Легким движением руки выпуклая картинка рыбьего глаза трансформируется в «прямую» с агрессивной перспективой (как с простым сверхширокоугольником). Для этого вам нужно вручную выбрать и применить к зенитаровской картинке профиль от объектива Canon EF 15/2.8. Результат может быть самым неожиданным. Например таким:

Стало

Единственный минус — детализация по углам кадра становится просто никакой. Однако, учитывая разницу в стоимости между Зенитаром 16/2.8 и «эквивалентным» ему широкоугольником Canon EF 16-35/2.8L или Canon EF 14/2.8L советскому фишаю можно простить абсолютно все! По крайней мере, подобный эксперимент может дать вам примерное представление — «а как будет это выглядеть, если снять это сверхширокоугольником?» Это может повлиять на ваше решение о (не) целесообразности покупки широкоугольной «эльки».

Поддержать проект

Вероятно, вы обратили внимание, что на сайте почти нет рекламных баннеров. Согласитесь, без них читать статьи гораздо приятнее. Но сайту надо на что-то существовать.

Урок Фотошопа: Коррекция дисторсии в Фотошоп и Lightroom

Не так давно мы общались на тему хроматических аберраций (цветовые искажения) объективов и о том, как бороться с этой напастью.

Но есть много других несовершенств нашей с вами оптики.

Сегодня вы узнаете о том, что такое дисторсия и как ее убрать в фотошоп и лайтрум.

Начнем с определения.

Distorsio или distortion — с латыни искривление.

Дисторсия – геометрические аберрации (геометрические искажения), проявляющиеся в искривлении прямых линий.

Слева изображен квадрат, на котором отсутствует дисторсия.

Подушкообразная дисторсия – прямые линии изогнуты внутрь кадра (положительная дисторсия).

Бочкообразная дисторсия – прямые линии изогнуты наружу (отрицательная дисторсия).

Геометрические искажения присутствуют во всех объективах в той или иной степени, в дорогих моделях аберраций естественно меньше.

Есть такие модели, в которых дисторсия объектива будет «фишкой», которая всем нравится, а не дефектом, который следовало бы убрать.

Вы, наверное, уже догадались, что я говорю об объективе «рыбий глаз» их еще называют «фишай» (Fish eye).

Вот фотографии, сделанные при помощи таких объективов.

Дисторсия лучше всего заметна при наличии в кадре прямых горизонтальных или вертикальных линий – это в первую очередь архитектура, линия горизонта, деревья, столбы и так далее, причем сильнее всего искажения заметны на краях кадра.

Если фотографировать портреты, пейзажи без прямых линий, то дисторсия практически не заметна.

Сильнее всего геометрические искажения проявляются на широких углах объектива.

Например: у вас объектив с фокусным расстоянием 18-105 мм, больше всего дисторсия будет проявляться на 18мм, с увеличением фокусного расстояния геометрические искажения уменьшаются.

Как уменьшить дисторсию?

  1. Так как геометрические искажения сильнее проявляются на широком угле, то можно отойти подальше от снимаемого объекта и воспользоваться зумом.
  2. Покупка более дорогого объектива.
  3. Коррекция дисторсии в графических редакторах.

Подробнее остановимся на третьем пункте.

Мы будем работать с этим изображением.

Коррекция дисторсии в фотошоп. Lens Correction.

Откройте изображение, на котором хотите убрать геометрические искажения.

Далее Filter -> Lens Correction или воспользуйтесь горячими клавишами «Shift + Ctrl + R» (раскладка клавиатуры должна быть на английском).

Выбираем Correction -> Geometric Distortion.

Далее выбираем производителя камеры (Camera Make), модель камеры (Camera Model), модель вашего объектива (Lens Model). Если вы не нашли своей модели объектива или камеры – нажмите кнопку «Search Online» и фотошоп произведет поиск этих параметров в сети Интернет.

После того, как вы выберете все параметры, фотошоп автоматически откорректирует дисторсию.

Есть еще один способ – ручной.

Коррекция дисторсии ручным способом не очень удобна, но вполне выполнима. Перейдите в меню «Custom» фильтра Lens Correction. Используйте ползунок Remove Distortion для коррекции дисторсии ручным способом.

Для удобства корректировок можно использовать сетку – «Show Grid» (показать сетку), размер ячеек и цвет линий сетки можно изменять.

Коррекция дисторсии в фотошоп. Camera Raw.

Переходим в Lens Correction

Коррекция дисторсии в автоматическом режиме осуществляется выбором пункта «Enable Lens Profile Correction» — Активировать профиль коррекции объектива. В этом случае плагин в автоматическом режиме определит модель камеры и объектива и исправит дисторсию по этим параметрам. Можно это сделать и в ручном режиме – «Manual».

Для коррекции дисторсии в ручном режиме используйте ползунок «Distortion».

Фотошоп, конечно, хорошо, но лайтурм в данном случае лучше, потому что геометрические искажения можно исправить в автоматическом режиме хоть у тысячи снимков сразу и всего за пару кликов, при этом времени уйдет совсем немного.

Коррекция дисторсии в Lightroom.

Импортируйте изображения в лайтрум, потом перейдите в модуль Develop -> Lens Corrections.

Активируйте профиль коррекции объектива «Enable Profile Corrections» и Lightroom автоматически исправит геометрические искажения. Настройки камеры (модель и объектив) для коррекции дисторсии лайтрум берет из метаданных файла.

В ручном режиме можно подправить искажения в этой же вкладке Amount (Величина) -> Distortion.

Коррекция искаженной перспективы на фотографиях с помощью функции «Выравнивание»

Данная страница относится к версиям Creative Cloud Lightroom Classic. Если вы используете Lightroom 6.x или более раннюю версию, см. Автоматическая коррекция вертикальной перспективы.

О коррекции вертикальной перспективы

Использование неподходящего объектива или отсутствие стабилизации камеры при съемке может привести к искажению или смещению перспективы на фотографиях. Эти типы искажений особенно заметны на фотографиях, содержащих вертикальные линии или геометрические формы. С помощью функции «Выравнивание» на панели «Преобразование» можно с легкостью исправить фотографии с искаженной вертикальной или горизонтальной перспективой.

Функция «Выравнивание» имеет четыре режима автоматической коррекции перспективы: «Авто», «Уровень», «По вертикали», «Максимум», а также режим «По направляющим». После применения того или иного режима функции «Выравнивание» можно внести дополнительные изменения в изображение с помощью ползунков.

Перед коррекцией перспективы с помощью функции «Выравнивание» примените профили коррекции искажений в соответствии с комбинацией камеры и объектива. Применение профиля коррекции искажений объектива прежде всего позволяет более эффективно проанализировать изображение с целью коррекции вертикальной перспективы.

Использование режимов функции «Выравнивание» для коррекции искажений объектива

(Дополнительно) В модуле Разработка перейдите на панель Коррекция дисторсии . На вкладке Основные установите флажок для параметра Активировать коррекцию профиля .

Прежде чем обрабатывать фотографию с помощью режимов функции Выравнивание , настоятельно рекомендуется выбрать параметр «Разрешить коррекцию дисторсии» на панели «Коррекция дисторсии» в соответствии с комбинацией камеры и объектива.

Перейдите на палитру «Трансформирование» . Выберите один из пяти режимов функции «Выравнивание», чтобы применить коррекцию к фотографии.

Уровень: коррекция горизонтальных искажений.

По вертикали: коррекция вертикальных искажений.

Авто: коррекция вертикальных и горизонтальных искажений с одновременным выравниванием перспективы на всем изображении и с сохранением максимальной части исходного изображения.

Максимум: коррекция перспективы, сочетающая режимы «Уровень», «По вертикали» и «Авто».

По направляющим: позволяет начертить на фотографии две и более направляющих для индивидуальной коррекции перспективы. Для этого выполните следующие действия:

1. Щелкните значок инструмента «Выравнивание по направляющим» в левом верхнем углу панели «Преобразование», а затем начертите направляющие непосредственно на фотографии.
2. После того как были нарисованы по крайней мере две направляющие, фотография преображается.

Инструмент «Выравнивание по направляющим» для индивидуальной коррекции перспективы

Применение режима функции Выравнивание сбрасывает примененные ранее параметры обрезки и изменения . Чтобы сохранить эти настройки, нажмите и удерживайте клавишу Option (Mac)/Alt (Win) при выборе режима функции Выравнивание .

Если при использовании одного из пяти режимов функции Выравнивание вы устанавливаете или снимаете флажок Активировать коррекцию профиля , нажмите Обновить (в правом верхнем углу панели Преобразование ).

Последовательно выбирайте режимы настроек Выравнивание , пока не найдете наиболее подходящую настройку.

Пять режимов функции Выравнивание позволяют корректировать искажения и ошибки перспективы, а также управлять ими. Наилучшая настройка варьируется от фотографии к фотографии. Поэкспериментируйте с пятью режимами функции Выравнивание , прежде чем решить, какой из них лучше всего подойдет для конкретной фотографии.

При корректировке перспективы фотографии могут появиться белые области рядом с границами изображения. Чтобы этого избежать, выберите параметр Ограничить обрезку , благодаря чему будет автоматически выполняться обрезка фотографии в соответствии с исходными размерами.

Помимо автоматической коррекции исправлять перспективу на фотографии можно также вручную. Используйте ползунки следующих опций, чтобы наиболее точно отрегулировать коррекцию: «По вертикали» , «По горизонтали» , «Поворот» , «Соотношение сторон» , «Масштаб» , «Смещение X» , «Смещение Y» .

Копирование или синхронизация настроек преобразования

Настройки функции «Выравнивание» можно копировать ( Копирование настроек ) или синхронизировать ( Синхронизация настроек ) для применения к одной или нескольким фотографиям. В диалоговых окнах Копирование настроек и Синхронизация настроек предусмотрены три параметра. Доступны следующие варианты:

При выборе режима выравнивания выполняется копирование выбранного режима. Тем не менее изображение, в которое были скопированы настройки, корректируется с учетом содержимого конкретного изображения.

При выборе функции Преобразование с помощью выравнивания выполняется копирование/синхронизация точных настроек вертикального преобразования . При установке флажка в поле «Преобразование с помощью выравнивания» автоматически выбирается поле «Режим выравнивания».

При выборе параметра Коррекция выравнивания копируются текущие значения ползунков «По вертикали», «По горизонтали», «Поворот», «Формат», «Масштаб», «Смещение по оси X» и «Смещение по оси Y».

Выбор вариантов применения «Режим выравнивания» или «Преобразование с помощью выравнивания»

При использовании режимов функции Выравнивание каждое изображение анализируется и преобразуется в соответствии с содержащимися в нем данными. Таким образом, анализ изображения, ранее проанализированного определенным образом, может быть выполнен несколько иначе, если имеются различия, касающиеся условий освещения или ракурса.

  • Режим выравнивания. Используется в случаях, когда большинство обрабатываемых изображений различаются и требуют индивидуального анализа, который позволит преобразовывать их в соответствии с содержащейся в них информацией. Например, вы сняли несколько сцен в городе, однако многие изображения слегка наклонены. Можно использовать режим выравнивания по вертикали для одного изображения, а затем скопировать настройку и применить к остальным изображениям.
  • Преобразование с помощью выравнивания: используется в случаях, когда требуется аналогичное преобразование для каждого изображения. Например, для технологического процесса HDR было снято несколько изображений одной сцены, но изображения слегка наклонены. Можно использовать режим Выравнивание по вертикали для одного кадра, а затем скопировать настройки этого преобразования и применить их для всех фотографий, используемых для создания изображения HDR.

Примеры до и после обработки

Пример изображения. Результаты применения различных режимов выравнивания приведены ниже.

Помимо применения режима выравнивания, для всех приведенных ниже примеров были использованы следующие настройки:

Как провести коррекцию объектива камеры

Коррекция объектива помогает скомпенсировать несовершенства, присутствующие почти в каждом снимке. Среди может быть затемнение по краям кадра, прямые линии могут искривляться, а вокруг предметов появится цветная обводка. Хотя подобные вещи часто незаметны на исходной фотографии, преимущества от их отсутствия почти всегда есть. Однако, при неосторожном подходе коррекция объектива только ухудшит снимки. В зависимости от субъекта, некоторые несовершенства могут даже быть выгодными.

До редактирования

После редактирования

Результат после избавления от виньетирования, дисторсии и хроматических аберраций. Разница станет еще очевиднее, если смотреть в полноэкранном режиме.

Обзор

Три самых распространенных коррекции объектива направлены на устранение следующих проблем:

Виньетирование

Дисторсия

Хроматическая аберрация

  1. Виньетирование. Его эффект – постепенное затемнение по краям изображения.
  2. Дисторсия. Прямые линии выгибаются внутрь или наружу.
  3. Хроматическая аберрация. Эта проблема проявляется как цветная обводка вокруг высококонтрастных граней.

Однако, ПО для коррекции объектива обычно может исправить только некоторые типы каждого несовершенства, поэтому главное – распознать их. В следующих разделах будут описаны типы и причины возникновения каждого дефекта. Вы узнаете, когда можно применить коррекцию, и в первую очередь как минимизировать несовершенства.

Для этого урока подойдет большинство программ, но самые популярные варианты среди прочих: Adobe Camera RAW, Lightroom, Aperture, DxO Optics и PTLens.

1. Виньетирование

Этот дефект описывается как постепенное уменьшение света вокруг краев фотографии и это, пожалуй, самая заметная и простая в устранении проблема.

Внутреннее виньетирование

Физическое виньетирование

Обратите внимание на то, что внутреннее виньетирование наиболее проблемно лишь в верхнем левом и нижнем правом углах из-за предмета съемки, даже учитывая, что эффект одинаково применяется со всех сторон.

Дефект устранен

Виньетирование можно разбить на две основные категории:

Физическое. Часто его невозможно исправить кроме как прибегая к обрезке или ручному освещению/клонированию. Выглядит как сильное, резкое затемнение, появляющееся обычно только в самих углах снимка. Причины – нагроможденные/большие фильтры, крышки объектива или другие объекты, физически блокирующие свет вокруг края кадра.

Внутреннее. Обычно легко корректируется. Выглядит как плавное, часто слабое затемнение от центра изображения. Появляется из-за внутренней работы определенного объектива или камеры. Обычно этот тип становится наиболее заметным с меньшими f-числами, при использовании зума или широкоугольных объективов, а также при фокусировании на отдаленных предметах. Цифровые зеркальные камеры с кропнутым сенсором обычно менее подвержены появлению виньетирования из-за того, что темные грани просто обрезаются (в отличие от полнокадровых моделей).

  • Техническое примечание: Внутреннее виньетирование состоит из двух категорий: оптическое и натуральное. Первое можно минимизировать, диафрагмируя объектив (использовать большие f-числа), но второй тип не зависит от настроек объектива. Поэтому натуральное виньетирование неизбежно, если не использовать объектив с меньшим углом обзора или специальный корректирующий фильтр, который отбрасывает свет к центру изображения (редко используется где-то кроме крупноформатных камер).

Коррекция

 Виньетирование часто можно исправить при помощи одного только слайдера «количество», хотя иногда может потребоваться изменить центр коррекции, используя слайдер «средняя точка» (он используется редко). Однако, коррекция увеличит количество шума вокруг краев, так как цифровое осветление снимка одинаково усиливает сигнал и шум.

Слайдеры коррекции виньетирования в Photoshop.

Искусственное виньетирование. Некоторые фотографы намеренно добавляют эффект виньетирования своим фотографиям, чтобы привлечь внимание к центральному субъекту и сделать края кадра менее резкими. Однако, вам может потребоваться применить эффект после того, как снимок будет обрезан (иногда это называют «виньетирование после обрезки»).

2. Дисторсия: Бочка, подушка и перспектива

Этот вид несовершенства заставляет прямые линии выглядеть выгнутыми наружу или вогнутыми внутрь, а также влияет на передачу глубины.

Подушкообразная дисторсия

Бочкообразная дисторсия

К самым распространенным категориям дисторсии относятся:

Подушкообразная. 

Прямые линии будто вгибаются внутрь снимка. Обычно появляется у телеобъективов или на телефотографическом конце зумного объектива.

Бочка. Прямые линии выгибаются наружу. Чаще всего проявляется при работе с широкоугольными объективами или на широкоугольном конце зумного объектива.

Искажение перспективы. Проявляется, когда параллельные линии сходятся. Причина – камера не направлена перпендикулярно этим параллельным линиям; при съемке деревьев и архитектуры это обычно значит, что камера не направлена на горизонт.

При работе с пейзажной фотографией дисторсию горизонта и деревьев обычно наиболее легко заметить. Размещение горизонта вдоль центра изображения поможет минимизировать проявление всех трех типов дисторсии.

Синяя точка – направление камеры; красные линии – сходящиеся параллельные линии.

  • Техническое примечание: Дисторсия перспективы – не совсем настоящая дисторсия из-за того, что она является естественной характеристикой трехмерного зрения. Мы видим это своими глазами, но наш мозг знает корректное расположение объектов в 3D-пространстве и поэтому не воспринимает линии как сходящиеся. Если хотите узнать больше, почитайте уроки о широкоугольных объективах и использовании tilt-shift объективов для контроля перспективы.

Коррекция

К счастью, каждый из вышеперечисленных типов можно исправить. Однако, это стоит делать только в случае необходимости, например, с субъектами, включающими прямые линии или чем-то очень геометричным. Например, архитектурная фотография – самая чувствительная сфера, в то время как при ландшафтной съемке дисторсия почти не присутствует.

Слайдеры коррекции дисторсии в Photoshop

У ПО для обработки обычно есть слайдеры для исправления подушко- и бочкообразной дисторсии, а также горизонтальное/вертикальное исправление перспективы. Однако, убедитесь, что используете функцию наложения сетки (если она имеется), чтобы иметь возможность оценить результат своей работы.

Недостатки

Коррекция дисторсии обычно требует обрезки искривленных граней кадра, что может повлиять на композицию. Она также перераспределяет разрешение снимка; при избавлении от подушкообразного искривления, края станут немного более резкими (за счет центра), в то время как устранение бочкообразной дисторсии сделает резким центр (за счет граней). При работе с широкоугольным объективом, бочкообразная дисторсия – неплохой способ компенсации смягчения граней, которое является частым последствием использования этого объектива.

3. Хроматические аберрации

Хроматическая аберрация (ХА) выглядит как неприглядная цветная обводка вокруг высококонтрастных краев. В отличие от двух других недостатков, хроматические аберрации обычно заметны только при большом масштабе на компьютере или при крупной печати.

Снимок до коррекции

До и после с масштабом 100%

Вышеприведенная коррекция эффективна, так как ХА в большинстве принадлежала к легко устраняемому латеральному типу.

Типы и причины

Хроматические аберрации – пожалуй, самый разнообразный и сложный дефект. Его распространение во многом зависит от субъекта. К счастью, ХА легко понять, разделив их как минимум на три феномена:

Латеральные (Боковые). ​

Осевые.

Блюминг. ​

  • Техническое примечание: Чистые боковые ХА случаются, когда цветовые составляющие изображения сняты с разными относительными размерами (но они все резко сфокусированы). В случае с осевыми ХА, они появляются при одинаковом относительном размере цветовых составляющих, но некоторые из них оказываются вне фокуса. Блюминг же проявляется, когда обе проблемы присутствуют в малом масштабе на микролинзе сенсора вместо проявления по всей ширине снимка на объективе камеры.

Латеральные (Боковые). Самый простой в коррекции тип. Проявляется как противоположная двухцветная кайма, идущая радиально от центра снимка, увеличиваясь по краям. Самая распространенная комбинация цветов – бирюзовый/пурпурный вместе с потенциальным синим/желтым компонентом.

Осевые. Не поддаются исправлению или поддаются лишь частично с побочными эффектами. Проявляются как одноцветное сияние вокруг всех краев контрастных деталей, также менее варьируются в зависимости от позиции на снимке. Сияние часто багрянистое, но его цвет и размер может иногда быть скорректирован смещением автофокуса вперед или назад.

Блюминг. Обычно можно исправить. Это – уникальный феномен цифровых сенсоров, который становится причиной обрезки избыточного света, создавая разнообразную цветовую обводку на уровне сенсора, обычно синего или багрового цвета. Чаще всего проявляется при резкой, обрезанной зеркальной подсветке на компактных камерах с высоким разрешением. Классический пример – края верхушек деревьев и листва на фоне яркого белого неба.

Все снимки имеют определенные комбинации вышеперечисленных типов, хотя их относительная распространенность может очень сильно варьироваться в зависимости от содержимого снимка и объектива. Латеральные и осевые ХА чаще присутствуют в недорогих объективах, в то время как блюминг проявляется в более старых компактных камерах; при этом, все аберрации более заметны в высоком разрешении.

  • Техническое примечание: Хотя осевые ХА и блюминг обычно распределяются равномерно вокруг всех краев, они могут не проявляться равномерно во всех направлениях, в зависимости от цвета и яркости конкретного края. Из-за этого их часто можно спутать с латеральными ХА. Латеральные и осевые ХА иногда также называют поперечными и продольными соответственно.

Коррекция

Сокращение хроматических аберраций может создать огромную разницу в резкости и качестве снимка – особенно вокруг краев кадра. Однако, убрать можно только некоторые компоненты ХА. Трюк состоит в том, что нужно распознать и применить правильные инструменты отдельно для каждого компонента, не ухудшив остальные. Например, сокращение осевых ХА в одной области (при ошибочном применении инструментов для латеральных ХА) сделает остальные участки хуже.

Слайдеры коррекции хроматических аберраций в Photoshop

Начните с высококонтрастных краев рядом с углом фотографии, просматривая ее в полном экране с масштабом 100-400%, чтобы оценить эффективность коррекции. Обычно лучше всего начинать с латеральных ХА, используя слайдеры красный/бирюзовый, а затем синий/желтый, поскольку от них легче всего избавиться. Все, что останется после, является комбинацией осевых ХА и блюминга. От их можно почистить при помощи инструмента Убрать кайму (Defringe) в Photoshop. Не важно, с какими настройками вы начинаете, ключ к нужному результату – экспериментирование.

Кусочек взят из верхней левой части снимка с закатом, приведенным ранее.

Однако, не ждите чудес; почти всегда некоторая доля блюминга и осевых ХА останется. Это особенно правдиво в случаях с яркими источниками света при ночной съемке, звездами и прямыми отражениями на металле или воде.

Осевое ХА и блюминг

Дефекты сокращены (но все же присутствуют)

Автоматические профили коррекции объективов

Современные программы для работы с RAW часто оборудованы функцией коррекции объектива при помощи заранее подготовленных параметров для огромного количества сочетаний камер и объективов. Если такая возможность есть, она может сохранить множество времени. Adobe Camera RAW (ACR), Lightroom, Aperture, DxO Optics и PTLens имеют эту функцию в самых свежих версиях.

Не бойтесь использовать их не только с настройками по умолчанию в 100% (полная коррекция). Некоторые, например, предпочитают сохранять небольшое виньетирование и дисторсию, но полностью корректировать хроматические аберрации. Хотя в случае с ХА, лучшие результаты обычно достигаются при ручной работе.

Если вы используете коррекцию объектива как часть процесса постобработки, порядок выполнения может влиять на результат. Удаление шума обычно эффективнее перед удалением ХА, но усиление резкости нужно производить после, так как это может помешать чистке ХА. Хотя, если вы используете программы для работы с RAW, можете особо не волноваться о порядке – все коррекции будут разумно применены.

Автор: Cambridge in Colour

Калибровка камеры и коррекция дисторсии

Объект CameraCalibrator предназначен для калибровки камеры и коррекции дисторсии. Он может быть создан с помощью метода FacerecService.createCameraCalibrator.

Для коррекции дисторсии необходимо либо провести калибровку, либо загрузить откалиброванные параметры с помощью метода CameraCalibrator.loadCameraParameters. После это вы сможете произвести коррекцию дисторсии изображения с помощью метода CameraCalibrator.undistort.

Для проведения калибровки необходимо распечатать калибровочный шаблон и закрепить его на плоской поверхности, желательно черной.

Существует три вида калибровочных шаблонов:

  • asymmetric circles grid pattern
  • chessboard pattern
  • circles grid pattern

Примеры шаблонов:

Полноразмерные изображения находятся в каталоге share/calibration.

Рекомендуется использовать шаблон asymmetric circles grid.

Перед калибровкой необходимо инициализировать объект CameraCalibrator, вызвав метод CameraCalibrator.initCalibration. Затем снимайте калибровочный шаблон в различных позах и ориентациях камерой, которую нужно скалибровать, и передавайте кадры в метод CameraCalibrator.addImage.

Метод CameraCalibrator.getPatternSpaceCoverProgress позволяет получить оценку покрытия пространства позиций и ориентаций шаблонов. Метод CameraCalibrator.getTip выдает подсказку необходимой позиции и шаблона.

Далее вызовите метод CameraCalibrator.calibrate.

После успешной калибровки вы можете оценить результат коррекции дисторсии, вызвав метод CameraCalibrator.undistort. Если результат вас устроил, вы можете сохранить параметры калибровки с помощью метода CameraCalibrator.saveCameraParameters, или, в противном случае, добавить больше изображений и произвести калибровку еще раз.

Чтобы начать калибровку заново, вызовите метод CameraCalibrator.initCalibration.

Пример использования CameraCalibrator см. в test_calibration.

Компенсация дисторсии изображения | Altamisoft.ru

Часто при проведении съемки объекты на получаемом с помощью цифровой камеры изображении искривляются. Они могут быть подушко- и бочкообразны. Подобная погрешность изображения вызвана разностью его масштаба в центре и по краям. Если исходные предметы сами по себе не имеют правильную форму, дисторсия не так заметна, но когда объекты, запечатлеваемые на фотографии, имеют вертикальные и горизонтальные линии, данный эффект искривления заметен сильно и требует устранения.

Существуют разные пути решения этой проблемы: использовать более широкоугольные объективы или объективы с асферической оптикой; применять функцию zoom (приближение) вместо того, чтобы близко подходить к снимаемым объектам. Но удобнее всего проводить коррекцию дисторсии изображения программными средствами.

Устранение дисторсии с помощью Altami Studio

В программе Altami Studio разработана возможность коррекции дисторсии изображений. «Выправление» линий на фотографии происходит с учитыванием внутренних (собственных) параметров камеры (соотношение сторон экрана, фокусное расстояние и т.д.), применяемой для съемки в данных условиях.

Выравнивание изображения в приложении просто и быстро осуществимо: достаточно лишь откалибровать фотографию, после чего применять данную калибровку к другим изображениям.

 

 

Для того, чтобы осуществить калибровку, нужно сфотографировать используемой камерой объект, заведомо имеющий горизонтальные и вертикальные прямые (например, шахматную доску, имеющую ровные квадраты). Далее — зафиксировать на снимке контрольные точки с помощью фигуры программы Точка (контрольные точки на шахматной доске должны находиться в углах квадратов, как показано на рисунке). Программа разворачивает изображение и выравнивает искривленные прямые, сохраняя внутренние параметры камеры в фильтр. При этом по результирующему, выправленному, изображению шахматной доски можно проверить эффективность исправления дисторсии, которая зависит от того, как точно расставлены контрольные точки на снимке. После данной операции фильтр можно применять к другим фотографиям, полученным этой камерой, и дисторсия изображений будет автоматически устранена.

 


Читать другие материалы по теме:

Микроскоп сравнения
Вам не подходят существующие решения?
Контроль качества зерна
Анализ изображений
Захват изображения
Цифровая обработка изображений
Техническое (машинное) зрение
Обработка изображения в реальном времени
Панорамные изображения
Определение размера частиц

Исправляем дисторсию и перспективу на фотографиях в Lightroom. Что такое дисторсия объектива и как её убрать

Часто бывает так, что изображение на фотографии отличается от того, какое мы видим собственными глазами. Эти отличия выражаются в изменении геометрии объектов и перспективы, затемнении кадра по краям или появлении цветовых ореолов. Такие недостатки связаны с оптическими искажениями объективов, ведь любые стекла или зеркала немного искажают картинку. Поэтому, как это ни странно, но оптические искажения объектива практически невозможно полностью устранить, можно лишь уменьшить их проявление на готовой фотографии.

Зачастую в небольших искажениях объектива никакой особой проблемы нет, они совершенно незаметны на снимке. Но в некоторых случаях оптические искажения серьезно меняют характер снимка, и тут уже приходится задумываться над тем, как же бороться с искажениями снимков, сформированных системой оптики.

Тип и характер оптических искажений напрямую зависят от используемого объектива. Как известно, все объективы имеют такие важные характеристики, как фокусное расстояние, резкость, угол обзора и глубина резкости. Резкость оптики – это способность объектива различить и передать самую маленькую деталь в сцене. При отсутствии резкости говорят, что объектив «мылит». Сам по себе объектив представляет собой сложную оптическую систему, которая требует высокой точности и качества изготовления. Вследствие этого даже объективы из одного модельного ряда и с одинаковыми характеристиками могут отличаться друг от друга по качеству.

Большинство объективов характеризуются присутствием всевозможных аберраций, то есть оптическими искажениями на снимке, которые напрямую связаны с системой оптики. Эти аберрации по своему происхождению могут быть хроматическими или геометрическими. Многие фотографы-любители, впрочем, и не замечают этих искажений, просто потому что не знают, на что нужно смотреть, чтобы заметить аберрации.

Хроматические аберрации

Хроматические аберрации – это довольно распространенный вид оптических искажений объектива, который характеризуется появлением ненужных цветных ореолов и контуров на границах цветов. Хроматические аберрации вызваны не идеальностью оптики фотокамер, когда белый свет в линзах вначале расщепляется на цветовые составляющие, а затем соединяется назад в пучок. Но некоторая неточность этого соединения приводит к неприятным искажениям на снимке.


Хроматические (цветовые) аберрации на границе контрастных сред

Яркие разноцветные контуры, обрамляющие контрастные объекты — это и есть хроматическая аберрация. Такие искажения редко видны в центре кадра, зато они становятся заметны у объектов, расположенных ближе к краям изображения. Чаще всего этот вид оптических искажений можно наблюдать при использовании зум-объективов. Но на самом деле в той или иной степени хроматические аберрации присущи любому объективу.

В принципе, хроматические аберрации не так сильно портят снимок, ведь они проявляются, главным образом, по краям изображения. К тому же, зачастую они просто не слишком заметны. Но иногда, особенно при съемке контрастных объектов, подобные оптические искажения на готовой фотографии начинают резко бросаться в глаза.

Для того, чтобы снизить возможность возникновения неприятных хроматических аберраций, сегодня используются особые ахроматические линзы, состоящие из двух различных сортов стекла – крона и флинта. Если крон характеризуется низким коэффициентом преломления, то флинт, наоборот, высоким. Соответственно, грамотное сочетание этих двух материалов в оптической системе позволяет снизить вероятность появления хроматических аберраций практически до нуля.

Геометрические аберрации

Если хроматические аберрации связаны с искажениями цвета, то геометрические характеризуют свойство объектива искажать геометрию снимаемых объектов. Начинающие фотографы наверняка сталкивались с таким явлением, когда на фотографиях прямые линии вдруг выгибаются наружу, а стены неожиданно становятся кривыми. Все это геометрические искажения или дисторсия , бороться с которой можно при помощи регулировки диафрагмы. Уменьшая диаметр диафрагмы, фотограф, тем самым, уменьшает количество световых лучей, попадающих на края объектива.

Однако если слишком сильно прикрыть диафрагменное отверстие, то возникает другой оптический эффект, называемый дифракцией . Дифракция ограничивает детальность снимка вне зависимости от установленного разрешения изображения. То есть чрезмерное уменьшение диаметра диафрагмы приводит к тому, что достигнутая резкость перекрывается сглаживающим действием дифракции, вследствие чего уже возникают проблемы с детализацией изображения.

Геометрические аберрации делятся на два отдельных вида — бочкообразные и подушкообразные. Бочкообразные искажения характерны для широкоугольных объективов, когда центр кадра расположен ближе, чем края, вследствие чего центральная часть приобретает более выпуклую форму, а прямые линии выгибаются наружу.


Обратное «бочке» явление – это подушкообразные искажения, когда прямые линии, наоборот, выгибаются внутрь, вследствие чего кадр становится «вогнутым». Подушкообразные искажения характерны, в частности, для телевиков. Появлению бочкообразной дисторсии на фотографии способствует применение фотографом минимального значения зума, а подушкообразной – максимального зума. Чем больше кратность зум-объектива, тем более заметной на снимке выглядит дисторсия. Также на заметность геометрических аберраций влияет и дистанция до снимаемого объекта. В частности, близкий объект съемки может быть более подвержен геометрическим искажениям в кадре.

Различные проявления дисторсии объективов, то есть искривления прямых линий на снимке, можно убирать или корректировать с помощью средств современных графических редакторов. Профессиональные фотографы для этой цели обычно используют специальные программы для коррекции искажений, в числе которых можно назвать AdobeCamera RAW, Lightroom, Aperture и PTLens. Кроме того, в том же Photoshop существует инструмент LensCorrection с помощью которого можно корректировать оптические искажения.

Правда, к коррекции аберраций в графических редакторах необходимо подходить внимательно и осторожно, ведь при неаккуратной коррекции одни искажения будут просто меняться на другие, что может привести только к ухудшению снимка. Кроме того, не стоит забывать о том, что небольшие оптические искажения объектива и связанное с этим несовершенство снимка, в конечном счете, может пойти фотографии даже на пользу.

Иногда в практике фотографов встречаются и такие оптические искажения, как кривизна поля изображения. Этот эффект характеризуется, например, появлением размытых углов и нечетких краев. То есть в фокусе может находиться только либо центр изображения, либо его края. Нередко на фотографиях можно наблюдать и искажения перспективы, которые проявляются в сходимости на снимке двух исходно параллельных прямых. Такие искажения возникают, главным образом, из-за положения камеры, то есть линия зрения фотоаппарата не перпендикулярна параллельным прямым.


Наконец, довольно редко можно встретить эффект, называемый виньетированием . Это искажения, которые характеризуются падением яркости изображения от центра к краям, то есть затемнением картинки по краям кадра. Подобный эффект встречается при использовании широкоугольного объектива и максимально открытой диафрагме.

Итак, оптических искажений, вызванных особенностями оптической системы, большое количество. Тут важно понимать, что не существует ни одного объектива без каких-либо аберраций. Даже самые дорогие объективы от известных производителей могут демонстрировать некоторые искажения изображения. Это, в свою очередь, означает, что при выборе оптики не стоит ориентироваться исключительно на высокую цену объектива, полагая, что чем дороже, тем качественнее. Не стоит гнаться и за новыми, разрекламированными моделями объективов, если Вы уже являетесь обладателем оптики, которая Вас полностью устраивает.

Конечно, в дорогостоящих объективах, как правило, реализована более сложная конструкция с уникальной схемой расположения линз и множества дополнительных элементов, что должно свести к минимуму возникновение всевозможных оптических искажений. Однако, как мы уже отметили, ни один из объективов не может похвастаться тем, что он полностью лишен вышеупомянутых недостатков. Поэтому нужно выбирать оптику, которая нравится только Вам и соответствует Вашему ощущению фотографического качества. Стоит верить не техническим характеристикам объектива, заявленным компанией-производителем, а только хорошим, качественным фотографиям.

Но даже если Вы стали обладателем объектива, который иногда демонстрирует некоторые искажения изображений – это не беда. Ведь если досконально изучить особенности «поведения» конкретного объектива, то все его недостатки можно умело компенсировать своим фотографическим мастерством. В любом случае большинство оптических искажений объектива не так сильно портит картинку и их можно легко устранить программными средствами при обработке отснятых фотоизображений.

Оптические искажения появились вместе с объективами, это как бы их маленькое свойство. Но если оно действительно маленькое – проблем с не будет. Чтобы свести к минимуму проблему оптического искажения, читайте нашу статью!

Дорогой объектив – не значит идеальный

Любой объектив имеет оптический дефект, именно поэтому он не создает точную копию объекта, который мы фотографируем. Конечно, производители с каждым годом стараются создать оптику все более идеальной, несмотря на то, что пока не существует способа изготовления объектива, который не страдал бы в какой-то степени от искажений.

Действительно, высокая цена не всегда означает качество в отношении оптических дефектов. А что же важно? Это тип и конструкция оптики. Цена играет роль, но куда важнее фокусное расстояние.

К примеру, чем шире угол объектива, тем труднее прямой линии не оказаться изогнутой. Уменьшение фокусного расстояния также способствует искажению, потому что невозможно корректировать отклонения при каждом фокусном расстоянии.

Никто не утверждает, что премьер-объектив безупречен, но чем больше диапазон зума, тем более заметны становятся эти искажения.

Тест на искажение

Зеркала в автомобиле делают выгнутыми, так они расширят угол обзора, отдаляя все, что в них отражается. Что-то подобное происходит и в объективе – в качестве теста можно сфотографировать лист бумаги “в клеточку” и затем рассмотреть его в фотошопе (для этого вам нужно включить линейки Ctrl-R и с них “перетащить” мышкой направляющие синего цвета – так легче будет увидеть кривизну получившихся клеток)

Виды искажений

Есть достаточно много видов искажений, но мы остановимся на особо важных.

Криволинейные. Их существует несколько подвидов, из которые самое частое – бочкообразное. Как оно возникает? Если вы используете ультра-широкий объектив, то линии, что были прямыми, становятся выпуклыми. Сейчас есть тренд, снимать на “рыбий глаз”, так это и есть данное искажение, просто используемое в усиленном виде и как фишка.

Подушкообразное. В основном проявляется в длинных телеобъективах. Оно противоположно предыдущему, то есть линии вогнуты внутрь. В принципе, это малозаметно, но если масштабировать объект во время съемки или обработки – будет видно.

Хроматические аберрации. Это огромнейшая проблема в современной фотографии. Ее суть в том, что на снимках возникает цвет окантовки, особенно заметен и без увеличения фотографии. Такое случается с объективами любого фокусного расстояния, но особенно с самыми дешевыми моделями или же с “мыльницами”.

Виньетирование, иными словами затемнение областей по краям кадра. Обычно его можно заметить на широкоугольных объективах при максимально открытой диафрагме. Этот эффект встречается довольно редко.

Редактор в помощь

Adobe Photoshop имеет хорошие инструменты для спасения искаженной фотографии.

Напрямую с оригинальным фоном не работаем (думаю, вы в курсе). Так что первое, что мы наклацаем – это Дублировать слой / Duplicate Layer .

После: Filter/Фильтры > Distort/Искажение > Lens Correction/Оптические искажения. Нажав, вы увидите окно с кучами настроек, из которых нам нужен только верхний блок справа, сразу под клавишами.

Там мы передвигаем вручную ползунок до получения желаемого результата. Двигать нужно очень аккуратно, так как, как правило, сильнее -7 искажает очень мало объективов. Значит править нужно до появления значения +4 или +5, что, в большинстве случаев, достаточно для многих компактных цифровых фотоаппаратов. Можно также эти цифры вбить от руки, контролируя результат по сетке, находящейся в поле предпросмотра самого фильтра. Можно поступить еще проще, нажав в левом верхнем углу кнопку и затем “нарисовав” воображаемую линию от края к центру (опять же, очень аккуратно).

Попытаемся сделать несколько попыток коррекции и по достижении результата нажмем “ОК”. Казалось бы, всё…

Есть, однако, небольшая проблема: фильтр появился только в CS2. Если вы пользуетесь более ранними версиями фотошопа, увеличьте на 30% размер холста (Image/Изображение > Canvas Size/Размер холста > в процентах 130 по вертикали и горизонтали ) и откройте Filters/Фильтры > Distort/Искажение > Spherize :

В нем, напротив, ползунок нужно передвинуть в отрицательное положение (в нашем случае, -5). Жмем ОК.

После правки у вас могут “провиснуть” края изображения, поэтому вам нужно будет воспользоваться инструментом “кадрирование”.

Сравним результат:

После

Есть и альтернативные, зато совсем недешевые варианты правки оптических искажений. Так, Томас Ниман в свое время выпустил плагин ptLens , который оставался бесплатным до выхода на проектную мощность. Сегодня стоит около $15. Преимущество – встроенные профили объективов и фотоаппаратов, автоматическое их определение по данным exif файла изображения и правка прочих искажений, таких как виньетирование (затемнение к краям кадра) и хроматическая аберрация (синие или красные ореолы вокруг высококонтрастных объектов). Стоит скачать и, как минимум, попробовать исправить не более 10 кадров. Есть также набор более дорогих фильтров от DxO optics, которые, по слухам, работают лучше.

Пусть — информация в форме, допускающей дискретизацию, имеющаяся в так называемой плоскости изображения. Произвольная точка на этой плоскости задается радиус-вектором х. Функциональная

зависимость от х записывается как

Функциональные зависимости всех других величин, заданных в плоскости изображения, представляются аналогичным образом.

Предположим теперь, что информация подвергается инвариантному во времени искажению, определяемому функцией значение функции в точке «размывается» на плоскости изображения в соответствии с видом функции Это означает, что рассматриваются только линейные искажения, так что искаженный сигнал может быть в достаточно общем виде записан следующим образом:

где через обозначен элемент площади с центром в точке (плоскости изображения), определяемой радиус-вектором В выражении (3.2) указан двойной интеграл ввиду двумерности плоскости изображения. Бесконечные пределы просто говорят о том, что интегрированием охватывается все изображение.

Если искажение имеет столь общий характер, что выражение (3.2) невозможно конкретизировать и упростить, то редко удается успешно восстановить функцию но функции Широко применимые методы восстановления и реконструкции были разработаны для пространственно-инвариантных искажений (характеризующихся тем, что размытие получается одним и тем же для всех точек х), либо для искажений. которые можно представить как пространственно-инвариантные одним из двух методов. Первый метол основан на геометрическом преобразовании изображения для перевода иространственно-зависимого искажения в пространственно-инвариантное. Во втором методе изображение с пространственно-зависимым искажением разбивается на ряд фрагментов, в каждом из которых его можно рассматривать как пространственно-инвариантное. Оба эти метода подробно рассматриваются в § 15.

Пространственная инвариантность означает, что функция, задающая искажение, имеет вид

Если функцию (3.3) подставить в выражение (3.2), то мы получим так называемый интеграл свертки. Операцию свертки будем обозначать звездочкой, поставленной в качестве знака умножения. Тогда выражение (3.2) с учетом равенства (3.3) можно записать в компактной форме

Даже если искажение является пространственно-инвариантным, не существует каких-либо априорных ограничений, налагаемых на вид ялра свертки Олнако на практике часто встречаются вполне определенные вилы этой функции, четыре из которых приведены в табл. 1.1 (см. пример 1 в конце данной главы). Линейный смаз возникает, если фотографируемый объект перемещается в процессе экспозиции по прямой линии (или же, что эквивалентно, если камера случайно качнется, а объект неподвижен). Промежуточный профиль, изображенный в табл. 1.1 в случае смаза, показывает, как движется фотографируемый объект в ходе экспозиции (резкий срез профиля на краях отвечает очень быстрому срабатыванию затвора камеры). Если высота сечения постоянна в процессе экспозиции, то такой линейный смаз называется однородным.

Другая обычная причина фотографического искажения — эффект расфокусировки. В этом случае функция имеет вид, очень близкий к кругу. (Это можно сказать из простых соображений геометрической оптики: данный круг есть пересечение плоскости изображения с конусом лучей, исходящим из дальней точки поля фотокамеры, который сходился бы в точку в плоскости изображения, если бы камера находилась в фокусе; тогда плоскость изображения была бы фокальной плоскостью.) Когда объект рассматривается через турбулентную среду при помощи оптической системы с высоким разрешением, искажение в случае короткой экспозиции (на протяжении которой состояние среды не успевает измениться) часто хорошо описывается функцией имеющей форму набора случайных импульсов. В случае же длительных экспозиций форма функции приближается к гауссовской. Хотя причины этих четырех видоп искажения могут быть самыми разными, указанные выше, пожалуй, наиболее типичны.

Обратимся теперь к процессу формирования изображений в оптической системе, отделенной от объекта искажающей средой. Мы будем предельно кратки. Подробный анализ можно найти в литературе. Указанная в § 1 произвольная точка в плоскости, на которую падает излучение, характеризуется радиус-вектором Если поле излучения в каждой точке представляет собой просто модулированное по амплитуде и фазе поле, которое существовало бы в этой точке в отсутствие искажения, то искажение называется изопланатическим. Изопланатизм — очень простое понятие, но оно имеет весьма важное практическое значение, а поэтому целесообразно дать и другое его определение. Рассмотрим луч, исходящий из произвольной точки источника излучения и приходящий в точку Будем характеризовать ослабление и задержку этого луча, отвечающие искажению, модулем и фазой комплексного числа Условием

изоиланатичности является независимость комплексного числа от т. е. равенство

Подчеркнем, что на практике при изопланатическом искажении комплексное число может сильно меняться в зависимости от точки Чем больше линейные размеры источника излучения, тем менее вероятно выполнение условия (3.5) для произвольной конкретной искажающей среды. К тому же, тобы условие (3.5) оставалось справедливым, размеры «ячеек» среды, которая вводит искажение, должны превышать некоторое минимальное значение, определяемое геометрией источника и среды. Таким образом, мы приходим к понятию участка изопланатизма. размер которого есть наибольший «эффективный размер» источника излучения. Удобно выражать размеры участка изопланатизма в угловой мере. Если во всех точках видимые угловые размеры источника излучения меньше размеров участка изопланатизма, то искажение является изопланатическим.

Обозначим поле излучения в произвольный момент времени в точке через а его фурье-образ через (§ 6). Предположим, что точка лежит в плоскости зрачка (т. е. в плоскости апертурной диафрагмы) устройства, формирующего изображение (например, телескопа, ультразвукового преобразователя, радиоантенны). Если фокальную поверхность такого устройства отождествить с плоскостью изображения, введенной в § 1, то сигнал будет «мгновенным изображением», формируемым этим устройством.

Введем теперь понятие аналитического сигнала. Эго сигнал, который не имеет отрицательных временных частот. Аналитический сигнал обязательно является комплексным, причем его мнимая часть связана преобразованием Гилъберта с его вещественной частью. За вещественную часть аналитического сигнала обычно принимают фактически измеряемый сигнал. Самый простой аналитический сигнал — экспоненциальная функция , где постоянная угловая частота, постоянная фаза. Вещественный сигнал, соответствующий этой функции, равен . В данной книге аналитические сигналы будут встречаться мало, и поэтому здесь мы не будем подробно останавливаться на них (исчерпывающее изложение теории аналитических сигналов лано в литературе, указанной в § I). Однако подчеркнем, что всюду, где будет вводиться сигнал, явным образом зависящий от времени он будет считаться комплексным и не имеющим отрицательных временных частот.

Свойства «изображения», формируемого соответствующим устройством, зависят от степени пространственной когерентности источника излучения. В формируемом изображении степень

пространстве иной когерентности находит выражение в том, как зависит от величина

где интервал времени, достаточно большой для рассматриваемого приложения. Полная когерентность имеет место, когда величина для любых двух точек х их, в которых величины конечны, тоже отлична от нуля. В случае полной пространственной некогерентности величина (3.6) равна нулю при значениях превышающих наименьший линейный размер самой малой детали, которая может быть разрешена устройством, формирующим изображение.

Отметим, что чертой над любой функцией времени в данной книге всегда обозначается усреднение по времени.

Излучение с пространственной когерентностью, промежуточной между полной и нулевой, почти не применяется, а потому далее будут рассматриваться только крайние случаи полной пространственной когерентности и полной пространственной некогерентности. Конечно, эти крайние случаи — идеализация, но на практике возможно то или иное приближение к ним. Например, это имеет место при отражении и преломлении излучений, испускаемых радио- и СВЧ-передатчиками, ультразвуковыми преобразователями и лазерами, с одной стороны, и различными естественными источниками излучения в природе — с другой. Поэтому и имеет смысл рассматривать только эти два предельных случая когерентности.

При оценке степени пространственной когерентности для удобства обычно рассматривают отдельные спектральные составляющие (изображений и излучений), считая их монохроматическими. Например, мгновенное изображение рассматривается в виде Идеальное записываемое изображение, которое мы будем обозначать символом выражается через следующим образом:

Отметим, что усреднение по времени в определении (3.7) должно проводиться по большому числу периодов центральной частоты поля, падающего на фокальную поверхность устройства, формирующего изображение. Временной интервал такого усреднения обычно составляет малую долю длительности реального процесса записи (например, экспонирования пленки, сканирования одного элемента

многоэлементного фотоприемника, получения достаточно большого сигнала СВЧ-приемника). Заметим, что миллион периодов видимого спета составляют только несколько наносекунд, а для большей части СВЧ-диапазона временной интервал в охватывает более тысячи периодов. С точки зрения обработки изображений различие между случаями пространственной когерентности и пространственеюй некогерентноети сводится к следующему:

В данной книге обработка изображений пространственно-когерентных полей не рассматривается главным образом из-за практических трудностей, связанных с реализацией «оптических» вычислений (§ 2). Далее там, где специально не оговаривается противное, предполагается, что

Если пренебречь шумом, который неизбежно вносится при записи изображений, а также считать искажение идеально изопланатичсским, функция совпадает с функцией в формуле (3.4). Это — следствие теоремы о свертке для фурье-образов (см. § 7, а также § 8, в котором далее рассматривается вопрос об изображениях пространственно-некогерентных источников). В соответствии с условием (3.9) в данной книге всюду, где специально не оговаривается противное, предполагается, что

Подчеркнем, что дифракционно-ограниченное изображение, поскольку диаметр апертуры (или зрачка) любого устройства, формирующего изображение, обязательно конечен. Если X — центральная длина волны излучения, то устройство, формирующее изображение, не может разрешить детали реальной картины источников, которые соответствуют углам, меньшим . В принципе сверхразрешение возможно, но лишь при условии, что размеры разрешаемых деталей в исходном изображении значительно превышают размер одного элемента изображения.

Искажения, обсуждавшиеся до сих пор в данном параграфе, могут компенсироваться методами, излагаемыми в гл. 3 и 6. Методы, вводимые

в гл. 7-9, пригодны как для компенсации указанных искажений, гак и для коррекции геометрических искажений и улучшения визуального качества изображений (см. соответствующие определения в § 2).

Искажения изображений возникают не только вследствие влияния среды распространения и несовершенства или неверной настройки устройства, формирующего изображение. Иногда они связаны с тем, что не допускают измерения или отсутствуют некоторые очень важные данные, как в задачах, рассматриваемых в гл. 4. В других случаях они могут быть связаны с процедурой измерений, которая, хотя в конечном счете и идеальна, вносит искажения, так что без дополнительной обработки изображения практически непригодны для использования, как в приложениях, обсуждаемых в гл. 5.

Коррекция объектива помогает скомпенсировать несовершенства, присутствующие почти в каждом снимке. Среди может быть затемнение по краям кадра, прямые линии могут искривляться, а вокруг предметов появится цветная обводка. Хотя подобные вещи часто незаметны на исходной фотографии, преимущества от их отсутствия почти всегда есть. Однако, при неосторожном подходе коррекция объектива только ухудшит снимки. В зависимости от субъекта, некоторые несовершенства могут даже быть выгодными.

До редактирования

После редактирования

Результат после избавления от виньетирования, дисторсии и хроматических аберраций. Разница станет еще очевиднее, если смотреть в полноэкранном режиме.

Обзор

Три самых распространенных коррекции объектива направлены на устранение следующих проблем:

Виньетирование

Дисторсия

Хроматическая аберрация

  1. Виньетирование . Его эффект — постепенное затемнение по краям изображения.
  2. Дисторсия . Прямые линии выгибаются внутрь или наружу.
  3. Хроматическая аберрация . Эта проблема проявляется как цветная обводка вокруг высококонтрастных граней.

Однако, ПО для коррекции объектива обычно может исправить только некоторые типы каждого несовершенства, поэтому главное — распознать их. В следующих разделах будут описаны типы и причины возникновения каждого дефекта. Вы узнаете, когда можно применить коррекцию, и в первую очередь как минимизировать несовершенства.

Для этого урока подойдет большинство программ, но самые популярные варианты среди прочих: Adobe Camera RAW, Lightroom, Aperture, DxO Optics и PTLens.

1. Виньетирование

Этот дефект описывается как постепенное уменьшение света вокруг краев фотографии и это, пожалуй, самая заметная и простая в устранении проблема.

Внутреннее виньетирование

Физическое виньетирование

Обратите внимание на то, что внутреннее виньетирование наиболее проблемно лишь в верхнем левом и нижнем правом углах из-за предмета съемки, даже учитывая, что эффект одинаково применяется со всех сторон.

Дефект устранен

Виньетирование можно разбить на две основные категории:

Физическое. Часто его невозможно исправить кроме как прибегая к обрезке или ручному освещению/клонированию. Выглядит как сильное, резкое затемнение, появляющееся обычно только в самих углах снимка. Причины — нагроможденные/большие фильтры, крышки объектива или другие объекты, физически блокирующие свет вокруг края кадра.

Внутреннее. Обычно легко корректируется. Выглядит как плавное, часто слабое затемнение от центра изображения. Появляется из-за внутренней работы определенного объектива или камеры. Обычно этот тип становится наиболее заметным с меньшими f-числами, при использовании зума или широкоугольных объективов, а также при фокусировании на отдаленных предметах. Цифровые зеркальные камеры с кропнутым сенсором обычно менее подвержены появлению виньетирования из-за того, что темные грани просто обрезаются (в отличие от полнокадровых моделей).

  • Техническое примечание: Внутреннее виньетирование состоит из двух категорий: оптическое и натуральное. Первое можно минимизировать, диафрагмируя объектив (использовать большие f-числа), но второй тип не зависит от настроек объектива. Поэтому натуральное виньетирование неизбежно, если не использовать объектив с меньшим углом обзора или специальный корректирующий фильтр, который отбрасывает свет к центру изображения (редко используется где-то кроме крупноформатных камер).

Коррекция

Виньетирование часто можно исправить при помощи одного только слайдера «количество», хотя иногда может потребоваться изменить центр коррекции, используя слайдер «средняя точка» (он используется редко). Однако, коррекция увеличит количество шума вокруг краев, так как цифровое осветление снимка одинаково усиливает сигнал и шум.

Слайдеры коррекции виньетирования в Photoshop.

Искусственное виньетирование. Некоторые фотографы намеренно добавляют эффект виньетирования своим фотографиям, чтобы привлечь внимание к центральному субъекту и сделать края кадра менее резкими. Однако, вам может потребоваться применить эффект после того, как снимок будет обрезан (иногда это называют «виньетирование после обрезки»).

2. Дисторсия: Бочка, подушка и перспектива

Этот вид несовершенства заставляет прямые линии выглядеть выгнутыми наружу или вогнутыми внутрь, а также влияет на передачу глубины.

Подушкообразная дисторсия

Бочкообразная дисторсия

К самым распространенным категориям дисторсии относятся:

Подушкообразная. Прямые линии будто вгибаются внутрь снимка. Обычно появляется у телеобъективов или на телефотографическом конце зумного объектива.

Бочка. Прямые линии выгибаются наружу. Чаще всего проявляется при работе с широкоугольными объективами или на широкоугольном конце зумного объектива.

Искажение перспективы. Проявляется, когда параллельные линии сходятся. Причина — камера не направлена перпендикулярно этим параллельным линиям; при съемке деревьев и архитектуры это обычно значит, что камера не направлена на горизонт.

При работе с пейзажной фотографией дисторсию горизонта и деревьев обычно наиболее легко заметить. Размещение горизонта вдоль центра изображения поможет минимизировать проявление всех трех типов дисторсии.

Синяя точка — направление камеры; красные линии — сходящиеся параллельные линии.

  • Техническое примечание: Дисторсия перспективы — не совсем настоящая дисторсия из-за того, что она является естественной характеристикой трехмерного зрения. Мы видим это своими глазами, но наш мозг знает корректное расположение объектов в 3D-пространстве и поэтому не воспринимает линии как сходящиеся. Если хотите узнать больше, почитайте уроки о широкоугольных объективах и использовании tilt-shift объективов для контроля перспективы .

Коррекция

К счастью, каждый из вышеперечисленных типов можно исправить. Однако, это стоит делать только в случае необходимости, например, с субъектами, включающими прямые линии или чем-то очень геометричным. Например, архитектурная фотография — самая чувствительная сфера, в то время как при ландшафтной съемке дисторсия почти не присутствует.

Слайдеры коррекции дисторсии в Photoshop

У ПО для обработки обычно есть слайдеры для исправления подушко- и бочкообразной дисторсии, а также горизонтальное/вертикальное исправление перспективы. Однако, убедитесь, что используете функцию наложения сетки (если она имеется), чтобы иметь возможность оценить результат своей работы.

Недостатки

Коррекция дисторсии обычно требует обрезки искривленных граней кадра, что может повлиять на композицию. Она также перераспределяет разрешение снимка; при избавлении от подушкообразного искривления, края станут немного более резкими (за счет центра), в то время как устранение бочкообразной дисторсии сделает резким центр (за счет граней). При работе с широкоугольным объективом, бочкообразная дисторсия — неплохой способ компенсации смягчения граней, которое является частым последствием использования этого объектива.

3. Хроматические аберрации

Хроматическая аберрация (ХА) выглядит как неприглядная цветная обводка вокруг высококонтрастных краев. В отличие от двух других недостатков, хроматические аберрации обычно заметны только при большом масштабе на компьютере или при крупной печати.

Снимок до коррекции

До и после с масштабом 100%

Вышеприведенная коррекция эффективна, так как ХА в большинстве принадлежала к легко устраняемому латеральному типу.

Типы и причины

Хроматические аберрации — пожалуй, самый разнообразный и сложный дефект. Его распространение во многом зависит от субъекта. К счастью, ХА легко понять, разделив их как минимум на три феномена:

Латеральные (Боковые). ​

Осевые.

Блюминг. ​

  • Техническое примечание: Чистые боковые ХА случаются, когда цветовые составляющие изображения сняты с разными относительными размерами (но они все резко сфокусированы). В случае с осевыми ХА, они появляются при одинаковом относительном размере цветовых составляющих, но некоторые из них оказываются вне фокуса. Блюминг же проявляется, когда обе проблемы присутствуют в малом масштабе на микролинзе сенсора вместо проявления по всей ширине снимка на объективе камеры .

Латеральные (Боковые). Самый простой в коррекции тип. Проявляется как противоположная двухцветная кайма, идущая радиально от центра снимка, увеличиваясь по краям. Самая распространенная комбинация цветов — бирюзовый/пурпурный вместе с потенциальным синим/желтым компонентом.

Осевые. Не поддаются исправлению или поддаются лишь частично с побочными эффектами. Проявляются как одноцветное сияние вокруг всех краев контрастных деталей, также менее варьируются в зависимости от позиции на снимке. Сияние часто багрянистое, но его цвет и размер может иногда быть скорректирован смещением автофокуса вперед или назад.

Блюминг. Обычно можно исправить. Это — уникальный феномен цифровых сенсоров , который становится причиной обрезки избыточного света, создавая разнообразную цветовую обводку на уровне сенсора, обычно синего или багрового цвета. Чаще всего проявляется при резкой, обрезанной зеркальной подсветке на компактных камерах с высоким разрешением. Классический пример — края верхушек деревьев и листва на фоне яркого белого неба.

Все снимки имеют определенные комбинации вышеперечисленных типов, хотя их относительная распространенность может очень сильно варьироваться в зависимости от содержимого снимка и объектива. Латеральные и осевые ХА чаще присутствуют в недорогих объективах, в то время как блюминг проявляется в более старых компактных камерах; при этом, все аберрации более заметны в высоком разрешении.

  • Техническое примечание: Хотя осевые ХА и блюминг обычно распределяются равномерно вокруг всех краев, они могут не проявляться равномерно во всех направлениях, в зависимости от цвета и яркости конкретного края. Из-за этого их часто можно спутать с латеральными ХА. Латеральные и осевые ХА иногда также называют поперечными и продольными соответственно.

Коррекция

Сокращение хроматических аберраций может создать огромную разницу в резкости и качестве снимка — особенно вокруг краев кадра. Однако, убрать можно только некоторые компоненты ХА. Трюк состоит в том, что нужно распознать и применить правильные инструменты отдельно для каждого компонента, не ухудшив остальные. Например, сокращение осевых ХА в одной области (при ошибочном применении инструментов для латеральных ХА) сделает остальные участки хуже.

Слайдеры коррекции хроматических аберраций в Photoshop

Начните с высококонтрастных краев рядом с углом фотографии, просматривая ее в полном экране с масштабом 100-400%, чтобы оценить эффективность коррекции. Обычно лучше всего начинать с латеральных ХА, используя слайдеры красный/бирюзовый, а затем синий/желтый, поскольку от них легче всего избавиться. Все, что останется после, является комбинацией осевых ХА и блюминга. От их можно почистить при помощи инструмента Убрать кайму (Defringe) в Photoshop. Не важно, с какими настройками вы начинаете, ключ к нужному результату — экспериментирование.

Кусочек взят из верхней левой части снимка с закатом, приведенным ранее.

Однако, не ждите чудес; почти всегда некоторая доля блюминга и осевых ХА останется. Это особенно правдиво в случаях с яркими источниками света при ночной съемке, звездами и прямыми отражениями на металле или воде.

Осевое ХА и блюминг

Дефекты сокращены (но все же присутствуют)

Автоматические профили коррекции объективов

Современные программы для работы с RAW часто оборудованы функцией коррекции объектива при помощи заранее подготовленных параметров для огромного количества сочетаний камер и объективов. Если такая возможность есть, она может сохранить множество времени. Adobe Camera RAW (ACR), Lightroom, Aperture, DxO Optics и PTLens имеют эту функцию в самых свежих версиях.

Не бойтесь использовать их не только с настройками по умолчанию в 100% (полная коррекция). Некоторые, например, предпочитают сохранять небольшое виньетирование и дисторсию, но полностью корректировать хроматические аберрации. Хотя в случае с ХА, лучшие результаты обычно достигаются при ручной работе.

Если вы используете коррекцию объектива как часть процесса постобработки, порядок выполнения может влиять на результат. Удаление шума обычно эффективнее перед удалением ХА, но усиление резкости нужно производить после, так как это может помешать чистке ХА. Хотя, если вы используете программы для работы с RAW, можете особо не волноваться о порядке — все коррекции будут разумно применены.

Восстановление постоянной составляющей.

Полутоновые (градационные) искажения.

Качество ТВ изображения. Для полностью тождественной передачи изображения окружающего нас мира необходима стереоцветная система с очень высокими качественными параметрами. Пока подобную систему реализовать не представляется возможным, и поэтому к качественным параметры ТВ изображения относятся: число строк, число кадров, число мельканий в одну с, число полутонов и их распределение в динамическом диапазоне изменения яркости, цветовой охват и др, которые определяют номинальное качество ТВ изображения , воспроизводимого данной системой. Кроме этих ограничений соответствие изображения оригиналу уменьшается из-за искажений, возникающих практически во всех элементах ТВ системы. Объективная и субъективная оценки параметров и искажений ТВ системы, условия наблюдения и обработка результатов также регламентированы.

Рассмотрим основные виды искажений и методы их оценки.

9.1. Геометрические (координатные) искажения.

Геометрические искажения возникают из-за изменения координат передаваемых элементов, проявляются в виде нарушения геометрического подобия ТВ изображения оригиналу. Геометрическое подобие нарушается в основном из-за не идентичности формы растра и относительных скоростей строчной и кадровой разверток при анализе и синтезе изображения.

Различают линейные и нелинейные растровые искажения.

На рис.9.1 представлены основные типы линейных растровых искажений, к которымотносятся: подушкообразные, бочкообразные, трапецеидальные.

Оценка производится по специальным квадратным или прямоугольным элементам, входящим в состав специализированных или универсальных испытательных таблиц с помощью коэффициентов геометрических искажений, визуально ее легче производить по испытательным элементам в форме окружностей и по всему полю изображения.

Рис.9.1. Геометрические искажения изображения “шахмотного поля”, возникающие из-за искажений формы растра

Подушкообразные искажения растра возникают из-за несоответствия линейной скорости развертывающего луча в центральной и периферийной части экрана за счет проекции на плоский экран электронных лучей отклоняемых по радиусу. При постоянной угловой скорости движения луча по мере удаления от центра экрана увеличивается длина луча, что приводит к возрастанию его линейной скорости, а следовательно к растягиванию изображения в по краям экрана (рис. 9.1а ). Для борьбы с подушкообразными искажениями применяют специальные методы коррекции формы отклоняющего тока, замедляющие скорость перемещения луча периферийной части экрана или изменяя размеры срок, увеличивая центральные и сжимая по краям.

Бочкообразные искажения возникают в результатеперекоррекции подушкообразных (рис 9.1.б ).

Подушкообразные и бочкообразные искажения оцениваются коэффициентом геометрических искажений по следующим формулам:

или

Трапециидальные искажения возникают из-за нарушения оптической и электрической оси к плоскости изображения (рис. 9.1.в ).

Искажения формата кадра могут возникать из-за нарушения соотношения величин отклоняющих токов строчной и кадровой разверток (рис.9.1.г, д.). Оценка величин данного типа искажений нецелесообразна, так как они легко корректируются органами регулировок размеров изображения по горизонтали и вертикали.

Нелинейные геометрические искажения (рис.9.2) возникают из-за непостоянства скоростей движения лучей по вертикали или горизонтали, то есть из-за нелинейности токов кадровой (рис.9.2.а) или строчной развертки (рис.9.2.б).

Рис.9.2. Геометрические искажения изображения, возникающие из-за нелинейности строчной и кадровой разверток

Коэффициенты геометрических искажений в вертикальном и горизонтальном направлении оцениваются следующим образом:

Человеческий глаз слабо замечает нелинейные искажения. Так нелинейность развертки до 5% в любом направлении практически незаметны, а при 8…12% изображение воспринимается как хорошее.

Что такое дисторсия объектива и как её убрать. Оптические аберрации (искажения) зрительной системы человека

Дисторсия в фотографии — это оптический эффект, при котором искривляются линии на фотографии

Дисторсия бывает в основном двух типов — бочкообразная (выпуклая, Barrel distortion) и подушкообразная (вогнутая, Pincushion distortion). Обычно дисторсию называют по простому ‘бочкой ‘ и ‘подушкой ‘. Но бывает и сложная или комплексная дисторсия (complex distortion), при которой искажения в разных областях изображения имеют разный тип и интенсивность. Комплексную дисторсию довольно сложно исправить с помощью графических редакторов, так как там дисторсия может идти ‘волнами’. Профессиональные фотографы комплексную дисторсию ласково именуют ‘верблюдом’, иногда ‘двугорбым верблюдом ‘, так как такая дисторсия часто дает своеобразные визуальные горбы и впадины на изображении. В зарубежной литературе можно встретить и другие интересные имена для дисторсии.

Объективы класса ‘Рыбий Глаз ‘ (Fish Eye) имеют очень сильную бочкообразную дисторсию, использование этих объективов позволяет создавать необычные фотографии, в которых дисторсия часто играет ключевую роль для создания нужного визуального эффекта. Обычно никто не корректирует дисторсию с объективов Fish Eye. Ниже пример снимка на объектив .

Пример фотографии с объектива Зенитар 16mm F2.8 MC Рыбий Глаз. Видны изогнутые прямые линии домов.

Рыбий глаз является широкоугольным объективом, потому его часто используют в помещениях с ограниченным пространством.

Фотографии людей на рыбий глаз. Съемка шахматного турнира.

Из-за того, что дисторсия в основном присуща широкоугольным объективам , а сами широкоугольные объективы особым способом передают перспективу изображения, то эффект дисторсии и особая передача перспективы могут придавать фотографиям необычный вид:

Особенно сложно снимать людей на сверх широкоугольные объективы:

Если у вас нет специализированного объектива класса Рыбий Глаз или супер-широкоугольного объектива, то эффект сильной дисторсии можно легко имитировать практически любой программой-обработчиком. Ниже я специально усилил бочкообразную дисторсию для создания визуального эффекта.

Обычно дисторсию легко откорректировать с помощью ПО, практически все редакторы имеют возможность компенсировать эффект дисторсии объектива, достаточно найти ползунок Distortion и покрутить его туда-сюда. Правда, при компенсации бочкообразной дисторсии обычно приходится обрезать часть кадра, так как в поле изображения попадает пустое пространство. Много камер имеют функцию автоматической коррекции дисторсии , при этом камера учитывая параметры объектива и максимально эффективно может откалибровать исходный снимок.

Корректировка дисторсии в Lightroom. Усиление подушкообразной дисторсии. Усиление бочкообразной дисторсии. Оригинал.

Подушкообразной дисторсией обычно страдают теле объективы, но уровень дисторсии у них достаточно низкий, чтобы визуально заметить недостаток на изображении. Из-за наличия подушкообразной дисторсии у теле объективов, говорят, что объективы делают изображение ‘плоским’, так как подушкообразность визуально уменьшает объем.

Личный опыт

На большинстве снимков заметить дисторсию довольно сложно, но есть моменты, когда дисторсия очень сильно мешает. При исправлении дисторсии в RAW конвертере не всегда можно добиться нужно результата. В общем случае, современные стандартные объективы имеют хорошо исправленную дисторсию. Дисторсию сложно заметить если на фотографии отсутствуют прямые линии.

Выводы:

Оптическая дисторсия — это искривление прямых линий на фотографиях. Дисторсия создает интересные визуальные эффекты, которые могут навредить фотографии, но могут и помочь создать необычный снимок. Исправить легкую дисторсию с помощью ПО не представляет труда.

Помощь проекту. Спасибо за внимание. Аркадий Шаповал.

Как и любой «неидеальной» оптической системе, человеческому глазу свойственны оптические дефекты — аберрации, которые снижают качество зрения, искажая изображение на сетчатке. Аберрация — это любое угловое отклонение узкого параллельного пучка света от точки идеального пересечения с сетчаткой при его прохождении через всю оптическую систему глаза.

В технической оптике качество оптической системы определяется аберрациями плоского или сферического фронта световой волны при прохождении через эту систему. Так, глаз без аберраций имеет плоский волновой фронт и дает наиболее полноценное изображение на сетчатке точечного источника (так называемый «диск Эйри», размер которого зависит только от диаметра зрачка). Но в норме, даже при остроте зрения 100%, оптические дефекты преломляющих свет поверхностей глаза искажают ход лучей и формируют неправильный волновой фронт, в результате чего изображение на сетчатке получается более крупным и асимметричным.

Количественной характеристикой оптического качества изображения является среднеквадратичное значение ошибок отклонения реального волнового фронта от идеального. Немецкий математик Зернике (Zernike) ввел математический формализм, использующий серии полиномов для описания аберраций волнового фронта. Полиномы первого и второго, т. е. низших порядков, описывают привычные для офтальмологов оптические аберрации — близорукости, дальнозоркости и астигматизма. Менее известны полиномы высших порядков: третий соответствует коме — это сферическая аберрация косых пучков света, падающих под углом к оптической оси глаза. В ее основе лежит асимметрия оптических элементов глаза, в результате которой центр роговицы не совпадает с центром хрусталика. К аберрациям четвертого порядка относится сферическая аберрация, которая в основном обусловлена неравномерностью преломляемой силы хрусталика в различных его точках. Более высокие порядки известны как нерегулярные аберрации.

Как измеряется волновой фронт

Оптическая система считается хорошей, если коэффициенты Зернике близки к нулю и, следовательно, среднеквадратичное значение ошибок волнового фронта меньше 1/14 длины световой волны (критерий Марешаля). Исходя из данных этого коэффициента можно прогнозировать остроту зрения, моделируя изображение любых оптотипов на сетчатке. Для определения аберраметрии зрительной системы человека используется специальный прибор — аберрометр. В клиниках «Эксимер» использует аберрометр Wave Scan компании «VISX Inc» (США).

В настоящее время известно несколько методов определения аберраций глаза, основанных на разных принципах.

Первый из них — это анализ ретинального изображения мишени (retinal imaging aberrometry) . На сетчатку проецируются два параллельных лазерных луча с длиной волны 650 нм и диаметром 0,3 мм, один из которых падает строго по зрительной оси и является опорным, а другой расположен на заданном расстоянии от него. Далее регистрируется степень отклонения второго луча от точки фиксации опорного луча, и таким образом последовательно анализируется каждая точка в пределах зрачка.

Второй принцип — анализ вышедшего из глаза отраженного луча (outgoing refraction aberrometry). Широко применялся в астрономии для компенсации аберраций в телескопах при прохождении через атмосферу и космическое пространство. С помощью диодного лазера с длиной волны 850 нм в глаз направляется коллимированный пучок излучения, который, пройдя через все среды глаза, отражается от сетчатки с учетом аберраций и на выходе попадает на матрицу, состоящую из 1089 микролинз. Каждая микролинза собирает неискаженные лучи в своей фокальной точке, а подверженные аберрации лучи фокусируются на некотором расстоянии от нее. Полученная информация обрабатывается компьютером и представляется в виде карты аберраций. На этом принципе построена работа Wave Scan.

Третий принцип основан на компенсаторной юстировке падающего на фовеолу светового пучка. В настоящее время этот способ применяется в качестве субъективного аберрометра, требующего активного участия пациента. В ходе исследования через вращающийся диск с отверстиями 1 мм, расположенный на одной оптической оси со зрачком, в глаз направляется пучок света. При вращении диска узкие параллельные пучки света проходят через каждую точку зрачка и при отсутствии аберраций проецируются на фовеолу, куда направлен другой луч с контрольной меткой в виде крестика. Если у пациента имеется близорукость, дальнозоркость, астигматизм или другие аберрации более высоких порядков, то он заметит несовпадение этих точек с крестиком и с помощью специального устройства должен будет их сопоставить. Угол, на который он смещает точку, отражает степень аберраций.

Разнообразие офтальмологических приборов, созданных с учетом новейших технологий и основанных на различных принципах действия, делает реальным не только качественную, но и количественную оценку аберрации низших и высших порядков, а также влияющих на них факторов.

Основные причины появления аберраций в оптической системе глаза

  • Формы и прозрачность роговицы и хрусталика; состояние сетчатки; прозрачность внутриглазной жидкости и стекловидного тела.
  • Увеличение диаметра зрачка . Если при диаметре зрачка равном 5,0 мм превалируют аберрации 3—го порядка, то при его увеличении до 8,0 мм возрастает доля аберраций 4 —го порядка. Рассчитано, что критический размер зрачка, при котором аберрации высших порядков оказывают наименьшее влияние, составляет 3,22 мм.
  • Аккомодация . Отмечено, что с возрастом аберрации увеличиваются, и в период от 30 до 60 лет аберрации высшего порядка удваиваются. Возможно, это связано с тем, что со временем эластичность и прозрачность хрусталика уменьшается, и он перестает компенсировать роговичные аберрации. Аналогично происходит и при спазме аккомодации.
  • Спазм аккомодации встречается достаточно часто у людей разного возраста. В офтальмологии под спазмом аккомодации понимается излишне стойкое напряжение аккомодации, обусловленное таким сокращением ресничной мышцы, которое не исчезает под влиянием условий, когда аккомодация не требуется. Проще говоря, спазм аккомодации — это длительное статичное перенапряжение, глазной мышцы, например, из-за длительной работы за компьютером и возникновение вследствие этого компьютерного синдрома. Спазмы аккомодации могут развиваться при всех рефракциях (включая астигматизм). Спазм аккомодации вызывает ложную близорукость или усиливает близорукость истинную.
  • Состояние слезной пленки. Была обнаружено, что при разрушении слезной пленки аберрации высших порядков увеличиваются в 1,44 раза. Одна из разновидностей нарушения слезной пленки — синдром сухого глаза .
    Синдром сухого глаза возникает в связи с пересыханием поверхности роговицы от редкого моргания и непрерывного смотрения на объект работы. Исследования показали, что при работе на компьютере, а также при чтении человек моргает в три раза реже, чем обычно. В результате чего слезная пленка высыхает и не успевает восстанавливаться. Причинами возникновения синдрома сухого глаза могут быть: большие нагрузки на глаза при чтении и работе за компьютером, сухой воздух в помещениях, неправильное питание с недостаточным количеством витаминов, большая загрязненность воздуха, прием некоторых медикаментов.
  • Ношение контактных линз. Выявлено, что мягкие контактные линзы могут вызывать волновые монохроматические аберрации высокого порядка, тогда как жесткие контактные линзы значительно уменьшают аберрации 2-го порядка. Однако асферичность поверхности жестких контактных линз может быть причиной сферических аберраций. Асферические контактные линзы могут вызывать большую нестабильность остроты зрения, чем сферические контактные линзы. Мультифокальные контактные линзы могут индуцировать аберрации по типу комы и 5—го порядка.

В настоящее время разработана методика проведения индивидуализированной коррекции зрения (Super Lasik, Custom Vue ) на основе аберрометрии, которая позволяет, максимальным образом компенсируя все возможные искажения в зрительной системе, добиваться отличных результатов в практически любых сложных случаях.

Фильтр Photoshop CS6 «Коррекция дисторсии » исправляет искажения, вызванные объективом камеры. Перейдите Фильтр — Коррекция дисторсии . В диалоговом окне вы увидите вкладки «Автоматическая коррекция » и «Пользовательская коррекция ».

Если вы хотите сделать все просто, выберите «Автоматическую коррекцию ». Или перейдите на вкладку «Пользовательская коррекция » и вручную внесите необходимые изменения.

Вот перечень настроек автоматической коррекции:

  • Коррекция : Выберите проблему, которую нужно исправить. Найдите пояснения каждой из проблем на вкладке пользовательской коррекции. Отметим, что если при коррекции изображение растягивается или сокращается от его первоначальных размеров, выбирайте автоматическое масштабирование изображения. Выберите из выпадающего меню «Края » (всплывающее меню на Mac ), как вы хотите заполнить края — черным цветом, белым, прозрачные края или расширить пиксели изображения;
  • Критерии поиска : Выберите марку и модель камеры, а также модель объектива. Выбор правильного оборудования помогает Photoshop в выполнении более точной коррекции;
  • Профили объектива : Выберите соответствующий профиль. Для зум-объективов, щелкните правой кнопкой мыши (Cmd+клик на Mac ) и выберите наиболее подходящее фокусное расстояние. Если вы не можете найти свой профиль объектива, нажмите кнопку «Поиск в Интернете », чтобы найти профили, загруженные другими фотографами. Если вы хотите сохранить профиль для дальнейшего использования, нажмите на выпадающее меню «Профили объектива » (всплывающее меню на Mac ) и выберите «Сохранить онлайн-профиль локально ».

Вот настройки на вкладке «Пользовательская коррекция »:

  • Геометрическое искажение: Исправляет аномалии, такие как выпуклость и вогнутость, при которых прямые линии (соответственно ) отклоняются наружу или внутрь. Выберите инструмент «Устранить искажения » и перетащите его на изображение — или вы можете перетащить ползунок «Устранение искажений »;
  • Хроматическая аберрация: У вас получилась расплывчатая кайма цвета вокруг объектов? Фотографы называют это хроматической аберрацией. Кайма, аберрации, или как бы это не называлось — избавиться от них можно с помощью слайдеров Красной / Голубой или Синей / Желтой каймы . Инструменты «Перемещение сетки », «Рука » и «Лупа » помогут более удобно задать настройки;
  • Виньетка: Если у вас получился эффект виньетирования, с краями более темными, чем центр, перетяните ползунок слайдера «Количество », чтобы указать, на сколько вы хотите осветить или затемнить изображение. С помощью слайдера «Средняя точка » можно указать ширину применения эффекта;
  • Трансформация: Исправляет искажения перспективы, часто вызванные наклоном камеры при съемке. С помощью параметра «Трансформация » можно отрегулировать перспективу горизонтально или вертикально. Укажите угол поворота изображения для компенсации наклона камеры или корректировки зрительной точки. Вы также можете использовать инструмент «Выпрямление », чтобы повернуть наклоненное изображение:
  • Прочертите вдоль изображения линию, по которой вы хотите его выпрямить. Наконец, чтобы устранить пустые области, образовавшиеся при коррекции геометрических искажений, используйте настройки «Масштаб », чтобы обрезать эти области;
  • Просмотр / Показать сетку: Выберите, нужно ли при просмотре изображения накладывать на него сетку (из которой вы можете указать его размер ). Многие проблемы, такие как искажение перспективны, легче исправить с помощью сетки;
  • Инструменты «Перемещение сетки », «Цвет », «Рука », «Лупа »: Помогают вносить коррективы более удобно. Инструмент «Цвет » изменяет цвет сетки. Инструмент «Перемещение сетки » расчерчивает изображение линиями. Вы также можете контролировать увеличение с помощью элементов управления масштабом в левом нижнем углу диалогового окна.

Фильтр «Коррекция дисторсии » работает только с 8-битными и 16-битными изображениями. Вы можете отредактировать несколько фотографий одновременно, обработав их пакетно с помощью автоматизированной команды «Коррекции дисторсии ». Выберите Файл — Автоматизация — Коррекция дисторсии .

Перевод статьи «How to Use the Lens Correction Filter in Photoshop CS6 » был подготовлен дружной командой проекта .

Хорошо Плохо

    В этой статье мы рассмотрим, как в Photoshop Elements 5 (или в полной версии Photoshop) соединить два изображения. Существует много программ для соединения изображений, но этот…

© 2013 сайт

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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


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.

Коррекция объектива помогает скомпенсировать несовершенства, присутствующие почти в каждом снимке. Среди может быть затемнение по краям кадра, прямые линии могут искривляться, а вокруг предметов появится цветная обводка. Хотя подобные вещи часто незаметны на исходной фотографии, преимущества от их отсутствия почти всегда есть. Однако, при неосторожном подходе коррекция объектива только ухудшит снимки. В зависимости от субъекта, некоторые несовершенства могут даже быть выгодными.

До редактирования

После редактирования

Результат после избавления от виньетирования, дисторсии и хроматических аберраций. Разница станет еще очевиднее, если смотреть в полноэкранном режиме.

Обзор

Три самых распространенных коррекции объектива направлены на устранение следующих проблем:

Виньетирование

Дисторсия

Хроматическая аберрация

  1. Виньетирование . Его эффект — постепенное затемнение по краям изображения.
  2. Дисторсия . Прямые линии выгибаются внутрь или наружу.
  3. Хроматическая аберрация . Эта проблема проявляется как цветная обводка вокруг высококонтрастных граней.

Однако, ПО для коррекции объектива обычно может исправить только некоторые типы каждого несовершенства, поэтому главное — распознать их. В следующих разделах будут описаны типы и причины возникновения каждого дефекта. Вы узнаете, когда можно применить коррекцию, и в первую очередь как минимизировать несовершенства.

Для этого урока подойдет большинство программ, но самые популярные варианты среди прочих: Adobe Camera RAW, Lightroom, Aperture, DxO Optics и PTLens.

1. Виньетирование

Этот дефект описывается как постепенное уменьшение света вокруг краев фотографии и это, пожалуй, самая заметная и простая в устранении проблема.

Внутреннее виньетирование

Физическое виньетирование

Обратите внимание на то, что внутреннее виньетирование наиболее проблемно лишь в верхнем левом и нижнем правом углах из-за предмета съемки, даже учитывая, что эффект одинаково применяется со всех сторон.

Дефект устранен

Виньетирование можно разбить на две основные категории:

Физическое. Часто его невозможно исправить кроме как прибегая к обрезке или ручному освещению/клонированию. Выглядит как сильное, резкое затемнение, появляющееся обычно только в самих углах снимка. Причины — нагроможденные/большие фильтры, крышки объектива или другие объекты, физически блокирующие свет вокруг края кадра.

Внутреннее. Обычно легко корректируется. Выглядит как плавное, часто слабое затемнение от центра изображения. Появляется из-за внутренней работы определенного объектива или камеры. Обычно этот тип становится наиболее заметным с меньшими f-числами, при использовании зума или широкоугольных объективов, а также при фокусировании на отдаленных предметах. Цифровые зеркальные камеры с кропнутым сенсором обычно менее подвержены появлению виньетирования из-за того, что темные грани просто обрезаются (в отличие от полнокадровых моделей).

  • Техническое примечание: Внутреннее виньетирование состоит из двух категорий: оптическое и натуральное. Первое можно минимизировать, диафрагмируя объектив (использовать большие f-числа), но второй тип не зависит от настроек объектива. Поэтому натуральное виньетирование неизбежно, если не использовать объектив с меньшим углом обзора или специальный корректирующий фильтр, который отбрасывает свет к центру изображения (редко используется где-то кроме крупноформатных камер).

Коррекция

Виньетирование часто можно исправить при помощи одного только слайдера «количество», хотя иногда может потребоваться изменить центр коррекции, используя слайдер «средняя точка» (он используется редко). Однако, коррекция увеличит количество шума вокруг краев, так как цифровое осветление снимка одинаково усиливает сигнал и шум.

Слайдеры коррекции виньетирования в Photoshop.

Искусственное виньетирование. Некоторые фотографы намеренно добавляют эффект виньетирования своим фотографиям, чтобы привлечь внимание к центральному субъекту и сделать края кадра менее резкими. Однако, вам может потребоваться применить эффект после того, как снимок будет обрезан (иногда это называют «виньетирование после обрезки»).

2. Дисторсия: Бочка, подушка и перспектива

Этот вид несовершенства заставляет прямые линии выглядеть выгнутыми наружу или вогнутыми внутрь, а также влияет на передачу глубины.

Подушкообразная дисторсия

Бочкообразная дисторсия

К самым распространенным категориям дисторсии относятся:

Подушкообразная. Прямые линии будто вгибаются внутрь снимка. Обычно появляется у телеобъективов или на телефотографическом конце зумного объектива.

Бочка. Прямые линии выгибаются наружу. Чаще всего проявляется при работе с широкоугольными объективами или на широкоугольном конце зумного объектива.

Искажение перспективы. Проявляется, когда параллельные линии сходятся. Причина — камера не направлена перпендикулярно этим параллельным линиям; при съемке деревьев и архитектуры это обычно значит, что камера не направлена на горизонт.

При работе с пейзажной фотографией дисторсию горизонта и деревьев обычно наиболее легко заметить. Размещение горизонта вдоль центра изображения поможет минимизировать проявление всех трех типов дисторсии.

Синяя точка — направление камеры; красные линии — сходящиеся параллельные линии.

  • Техническое примечание: Дисторсия перспективы — не совсем настоящая дисторсия из-за того, что она является естественной характеристикой трехмерного зрения. Мы видим это своими глазами, но наш мозг знает корректное расположение объектов в 3D-пространстве и поэтому не воспринимает линии как сходящиеся. Если хотите узнать больше, почитайте уроки о широкоугольных объективах и использовании tilt-shift объективов для контроля перспективы .

Коррекция

К счастью, каждый из вышеперечисленных типов можно исправить. Однако, это стоит делать только в случае необходимости, например, с субъектами, включающими прямые линии или чем-то очень геометричным. Например, архитектурная фотография — самая чувствительная сфера, в то время как при ландшафтной съемке дисторсия почти не присутствует.

Слайдеры коррекции дисторсии в Photoshop

У ПО для обработки обычно есть слайдеры для исправления подушко- и бочкообразной дисторсии, а также горизонтальное/вертикальное исправление перспективы. Однако, убедитесь, что используете функцию наложения сетки (если она имеется), чтобы иметь возможность оценить результат своей работы.

Недостатки

Коррекция дисторсии обычно требует обрезки искривленных граней кадра, что может повлиять на композицию. Она также перераспределяет разрешение снимка; при избавлении от подушкообразного искривления, края станут немного более резкими (за счет центра), в то время как устранение бочкообразной дисторсии сделает резким центр (за счет граней). При работе с широкоугольным объективом, бочкообразная дисторсия — неплохой способ компенсации смягчения граней, которое является частым последствием использования этого объектива.

3. Хроматические аберрации

Хроматическая аберрация (ХА) выглядит как неприглядная цветная обводка вокруг высококонтрастных краев. В отличие от двух других недостатков, хроматические аберрации обычно заметны только при большом масштабе на компьютере или при крупной печати.

Снимок до коррекции

До и после с масштабом 100%

Вышеприведенная коррекция эффективна, так как ХА в большинстве принадлежала к легко устраняемому латеральному типу.

Типы и причины

Хроматические аберрации — пожалуй, самый разнообразный и сложный дефект. Его распространение во многом зависит от субъекта. К счастью, ХА легко понять, разделив их как минимум на три феномена:

Латеральные (Боковые). ​

Осевые.

Блюминг. ​

  • Техническое примечание: Чистые боковые ХА случаются, когда цветовые составляющие изображения сняты с разными относительными размерами (но они все резко сфокусированы). В случае с осевыми ХА, они появляются при одинаковом относительном размере цветовых составляющих, но некоторые из них оказываются вне фокуса. Блюминг же проявляется, когда обе проблемы присутствуют в малом масштабе на микролинзе сенсора вместо проявления по всей ширине снимка на объективе камеры .

Латеральные (Боковые). Самый простой в коррекции тип. Проявляется как противоположная двухцветная кайма, идущая радиально от центра снимка, увеличиваясь по краям. Самая распространенная комбинация цветов — бирюзовый/пурпурный вместе с потенциальным синим/желтым компонентом.

Осевые. Не поддаются исправлению или поддаются лишь частично с побочными эффектами. Проявляются как одноцветное сияние вокруг всех краев контрастных деталей, также менее варьируются в зависимости от позиции на снимке. Сияние часто багрянистое, но его цвет и размер может иногда быть скорректирован смещением автофокуса вперед или назад.

Блюминг. Обычно можно исправить. Это — уникальный феномен цифровых сенсоров , который становится причиной обрезки избыточного света, создавая разнообразную цветовую обводку на уровне сенсора, обычно синего или багрового цвета. Чаще всего проявляется при резкой, обрезанной зеркальной подсветке на компактных камерах с высоким разрешением. Классический пример — края верхушек деревьев и листва на фоне яркого белого неба.

Все снимки имеют определенные комбинации вышеперечисленных типов, хотя их относительная распространенность может очень сильно варьироваться в зависимости от содержимого снимка и объектива. Латеральные и осевые ХА чаще присутствуют в недорогих объективах, в то время как блюминг проявляется в более старых компактных камерах; при этом, все аберрации более заметны в высоком разрешении.

  • Техническое примечание: Хотя осевые ХА и блюминг обычно распределяются равномерно вокруг всех краев, они могут не проявляться равномерно во всех направлениях, в зависимости от цвета и яркости конкретного края. Из-за этого их часто можно спутать с латеральными ХА. Латеральные и осевые ХА иногда также называют поперечными и продольными соответственно.

Коррекция

Сокращение хроматических аберраций может создать огромную разницу в резкости и качестве снимка — особенно вокруг краев кадра. Однако, убрать можно только некоторые компоненты ХА. Трюк состоит в том, что нужно распознать и применить правильные инструменты отдельно для каждого компонента, не ухудшив остальные. Например, сокращение осевых ХА в одной области (при ошибочном применении инструментов для латеральных ХА) сделает остальные участки хуже.

Слайдеры коррекции хроматических аберраций в Photoshop

Начните с высококонтрастных краев рядом с углом фотографии, просматривая ее в полном экране с масштабом 100-400%, чтобы оценить эффективность коррекции. Обычно лучше всего начинать с латеральных ХА, используя слайдеры красный/бирюзовый, а затем синий/желтый, поскольку от них легче всего избавиться. Все, что останется после, является комбинацией осевых ХА и блюминга. От их можно почистить при помощи инструмента Убрать кайму (Defringe) в Photoshop. Не важно, с какими настройками вы начинаете, ключ к нужному результату — экспериментирование.

Кусочек взят из верхней левой части снимка с закатом, приведенным ранее.

Однако, не ждите чудес; почти всегда некоторая доля блюминга и осевых ХА останется. Это особенно правдиво в случаях с яркими источниками света при ночной съемке, звездами и прямыми отражениями на металле или воде.

Осевое ХА и блюминг

Дефекты сокращены (но все же присутствуют)

Автоматические профили коррекции объективов

Современные программы для работы с RAW часто оборудованы функцией коррекции объектива при помощи заранее подготовленных параметров для огромного количества сочетаний камер и объективов. Если такая возможность есть, она может сохранить множество времени. Adobe Camera RAW (ACR), Lightroom, Aperture, DxO Optics и PTLens имеют эту функцию в самых свежих версиях.

Не бойтесь использовать их не только с настройками по умолчанию в 100% (полная коррекция). Некоторые, например, предпочитают сохранять небольшое виньетирование и дисторсию, но полностью корректировать хроматические аберрации. Хотя в случае с ХА, лучшие результаты обычно достигаются при ручной работе.

Если вы используете коррекцию объектива как часть процесса постобработки, порядок выполнения может влиять на результат. Удаление шума обычно эффективнее перед удалением ХА, но усиление резкости нужно производить после, так как это может помешать чистке ХА. Хотя, если вы используете программы для работы с RAW, можете особо не волноваться о порядке — все коррекции будут разумно применены.

Что в lightroom означает enable profile corrections. Дисторсия. Коррекция дисторсии в фотошоп и lightroom. Эксперименты с дисторсией

Для новичка в Lightroom некоторые функции программы не такие уж очевидные и легко узнаваемые. В этой статье я представлю вам 5 секретов модуля Коррекции, которые помогут вам получить больше от редактирования в Lightroom.

1. Виртуальные копии

Часто, когда вы работаете в Lightroom, вы редактируете изображение в одном стиле, а затем решаете отредактировать его в другом – без потери проделанной работы. Проблема в том, что как только вы отредактировали изображение, любая созданная вами виртуальная копия будет иметь текущий вид в качестве отправной точки. Таким образом первой записью в панели История будет создание Виртуальной копии, и вы не сможете, используя панель История, вернуть фото к его первоначальному виду.

Однако, вы можете использовать кнопку Сбросить в правом нижнем углу панели модуля Коррекции. Нажмите Сбросить, чтобы обнулить новую Виртуальную копию, и таким образом вы получите оригинальный снимок, каким он был получен в камере, а все изменения будут удалены. Конечно, изменения будут оставаться на вашем оригинальном изображении (сбросится только Виртуальная копия).

Чем дальше, тем лучше. Но что, если вы хотите создать Виртуальную копию в середине процесса обработки? Что ж, это тоже можно сделать. Начните с исходного изображения, откройте панель История слева и выберите этап, который отображает снимок в том виде, какой должна быть Виртуальная копия. Учтите, что самые последние изменения находятся вверху панели История.

Обратите внимание, что панель История открыта, и для создания Виртуальной копии выбран другой этап обработки изображения, отличающийся от текущего.

Теперь щелкните правой кнопкой мыши на изображении и выберите Создать виртуальную копию — Lightroom создаст новую Виртуальную копию и переключится на нее. Сразу после этого вернитесь на изображение, с которого вы делали копию – исходное изображение – и в панели История нажмите на самую верхнюю запись. Это восстановит все правки в исходном изображении до последней версии. Важно сделать это до того, как вы начнете работать на новой Виртуальной копии, потому что, забыв сделать этот шаг, вы можете потерять свои правки, если вы в последствии будете вносить изменения в исходное изображение.

2. Сравнение До и После

В Lightroom вы можете видеть изображение до и после редактирования, щелкнув на изображении в модуле Коррекции и нажав на клавишу с обратной косой линией на клавиатуре (\). Нажмите один раз, чтобы увидеть фотографию До, и еще раз, чтобы вернуть ее в отредактированное текущее состояние.

Чем дальше, тем лучше. Но что, если вы хотите сравнить текущий отредактированный этап с предшествующим отредактированным этапом, а не с исходным изображением? Вы можете сделать это, если откроете панель История, затем щелкните правой кнопкой мышки на том из этапов Истории, с которым хотите сравнить текущий вид изображения – вы можете выбрать любой этап в списке. Из всплывающего меню выберите Копировать параметры шага истории в «До». Теперь, нажимая клавишу «\», чтобы сравнить До и После, вы будете видеть предыдущее состояние, но не исходное изображение, полученное из камеры.

3. Обратная разработка пресета

Пресет в Lightroom – это набор настроек, сохраненный таким образом, что его можно применить к любому изображению в любое время. Тем не менее, нет ничего такого, что применяется с помощью пресета, но не может быть применено к изображению вручную с помощью модуля Коррекции. Это означает, что пресеты содержат ценную информацию для обработки изображений, которую вы можете обнаружить путем их обратной разработки. Так что, если вам нравится пресет, который поставляется с Lightroom, или вы скачали и загрузили другие пресеты, используйте следующий процесс, чтобы изучить, как они работают.

Начните с изображения, которое находится в его первозданном виде, и примените к нему пресет. Теперь посмотрите на настройки на панели модуля Коррекции справа, чтобы понять, какие корректировки были сделаны.

Чтобы увидеть, включен ли в пресет Градиентный или Радиальный фильтр, нажмите на инструмент Градиентный фильтр, установите Показать опорные точки в режим Всегда и посмотрите появятся ли они на изображении. Если да, то нажмите, чтобы увидеть, где они были применены и каковы их настройки. Повторите этот шаг с Радиальным фильтром, чтобы узнать, применялся ли он к изображению. Так как пресеты не могут содержать редактирование Корректирующей кисти, то и нет смысла проверять этот инструмент.

Лучше всего изучать пресеты до того, как в изображение будут внесены какие-то правки, кроме применения самого пресета. Таким образом вы будете знать, что все изменения были частью пресета, а не ваши собственные.

4. Клавиша Alt работает практически везде

Клавиша Alt является наибольшим скрытым секретом Lightroom. Когда вы нажимаете ее, на экране появляются разные вещи, которые ранее были невидимы. Например, на панели Основные вы можете использовать Alt для отображения опций Сбросить тон и Сбросить внешний вид. Ползунки Экспозиция, Белые, Черные и Раздельное тонирование отображают визуальную обратную связь, если удерживать клавишу Alt во время их настройки. То же возможно с ползунками на панели Детализация.

5. Настройки клавиатуры

Если вам сложно настраивать ползунки в Lightroom с помощью мышки, тогда попробуйте использовать для этих целей клавиатуру. Чтобы сделать это, щелкните на ползунке, чтобы активировать его, и используйте стрелки Влево и Вправо для небольших перемещений. Для перемещений с большим шагом удерживайте клавишу Shift, когда нажимаете на стрелки. Вы увидите, что клавиши Вверх и Вниз работают подобно клавишам Влево и Вправо.

Если вы хотите продолжить работу с ползунками, но для вас они перемещаются слишком быстро, чтобы сделать точную настройку, тогда удерживайте клавишу Shift в момент перемещения ползунка. Это замедляет движение и таким образом небольшие изменения делать проще. Вы также можете нажать на цифровое значение, на котором в данный момент находится ползунок, и использовать клавиши со стрелками Вверх и Вниз, чтобы настроить значение с малым шагом.

Чтобы сбросить ползунок, дважды нажмите на его имени, и он вернется к своему значению по умолчанию.

Не так давно мы общались на тему хроматических аберраций (цветовые искажения) объективов и о том, как бороться с этой напастью.

Но есть много других несовершенств нашей с вами оптики.

Сегодня вы узнаете о том, что такое дисторсия и как ее убрать в фотошоп и лайтрум.

Начнем с определения.

Distorsio или distortion — с латыни искривление.

Дисторсия — геометрические аберрации (геометрические искажения), проявляющиеся в искривлении прямых линий.

Слева изображен квадрат, на котором отсутствует дисторсия.

Подушкообразная дисторсия – прямые линии изогнуты внутрь кадра (положительная дисторсия).

Бочкообразная дисторсия – прямые линии изогнуты наружу (отрицательная дисторсия).

Геометрические искажения присутствуют во всех объективах в той или иной степени, в дорогих моделях аберраций естественно меньше.

Есть такие модели, в которых дисторсия объектива будет «фишкой», которая всем нравится, а не дефектом, который следовало бы убрать.

Вы, наверное, уже догадались, что я говорю об объективе «рыбий глаз» их еще называют «фишай» (Fish eye).

Вот фотографии, сделанные при помощи таких объективов.

Дисторсия лучше всего заметна при наличии в кадре прямых горизонтальных или вертикальных линий – это в первую очередь архитектура, линия горизонта, деревья, столбы и так далее, причем сильнее всего искажения заметны на краях кадра.

Если фотографировать портреты, пейзажи без прямых линий, то дисторсия практически не заметна.

Сильнее всего геометрические искажения проявляются на широких углах объектива.

Например: у вас объектив с фокусным расстоянием 18-105 мм, больше всего дисторсия будет проявляться на 18мм, с увеличением фокусного расстояния геометрические искажения уменьшаются.

Как уменьшить дисторсию?

  1. Так как геометрические искажения сильнее проявляются на широком угле, то можно отойти подальше от снимаемого объекта и воспользоваться зумом.
  2. Покупка более дорогого объектива.
  3. Коррекция дисторсии в графических редакторах.

Подробнее остановимся на третьем пункте.

Мы будем работать с этим изображением.

Коррекция дисторсии в фотошоп. Lens Correction.

Откройте изображение, на котором хотите убрать геометрические искажения.

Выбираем Correction -> Geometric Distortion.

Далее выбираем производителя камеры (Camera Make), модель камеры (Camera Model), модель вашего объектива (Lens Model). Если вы не нашли своей модели объектива или камеры – нажмите кнопку «Search Online» и фотошоп произведет поиск этих параметров в сети Интернет.

После того, как вы выберете все параметры, фотошоп автоматически откорректирует дисторсию.

Есть еще один способ – ручной.

Коррекция дисторсии ручным способом не очень удобна, но вполне выполнима. Перейдите в меню «Custom» фильтра Lens Correction. Используйте ползунок Remove Distortion для коррекции дисторсии ручным способом.

Для удобства корректировок можно использовать сетку – «Show Grid» (показать сетку), размер ячеек и цвет линий сетки можно изменять.

Коррекция дисторсии в фотошоп. Camera Raw.

Переходим в Lens Correction

Коррекция дисторсии в автоматическом режиме осуществляется выбором пункта «Enable Lens Profile Correction» — Активировать профиль коррекции объектива. В этом случае плагин в автоматическом режиме определит модель камеры и объектива и исправит дисторсию по этим параметрам. Можно это сделать и в ручном режиме – «Manual».

Артем Кашканов, 2014

Эта небольшая статья — своеобразный FAQ по тем неприятным особенностям фототехники, которые так или иначе досаждают нам во время съемки. Я буду предельно краток. При объяснении того или иного явления я не буду расписывать причины его появления во всех подробностях. Основной упор я буду делать именно на то, как эти «косяки» не допустить при съемке и, если положение безвыходное, как впоследствии исправить их в программе Adobe Photoshop Lightroom 5. Сразу договоримся, что все операции производятся в разделе «Коррекции» (Develop в английской версии)

Искажения, котрые вносит тушка

Цифровой шум и способы его уменьшения

Под шумом понимается характерная рябь на изображении, которая чаще всего появляется при съемке с плохим освещением.



Вообще, об уровне шума лучше заботиться при съемке — его можно уменьшить, снизив чувствительность ISO до минимально возможного значения, однако, следует помнить, что при этом пропорционально увеличится время выдержки, что может стать причиной получения нерезких снимков из-за шевеления камеры (т.н. шевеленка). Для обеспечения неподвижности камеры приходится прибегать к помощи штатива.

При съемке движущихся объектов снижение ISO и использование штатива не помогает, поскольку за время выдержки сам объект успевает сместиться и получается на фотографии размытым (см. судно, идущее по реке):

В таких случаях единственный способ снизить шумы и в то же время сохранить движущиеся объекты резкими — открывать диафрагму, насколько это возможно. если открытие диафрагмы не помогает, то снова начинаем «задирать» ISO до тех пор, пока выдержка не окажется достаточно короткой для запечатления движущегося объекта.

Наименьший уровень шумов на высоких ISO имеют камеры с матрицей большого размера (APS-C, Full Frame), наибольший — любительские мыльницы с матрицей 1/2.3″. Шумы могут подавляться встроенным ПО камеры, однако при этом возможна потеря детализации и некая «искусственность» картинки.



Самый лучший рецепт борьбы с шумами (при невозможности снизить ISO) — съемка в RAW и подавление шумов в Adobe Photoshop Lightroom. Посмотрите примеры:

До обработки

После обработки

Adobe Lightroom позволяет давить шумы и у JPEG-изображений, но формат RAW в общем и целом гораздо предпочтительнее при съемке в сложных условиях. При слишком интенсивном подавлении шума неизбежно снижение качества проработки мелких деталей и текстур, поскольку они тоже будут приняты за шумы и размыты.

Динамический диапазон (точнее его нехватка)

Подробно о динамическом диапазоне можно почитать в статье . Я лишь расскажу, как лучше действовать, если камера не справляется с данным сюжетом, а прибегать к HDR нет возможности (или желания). Если гистограмма снимка (ее можно посмотреть на экране фотоаппарата) упирается и в правый и в левый край, в первую очередь нам нужно спасать света. Это делается при помощи экспокоррекции (либо сокращением выдержки при работе в ручном режиме). При съемке в солнечный день рекомендую заблаговременно установить экспокоррекцию -1EV — это спасет вас от возможных проблем.

Чуть недоэкспонированную фотографию загружаем в Lightroom, «цепляем» мышкой гистограмму за область «тени» и тянем ее вправо:

До обработки

После обработки

Тени посветлели, при этом проработка светлых участков не изменилась. Однако, следует помнить, что при слишком интенсивном вытягивании теней будут неизбежно вытягиваться и шумы, которые были в тенях, но которых не было видно. Чтобы их скомпенсировать, придется усиливать шумоподавление, причем оно будет применяться ко всей фотографии и может стать причиной ухудшения проработки мелких деталей.

Искажения, которые вносит оптика

Дисторсия

Дисторсия — это искривление прямых линий, особенно заметное по краям кадра. Особенно ярко дисторсия проявляется у зум-объективов в широкоугольном положении (т.н. бочка).

Столб на самом деле прямой, его так выгнуло на фотографии из-за дисторсии объектива. Некоторые объективы имеют обратную или отрицательную дисторсию, которая выгибает линии уже внутрь кадра (т.н. подушка). Объективы с фиксированным фокусным расстоянием, как правило. имеют меньшую дисторсию, чем зум-объективы. Многие объективы с большой кратностью зума дают «бочку» на коротком и «подушку» на длинном конце.

Исправить дисторсию просто. Ищем инструмент «Коррекции объектива» и тянем ползунок «Искажения» влево или вправо (в зависимости от вида дисторсии) до тех пор, пока линии у нас не выпрямятся.

Можно поступить еще проще! Оказывается, Lightroom знает, как искривляют пространство большинство современных объективов и позволят скорректировать дисторсию за пару-тройку кликов мыши — вам нужно выбрать вкладку «Профиль» в разделе «Коррекции объектива» и выбрать из списка тот объектив, с которым велась съемка.


Съемка велась фотоаппаратом Canon Powershot G3, Lightroom о его существовании не знает, однако, предложил самый близкий по характеристикам профиль — для Canon G12.

Обратите внимание, что даже несмотря на то, что столб стал ровным, наклон остался (на самом деле он стоял вертикально). Подобные наклоны вертикальных объектов по краям кадра также иногда ошибочно считают следствиями дисторсии, иногда отпуская обидные эпитеты в адрес объектива. На самом деле, объектив ни в чем не виноват! Все дело в перспективных искажениях , которые неизбежно возникают при съемке с подобных ракурсов. Более подробно о них вы можете почитать в статье . Но коли уж пошла речь об исправлении искажений, перспективу также можно исправить — для этого опять переходим во вкладку «Вручную» и двигаем ползунок «Вертикаль»:

Обратите внимание, что при подобной правке нарушаются пропорции изображения — верхняя часть выглядит вытянутой вверх, в данном случае столб вырос за пределы кадра. Снизу же образовалось пустое пространство. Чтобы избежать подобных конфузов, лучше при съемке позаботиться о возможностях обработки и чуть «отодвинуть» зум, чтобы по краям кадра было больше места. Это облегчит кадрирование. Кстати, в lightroom оно делается по нажатию горячей клавиши «R».

Виньетирование

Виньетирование — это затемнение углов фотографии. Наиболее сильно виньетирование проявляется на полностью открытой диафрагме, но при зажатии ее до средних значений (порядка f/8), оно сходит на нет. Виньетирование способно здорово испортить жизнь любителям панорамной съемки, так как при склеивании панорамы будут отчетливо видны «ступеньки».

Виньетирование правится в Lightroom также при помощи инструмента «Коррекция объектива» — либо в ручном режиме, либо в автоматическом (при условии, что в Lightroom загружен профиль для вашего объектива). Для ручного исправления виньетирования переходим в раздел «Вручную» и находим ползунки по управлению виньетированием:

Исправим затемнение углов фотографии, а, заодно, уберем перспективные искажения:

Хроматические аберрации

Хроматические аберрации — цветные каемки вокруг темных объектов на светлом фоне (например, вокруг листвы на фоне неба). Особенно хроматическим аберрациям подвержены недорогие зум-объективы (китовые в частности). Когда-то ХА считались серьезным недостатком оптики, однако сейчас они столь же легко корректируются либо самим аппаратом при съемке в Jpeg (при наличии у аппарата такой функции), либо в Lightroom при работе с RAW (или с Jpeg, если камера не имеет функции подавления ХА).



Для начала пробуем применить профиль объектива — в нем содержится информация о хроматических аберрациях. Если же Lightroom с вашим объективом не знаком, открываем вкладку Color, ставим галочку «Удаление хроматических аберраций», берем пипетку и указываем тот цветовой оттенок, который преобладает в хроматических аберрациях.

После этого, возможно, потребуется небольшая ручная коррекция, в результате которой хроматические аберрации если и не исчезнут полностью, но будут ощутимо уменьшены.

Хроматические аберрации побеждены.

Недостаточная резкость

Бывает так, что из-за особенностей оптики детализация фотографии не удовлетворяет требованиям фотолюбителя. Особенно часто хочется рвать на себе волосы обладателям недорогих телеобъективов при съемке «на длинном конце». Тем не менее, можно попробовать хотя бы создать иллюзию хорошей детализации. Приведу пример обработки фотографии, сделанной на Canon EOS 5D со старым объективом Canon EF 75-300mm 1:4-5.6 IS USM.

Детализация, мягко говоря, не блещет. Идем в раздел «Детализация», двигаем ползунок «Значение» вправо. Картинка худо-бедно начинает обретать какую-то ясность. Однако, при сильном увеличении резкости начинается ощутимый рост шумов. Чтобы их как-то компенсировать, регулируем настройку шумоподавления.

Согласитесь, что стало гораздо лучше!

Подведем итоги

Итак, мы научились делать следующие вещи:

  • Уменьшать шумы
  • Улучшать проработку теней на недоэкспонированных фотографиях
  • Исправлять дисторсию и перспективные искажения
  • Бороться с виньетированием
  • Убирать хроматические аберрации
  • Улучшать резкость фотографий

А теперь, если вы до этого задумывались о покупке более дорогой тушки и/или объектива, чтобы хотя бы частично избавить свои фотографии от приведенных выше недостатков — подумайте, насколько целесообразно будет тратить сотни, а то и тысячи долларов на «железо» и «стекло», если можно купить за 200 долларов лицензионный Lightroom и получать примерно такой же результат? Вопрос риторический…

Видео-обзор новых возможностей Lightroom 3 в Develop модуле. Новый процесс, новые эффекты, новые возможности коррекции объективов — обо всем этом и не и только.

Новый процесс

Разработчики программы утверждают, что бОльшая часть улучшений в программе работает за сценой. Разумеется, к таким улучшениям относится новый процессинг. Сам алгоритм рендеринга изображений из сырых данных RAW был переработан. Нам обещают заметное улучшение работы шумоподавления и шарпенинга. По умолчанию новые фотографии обрабатываются по новому алгоритму. Старые — автоматически не преобразуются, так что вы сами решаете, будете вы или нет, «проявлять» их по новой технологии. Как известно, Lightroom использует неразрушающее редактирование, и в любой момент вы можете отменить всю вашу обработку или какую-то ее часть без вреда для изображения, если что либо не понравилось. Так и с версией процесса.

Для примера я возьму фотографию, снятую при высоком ISO, весьма шумную, на ней есть и мелкие детали, и однотонные плоскости. Есть несколько способов выбрать алгоритм процессинга: через меню Settings=>process, через панель Camera calibration в выпадающем списке Process и, в случае текущего старого процесса, через иконку внизу справа от фото, предупреждающий о старом процессе. Но перед тем, как кликать, я хочу увеличить шарпенинг и шумоподаление. Увеличиваю до ста процентов и сдвигаю ползунки.

Кликаем, Lightroom сообщает, что для этого изображения доступна новая технология обработки, и, что изменения в плане резкости и шумоподавления от легких до средних могут появиться, как часть апдейта. При этом сообщается, что вы можете отказаться посредством выбора Cancel.

Мы включаем показ изменений “до и после” отметив первый чекбокс. Второй чекбокс дает нам возможность пропускать показ этого окна в дальнейшем, не будем пока отмечать его. Кстати, пропускать это окно можно кликая на значке с нажатой Alt. Три кнопки: первая позволяет преобразовать все фотографии в фильмстрип, вторая — только текущую фотографию и Cancel, отмена. Кликаю update. Lightroom показывает мне состояние до и после.

При помощи всего этого вам предлагается разобраться нравится вам или нет новая технология проявки. Лично я пришел к выводу что новый процесс — это хорошо. Здесь я вижу, что больше мелких деталей сохранилось, при этом, шума существенно меньше по сравнению со старым процессом. К тому же шумоподавление стало более гибким благодаря дополнительным ползункам, название которых говорит само за себя. Detail будет стараться сохранить детали и Contrast будет сохранять контраст. Кстати, теперь изменения на фото видны не только при стопроцентном увеличении, но и при любом. Я вам рекомендую попробовать сравнить старый и новый процессы таким образом самостоятельно, тем более из-за видеокомпресии вы заметите намного меньше, чем я вижу сейчас. Для полноты оценки посмотрите фотографии при разных уровнях шумоподавления, с шарпом и без, на разных сюжетах.

Lens corrections

Наверное, второе по значимости новшество — это коррекция объективов. Все, что нужно, это кликнуть в поле Enable profile corrections. Lightroom прочитает метаданные, узнает из них модель объектива и камеры и попробует найти подходящий профайл. Из этого профайла он поймет, как именно нужно корректировать данную пару “камера-объектив” и выполнит исправление сразу трех видов оптических искажений. Это дисторсия (геометрические искажения в виде бочки или подушки), хроматические аберрации (цветная кайма по контрастным границам) и виньетирование (затемнение по углам кадра).

Если Lightroom не может найти подходящий профайл, вам остается попробовать найти его вручную в этих выпадающих списках. В верхнем выбираем производителя объектива, под ним ищем модель объектива и в нижнем списке сам профайл, то есть, пару камера-объектив. Если вы не нашли своего профайла, вам остается последний способ, это создать профайл самостоятельно с помощью бесплатной утилиты Lens profile creator . Это оказалось не легким делом, создавать профайл, но все-таки не невозможным. Краткая инструкция на русском .

Ну а если у вас все получилось, вы можете усилить действие автоматической коррекции или уменьшить пользуясь этими тремя ползунками. Например, вы любите виньетирование вашего объектива, не вопрос, возвращаете его назад сдвигая ползунок Vegnetting влево. При этом остальные типы коррекции продолжают работать.

На вкладке manual вы тоже найдете новые возможности. До этого можно было корректировать только виньетирование и хроматические аберрации, теперь возможно править геометрические искажения, причем, править неразрушающим способом, при котором сами оригиналы фотографий не затрагиваются. Чтобы убрать образовавшиеся при коррекции серые углы, поставте галочку на Constrain Crop.

Effects, style

Часть того, что было на панели виньетирование, так называемое post-crop виньетирование, теперь переместилось на панель effects. Здесь добавились способы наложения, style. Highlight priority ставит во главу угла сохранение контраста и естественного вида бликов на фотографии. Но при этом, цвета в тенях становятся более насыщенными, и происходит их смещение. Режим Color priority разрешает сохранить цвета, немного жертвуя контрастом. Режим Paint overlay (в видео оговорился, сказал Color overlay) просто подмешивает серую составляющую в значения пикселей, при его использовании изображение может выглядеть плоско. При использовании режимов Highlight priority и Color priority вы можете регулировать сохранение светлых областей при помощи нового ползунка highlights.

Автосинхронизация

Пока я игрался с виньетированием, я использовал еще одну новую функцию, это автосинхронизация. Она работает только если выделено несколько фото и автоматически присваивает всем этим фотографиям вашу обработку.

Grain

И совершенно новый эффект, grain, симуляция фотографического «пленочного» зерна, силу которой выставляем ползунком amount, size — это размер зерна и roughness — это регулярность зерна, чем правее ползунок, тем более неравномерно располагаются зерна. Этот эффект также можно использовать для маскировки различных артефактов.

Режим point curve

Еще одно ожидаемое новшество, это режим point curve на панели tone curve. Он включается нажатием на иконке внизу справа. Данный режим снимает все ограничения и по сути дает вам кривую как в Фотошопе, только маленькую, к сожалению. Теперь ее даже можно перевернуть, инвертировав тем самым изображение.

Локальная коррекция

И в завершении посмотрим на область локальной коррекции. Теперь нет вида с кнопками, остался только вид со слайдерами. Наверное, многие так и не поняли, что это было во втором Lightroom, настолько сбивающими с толку были эти два вида с переключателем. С этим покончено!

Но теперь нет слайдера amount который сдвигал бы все эти слайдеры пропорционально. Функциональность amount можно найти, наводя курсор на активный значек кисти, курсор меняет свой вид на двунаправленную стрелку и сдвигом мышки вправо-влево вы регулируете amount. Кроме того amount есть в компактном виде панели.

Еще можно заметить новые элементы на панели инструментов. Show edit pins — это метод показывания значков кисточки. Auto — они показываются только если курсор находится над изображением. Always — всегда, selected — выделенный и never — никогда. Чекбокс Show selected mask overlay включает подсвечивание закрашенных областей. Клавиша O, как и раньше, делает тоже самое. Ну а в новом меню Tool можно выбрать цвет этого подсвечивания. Не забывайте про всемогущую клавишу Alt или Option на Mac, которая позволяет сбросить все настройки на отдельно взятой панели.

В этом уроке по Lightroom я поделюсь с вами началом своего процесса постобработки, который я применяю для большинства фотографий. В основном я использую Lightroom для 90% постобработки и очень редко применяю Photoshop для каких-то дополнительных эффектов.

Прежде, чем начать, я должен признаться, что не являюсь специалистом по постобработке, и конечно же не знаю досконально Lightroom, я также не знаю Photoshop от начала и до конца. Но, как выяснилось, и, надеюсь, вы тоже это поняли, нет необходимости быть специалистом, чтобы вдохнуть жизнь в свои Raw-фотографии. Это может сделать каждый с помощью нескольких простых шагов, которые я собираюсь вам сейчас показать.

Прежде, чем мы начнем, вот фотография, выгруженная прямо из камеры.

Фото, которое я собираюсь использовать (выше) в этом уроке, одно из тех, которые я сделал в процессе семинара Ночь и восход солнца на Мертвом море. Я не планировал эту фотогарфию заблаговременно, но она, кажется, самая лучшая из всего отснятого материала. На ней изображена одна из самых больших карстовых воронок в районе Мертвого моря, и это 89-секундная экспозиция, сделанная с 10-шаговым фильтром нейтральной плотности, что позволило сгладить воду внутри воронки и растянуть облака, плывущие в небе.

А теперь давайте сделаем это фото выразительнее!

1. Коррекция объектива

Первое, что я делаю, это применяю Коррекции объектива. Конкретно это фото было сделано с помощью широкоугольного объектива, и, если вы фотографируете пейзажи, то будете применять его в 80% случаев, поэтому важно уметь исправлять создаваемое им искажение.

Просто перейдите в панель Коррекция объектива и отметьте Включить профиль коррекции. В Lightroom есть профили для множества объективов, и есть большая вероятность, что там найдется и ваш объектив. Если нет, то убедитесь, что у вас установлена новейшая версия Lightroom, так как туда добавляется поддержка для новых объективов, которые выпускаются в мире.

В некоторых случаях я принимаю решение оставить фото как оно есть без коррекции объектива. Это вопрос того, что вам кажется правильным для того или иного изображения.

В панели Коррекция объектива вы можете также исправить перспективу вашего изображения, поэтому я всегда нажимаю Авто и смотрю, как это влияет на мой снимок. Если хорошо, то я оставляю. Если плохо, то отменяю и выравниваю вручную или, при необходимости, поворачиваю с помощью инструмента обрезки.

2. Баланс Белого

Настройка Баланса Белого идет на втором месте. Так как я всегда фотографирую в RAW (если вы нет, то пожалуйста, начните делать это), то особо не беспокоюсь по поводу Баланса белого во время съемки. Опять же, это вопрос опробования опций в Lightroom, чтобы увидеть, что выглядит лучше и что делает изображение максимально приближенным к тому, как сцена выглядела на самом деле.

В 80% случаев я использую Авто или Как снято, а для этой фотографии я оставил Как снято.

3. Удаление пятен

Удаление пятен ОБЯЗАТЕЛЬНО. Не удалять пятна с ваших изображений – это действительно плохая привычка. Избежать их действительно трудно, так как загрязнения и пылинки попадают на объектив или сенсор, а содержать их в чистоте для большинства фотографов очень сложно. Я знаю, потому что я один из них.

На мой взгляд, пятна могут разрушить изображение, я их просто ненавижу, но мне нравится, что в Lightroom избавиться от них очень просто. Как вы видите на скриншоте выше, я обозначил два очевидных пятна стрелочками, но посмотрите, что произошло после применения инструмента Визуализация пятен.

Я знаю, что мне не следует так радоваться, так как мой объектив (сенсор) достаточно загрязнен, но благодаря этой прекрасной функции в Lightroom я могу увидеть практически все погрешности и избавится от них.

Вы можете выбрать между Штамп и Исправить в инструменте Удаление пятен. Я обычно использую Исправить, так как он лучше справляется с работой по удалению пятен и выбору лучших участков для копирования.

4. Панель Основные

Здесь происходит большая часть магии, и эта часть дает наибольшее влияние на фото. Она имеет девять слайдеров (кроме 2 слайдеров для Баланса белого, о которых мы уже поговорили в шаге 2) и самое важное, что вам следует знать, что каждая фотография требует индивидуальных настроек, так как изображения отличаются.

Настройки, которые я собираюсь применить для этой фотографии, скорее всего не подойдут для другой, поэтому помните, что в целом процесс похож, и я буду использовать одни и те же слайдеры, но нет необходимости ставить их в одно и то же место.

Давайте начнем:

4.1 Экспозиция

Так как фото было хорошо экспонировано, и, как видно из гистограммы, нет резких перепадов, мне не нужно регулировать Экспозицию, и я оставлю ее на значении 0.

Гистограмма является прекрасным инструментом и вам следует следить за ней на протяжении всего процесса обработки. Она даст вам ценную информацию об отсеченных участках на изображении (если таковые имеются).

Вот как выглядят пересветы (нажмите J или щелкните на стрелочках вверху гистограммы, чтоб активировать индикаторы отсеченных областей).

Вот как выглядят тени, когда они недоэкспонированы.

Помните, что иногда отсечение вполне приемлемо, а иногда даже желательно. Хитрость заключается в том, чтобы выяснить, где отсечение имеет место, и решить, является ли потеря деталей в этой области приемлемой или нет, а это решение полностью зависит от вас.

4.2 Контраст

Обычно я не беспокоюсь о регулировке контраста, так как другие настройки имеют большое влияние на контрастность снимка, поэтому я не считаю это необходимым. Я оставляю Контраст на отметке 0 для этого изображения.

4.3 Света

Слайдер Света разработан для того, чтобы вернуть детали (перемещение слайдера влево) на ярких участках изображения, или сделать ярче (перемещение слайдера вправо) светлые участки, одновременно защищая их от пересвета.

Что вам нужно сделать, это потянуть слайдер до -100 и наблюдать за гистограммой, а затем понемногу перемещать вверх, если это необходимо. В случае с этой фотографией я опустился до -100 и оставил так. Вы можете видеть, что таким образом вернулось множество деталей в облаках и горах на заднем плане.

4.4 Тени

Слайдер Тени будет воздействовать на тени в средних тонах, к нижнему концу более глубоких теней. Чтобы высветлить их, просто потяните слайдер вправо. Чтобы затемнить, перемещайтесь влево. Для этой фотографии я оставил 0.

4.5 Белые

Слайдер Белые задает Белую Точку (яркость) или экстремальный диапазон тонов изображения путем повышения или понижения значения белого. Разница между Света и Белые состоит в том, что слайдер Белые помогает вам определить настоящий белый цвет на фото, а слайдер Света – восстановить утраченные детали на светлых участках.

Нажав на option (MAC) или ALT (PC), перемещайте слайдер Белые вправо до тех пор, пока на фото не появятся участки с пересветами (это указывает на то, какие места отсечены), а затем немного вернитесь назад и остановитесь. Для этой фотографии я переместился на отметку +17.

4.6 Черные

Ползунок Черные взаимодействует с самыми темными участками изображения. Нажав на option (MAC) или ALT (PC), перемещайте ползунок Черные влево, пока не появятся черные участки (они отсечены в тенях), а затем немного вернитесь назад и остановитесь. Для этого изображения я переместил слайдер на -14.

Настройки Теней, Белых и Черных.

4.7 Четкость

Четкость по сути является инструментом контрастности. Однако, вместо того, чтобы увеличивать контраст по всему изображению, Четкость воздействует только на те участки изображения, где обнаруживаются границы контраста. Этот инструмент более деликатный, чем слайдер Контрастность, и он прекрасен для усиления изображения, при этом не делая его неестественным.

Поднимайте слайдер вверх до такой интенсивности, которую считаете необходимой для конкретного изображения, но опять же не переусердствуйте. Для этой фотографии я остановился на +52.

4.8 Сочность

Сочность является близким родственником Насыщенности, и на первый взгляд они могут казаться одним и тем же, но Сочность несколько отличается. Насыщенность контролирует перемещение всех цветов в спектре вниз или вверх насыщенности более или менее одновременно. Сочность, с другой стороны, является более избирательным инструментом и усиливает только те цвета, которые в этом нуждаются. Это означает, что Сочность не перенасыщает цвета, которые уже очень насыщены или цвета низкой насыщенности.

Повышайте Сочность до необходимого, на ваш взгляд, уровня, но не переусердствуйте. Для этой фотографии я выбрал отметку +32 и добавил больше голубого в области неба и землистых оттенков горам.

Четкость и Сочность настроены

До и после

Как вы видите, сделано не так уж много и весь процесс занимает не более нескольких минут (в зависимости от того, сколько у вас снимков). Я думаю, это огромная разница для этого конкретного изображения и для любого другого в этом отношении.

Вот изображение прямо из камеры:

Вот изображение после настроек:

Наконец, фото до и после рядом:

Я надеюсь, вам понравился этот урок, и, что наиболее важно, я надеюсь, вы выучили что-то такое, что сможете применить в своих фотографиях, чтобы сделать их выразительными.

Как использовать коррекцию линз в Lightroom (шаг за шагом!)

Коррекция объектива — это инструмент, который часто упускают из виду в Lightroom. Вам не нужно понимать физику коррекции объектива. Все, что вам нужно знать, это то, что нажатие нескольких кнопок может полностью изменить внешний вид вашей фотографии. Обратите внимание, что коррекция объектива осветлила изображение ниже и выпрямила линии.

В этой статье мы покажем вам, как использовать инструмент коррекции объектива в Lightroom.Мы также покажем вам, как настроить коррекцию профиля объектива для работы в фоновом режиме при импорте изображений.

Что вызывает искажения в объективах фотоаппаратов?

Каждый объектив имеет различные дефекты. Они образуются при шлифовке стекла и сборке линзы. За прошедшие годы производители объективов уменьшили количество недостатков. Программы постобработки, такие как Lightroom, могут избавиться от остального. Распространенными проблемами являются оптические искажения, хроматические аберрации и виньетирование.

Из-за оптических искажений прямые линии изгибаются или изгибаются. Каждый объектив имеет небольшие оптические искажения. Бочкообразная и подушкообразная дисторсии — два наиболее распространенных явления в объективах фотоаппаратов. Бочкообразная дисторсия часто возникает при использовании широкоугольных объективов. Прямые линии изгибаются, как будто они обвиваются вокруг бочки. Телеобъективы, скорее всего, имеют подушкообразную дисторсию. Здесь прямые линии, кажется, уходят внутрь от центра.

Преувеличенные бочкообразные и подушкообразные искажения

Хроматическая аберрация возникает, когда объективы плохо передают цвета.Цвета проходят через стекло на разных длинах волн. Когда цвета не совпадают в одной фокальной плоскости, в некоторых частях изображения появляются пурпурные или зеленые края. Это называется «цветная окантовка» или «фиолетовая окантовка». Вы можете увидеть хроматическую аберрацию на широких диафрагмах и по краям кадра.

Пурпурная окантовка по краям церковного окна удалена в Lightroom

Линзы могут затемнить края вашего кадра. Это называется виньетирование. Виньетирование возникает из-за того, что элементы объектива блокируют свет на пути к датчику.Это также создается падением света. Свет на краю вашего кадра должен путешествовать дальше, чем свет в центре. Вы, скорее всего, увидите виньетирование при открытой диафрагме, когда оправа объектива блокирует часть света.

Физика дисторсии объектива может быть сложной. Но вам не нужно разбираться в этом самостоятельно. Производители документируют искажения, создаваемые каждым объективом. Adobe делает коррекцию профиля объектива, чтобы скорректировать искажения.

Нужно ли исправлять дисторсию объектива?

Вы можете выбрать, исправлять искажения объектива или нет.Вам может понравиться внешний вид, созданный вашим объективом. Например, дисторсия объектива — это основная фишка объектива типа «рыбий глаз». Вы хотите увидеть бочкообразную дисторсию. Использование широкоугольного объектива и съемка близко к объекту создает юмористический эффект. Мы знаем, что то, что мы видим, не является реальностью, но это весело. Но для реалистичного вида вам нужно исправить искажения объектива.

Вам может понравиться эффект широкоугольных искажений. Somerset House в Лондоне, снято широкоугольным объективом

с фокусным расстоянием 16 мм Как использовать коррекцию объектива в Lightroom

Lightroom определяет, какой объектив вы использовали для создания изображения.Программа применяет коррекцию профиля объектива. Инструмент «Коррекция линз» в Lightroom Classic находится в модуле «Разработка». Есть две вкладки: Профиль и Руководство. В Lightroom CC и Camera Raw панель «Коррекция объектива» называется «Оптика». Вкладка «Вручную» заменена панелью «Удаление каймы».

Шаг 1. Удаление хроматической аберрации

Чтобы удалить цветную окантовку, установите флажок «Удалить хроматическую аберрацию». Вы можете не увидеть никакой разницы в вашем изображении, когда вы установите этот флажок.Многие производители объективов исправляют окантовку на объективе. Если Lightroom обнаружит профиль объектива в метаданных, он будет применен к вашему изображению.

Шаг 2. Устранение оптических искажений

Чтобы исправить оптические искажения объектива в Lightroom, установите флажок «Включить коррекцию профиля». Lightroom просматривает метаданные изображения и заполняет марку и модель вашего объектива.

Lightroom дает возможность тонкой настройки искажений и виньетирования.Для искажения переместите ползунок влево, чтобы скорректировать бочкообразную дисторсию. Переместите его вправо, чтобы исправить подушкообразное искажение. Перемещение ползунка виньетирования влево затемняет края. Перемещение вправо делает края светлее.

Иногда Lightroom не может определить используемый вами объектив. Производитель скажет «Нет». Раскройте список профилей объективов Lightroom и выберите марку и модель вашего объектива. Есть несколько причин, по которым вашего объектива может не быть в списке. Adobe нужно немного времени, чтобы создать профиль для новых объективов.Кроме того, в списке могут отсутствовать специальные или винтажные объективы. Вы также можете столкнуться с этим с файлами JPEG. Файлы Raw дают вам гораздо больше гибкости при коррекции искажений объектива.

Ничего не отображается, если программа не может определить объектив, использованный для создания изображения

Создание профилей объектива в Lightroom

В Lightroom Classic есть вторая вкладка с надписью «Вручную», где вы можете создать профиль объектива. Изменения, которые вы делаете в ручном режиме, заменяют коррекцию профиля объектива. Вы можете начать с применения коррекции профиля объектива или нет.

Camera Raw не включает флажки, имеющиеся в Lightroom Classic и CC. Дисторсия и виньетирование всегда корректируются вручную.

Шаг 1. Выберите вкладку «Руководство»

Шаг 2. Исправьте искажение объектива

Используйте ползунок «Искажение», чтобы выровнять линии на изображении. Перемещение влево исправляет бочкообразную дисторсию. Перемещение вправо исправляет подушкообразное искажение. Если вы видите пустое пространство вокруг изображения, установите флажок «Ограничить кадрирование», чтобы обрезать пустое пространство.

Шаг 3. Удаление краев

Defringe позволяет избавиться от неестественных пурпурных и зеленых краев изображения. Используйте ползунки Purple Hue и Green Hue, чтобы выбрать цветовой диапазон бахромы. Перемещайте ползунок «Количество», пока окантовка не исчезнет. Вы также можете использовать инструмент «Пипетка». Щелчок по зеленой или фиолетовой полосе применяет оттенок и устанавливает степень цветовой коррекции.

Вкладка «Удаление каймы» в Lightroom CC похожа на параметры удаления каймы на вкладке «Вручную» в Lightroom.

Шаг 4: Правильное виньетирование

Ползунок Виньетирование исправляет темные края кадра. Сдвиньте ползунок виньетирования влево, чтобы затемнить края. Переместите его вправо, чтобы осветлить.

Ползунок средней точки изменяет размер виньетки. Сдвиньте влево, чтобы уменьшить среднюю точку и увеличить степень виньетирования. Переместите его вправо, чтобы увеличить размер средней точки и уменьшить виньетку.

Как применить коррекцию объектива при импорте

Экономьте время, выполняя коррекцию объектива для каждого изображения, делайте это при импорте фотографий.Мы начнем с редактирования одного изображения и сохранения настроек в качестве пресета.

Шаг 1: отредактируйте одно изображение

Выберите изображение и примените коррекцию объектива. Это возможность применить другие избранные настройки во время импорта. Отредактируйте выбранное изображение с настройками, которые вы хотите применить ко всем фотографиям.

Шаг 2: Создайте предустановку

Перейдите в раскрывающееся меню «Разработка» и выберите «Разработка» > «Новый пресет». Появится список настроек. Установите флажок рядом с пунктом «Коррекция объектива».При этом будут выделены четыре отдельные настройки коррекции объектива. Щелкните другие поля, которые относятся к изменениям, которые вы хотите применить ко всем изображениям.

Назовите свой пресет, чтобы вы могли найти его снова. Если вы создаете много пресетов, создайте новую группу для импорта пресетов.

Щелкните Создать.

Шаг 3. Применение предустановки во время импорта

Нажмите кнопку «Импорт» в левом нижнем углу, чтобы открыть рабочую область «Импорт». В правом столбце найдите параметры разработки в разделе «Применить во время импорта».Щелкните раскрывающееся меню и выберите предустановку импорта, созданную на шаге 2. Это применит коррекцию объектива ко всем импортированным изображениям.

Как копировать коррекцию объектива

Параметр импорта доступен только в Lightroom Classic. Если вы используете Lightroom CC или хотите применить коррекцию объектива после импорта, есть быстрый способ скопировать коррекции объектива на множество фотографий.

Шаг 1: отредактируйте одно изображение

Выберите изображение и примените коррекцию объектива.

Шаг 2. Копирование настроек

Режим открытой сетки.Удерживая клавишу Shift, выберите фотографии, которым требуется коррекция объектива. Перейдите в раскрывающееся меню «Фото» и выберите «Фото» > «Вставить настройки редактирования».

Щелкните Копировать.

В Lightroom Classic команда настроек копирования — «Фото» > «Настройки разработки» > «Настройки копирования».

Шаг 3. Вставка настроек

Удерживая клавишу Shift, выберите фотографии, которым требуется коррекция объектива. Перейдите в раскрывающееся меню «Фото» и выберите «Фото» > «Вставить настройки редактирования».

В Lightroom Classic команда вставки параметров «Фото» > «Параметры разработки» > «Параметры вставки».

Коррекция объектива будет применена ко всем выбранным изображениям.

Заключение

Коррекция объектива

в Lightroom проста. Откройте инструмент «Коррекция линз» в модуле «Разработка» (панель «Оптика» в Lightroom CC). Установите флажки, чтобы удалить хроматическую аберрацию и включить коррекцию профиля. Lightroom использует метаданные в вашем изображении, чтобы исправить известные искажения, создаваемые вашим объективом.

Попробуйте наш курс «Легкое редактирование», чтобы овладеть всеми секретами профессионального редактирования в Lightroom.

Коррекция радиальной дисторсии изображения на основе модели деления

1.

Введение

Искажение объектива обычно подразделяется на три типа: радиальное искажение, децентрирующее искажение и искажение тонкой призмы. 1 4 На практике для большинства объективов преобладает радиальная составляющая дисторсии. 5 , 6 Может проявляться бочкообразным или подушкообразным искажением.Радиальное искажение изгибает прямые линии в дуги окружности 6 , нарушая основную инвариантность, сохраненную в модели камеры-обскуры, в которой прямые линии в мире отображаются в прямые линии в плоскости изображения. 7 Радиальное искажение — самый значительный тип искажения в современных камерах. 5 , 8

Методы, используемые для получения параметров функции радиального искажения для коррекции искаженных изображений, можно условно разделить на две основные категории: метод множественных представлений 9 14 метод просмотра. 6 , 7 , 15 , 16 Для метода нескольких представлений наиболее широко используемым программным обеспечением для автономной калибровки является набор инструментов, предоставленный Жаном-Ивом Буге. 17 Может выполнять калибровку после импорта изображения с моделью искажения объектива, включающей семь параметров, которых достаточно для большинства типов камер. Хотя тот факт, что метод множественных видов не требует особого условия в сцене, например, прямых линий, делает его широко применимым, недостатком этого метода является то, что он требует нескольких изображений, которые недоступны в много случаев, чтобы провести процесс. 6 В последние десятилетия в исследованиях было предложено множество методов оценки радиальной дисторсии. 18 26 Бухари и Дэйли 21 предложили метод автоматической оценки радиальной дисторсии на основе метода отвеса. Они сравнили статистический анализ того, как различные методы подбора кругов способствуют точной оценке параметров искажения. Они обеспечивают качественные результаты на широком спектре сложных реальных изображений.Альварес и соавт. 22 , 23 предложил алгебраический подход к оценке параметров дисторсии объектива, основанный на выпрямлении линий изображения. Параметры дисторсии объектива получаются путем минимизации полинома четырех полных степеней от нескольких переменных. Дисторсия объектива оценивается моделью деления с использованием одного параметра, что позволяет сформулировать задачу в схему преобразования Хафа, добавив параметр дисторсии для лучшего выделения прямых линий из изображения. 24 26 Камеры RGB-D, такие как Microsoft Kinect, стали очень широко использоваться в перцептивных вычислительных приложениях. Чтобы использовать весь потенциал устройств RGB-D, необходимо выполнить калибровку, чтобы определить внутренние и внешние параметры датчиков цвета и глубины, а также уменьшить искажения объектива и глубины. Ранние работы по калибровке устройств RGB-D включают метод Эрреры 27 и метод Смисека. 28

В данном исследовании наш метод, основанный на использовании искаженных прямых линий, относится ко второй категории.Метод работает с одним изображением, на котором присутствуют как минимум три искаженные прямые линии, и не требует шаблона калибровки. Модель Брауна 29 33 чаще всего используется для описания искажений объектива и лучше всего подходит для объективов с небольшими искажениями. Однако, когда искажение становится большим, оно может быть неудовлетворительным. Мы используем модель деления Фитцгиббона 9 радиального искажения с одним параметром. Модель деления способна выражать большие искажения гораздо более низкого порядка.Хартли и Канг утверждали, что обычное предположение о том, что центр искажения находится в центре изображения, небезопасно. 13 Наш метод также вычисляет центр радиальной дисторсии, что важно для получения оптимальных результатов.

Остальная часть этого документа имеет следующую структуру. Раздел 2 описывает модель искажения и оценку параметров искажения. В разд. 3 представлено подробное количественное исследование оценки производительности как на синтетических, так и на реальных изображениях.Наконец, эта статья приходит к выводам в гл. 4.

2.

Методология

2.1.

Модели искажения

Модель Брауна, наиболее часто используемая для описания искажения объектива, может быть записана как

Ур. (1)

{xu=(xd−x0)(1+k1rd2+k2rd4+k3rd6+⋯)+(1+p3rd2+⋯){p1[rd2+2(xd−x0)2]+2p2(xd−x0)( yd−y0)},yu=(yd−y0)(1+k1rd2+k2rd4+k3rd6+⋯)+(1+p3rd2+⋯){p2[rd2+2(yd−y0)2]+2p1(xd−x0) (yd−y0)}, где (xu,yu) и (xd,yd) — соответствующие координаты неискаженной и искаженной точек на изображении соответственно.rd=(xd−x0)2+(yd−y0)2 — евклидово расстояние от точки искажения до центра искажения (x0,y0).

Согласно Zhang, 5 преобладает радиальная деформация. Наиболее часто используемая модель радиального искажения может быть записана как

Eq. (2)

{xu=xd(1+λ1rd2+λ2rd4+⋯),yu=yd(1+λ1rd2+λ2rd4+⋯), предположим, что искаженный центр (x0,y0) является центром изображения. Эта модель лучше всего работает с объективами с небольшими искажениями. Однако, когда искажение становится большим, оно может оказаться неудовлетворительным, и на практике необходимо учитывать множество других факторов. 6

Fitzgibbon 9 предложил модель деления как

Eq. (3)

{xu=xd1+λ1rd2+λ2rd4+⋯,yu=yd1+λ1rd2+λ2rd4+⋯.

Наиболее заметным преимуществом модели деления по сравнению с моделью Брауна является то, что она способна выражать большое искажение гораздо более низкого порядка. В частности, для многих камер достаточно одного параметра. 9 , 10 В нашем исследовании мы используем модель деления одного параметра

Ур. (4)

{xu=xd1+λrd2,yu=yd1+λrd2.

2.2.

Искажение прямой линии

В рамках модели деления с одним параметром искаженное изображение прямой линии можно рассматривать как дугу окружности. 6 Уравнение прямой выражается как

Из уравнения. (4), у нас есть

уравнение. (6)

Axd1+λrd2+Byd1+λrd2+C=0, тогда получаем уравнение окружности

Eq. (7)

xd2+yd2+ACλxd+BCλyd+1λ=0.

Если (x0,y0) является центром радиального искажения, мы имеем

Уравнение. (8)

(xd−x0)2+(yd−y0)2+ACλ(xd−x0)+BCλ(yd−y0)+1λ=0.

Пусть D=ACλ−2×0, E=BCλ−2y0, F=x02+y02−ACλx0−BCλy0+1λ, тогда имеем

Ур. (9)

xd2+yd2+Dxd+Eyd+F=0 и

уравнение (10)

x02+y02+Dx0+Ey0+F−1λ=0. Уравнение (9) показывает, что группу параметров (D,E,F) можно определить, подгоняя окружность к дуге, извлеченной из изображение. Дуга окружности на изображении проецируется из прямой линии мира. Извлекая по крайней мере три дуги и определяя три группы параметров (D, E, F), центр искажения можно оценить, решив линейные уравнения

уравнения.(11)

{(D1−D2)x0+(E1−E2)y0+(F1−F2)=0, (D1−D3)x0+(E1−E3)y0+(F1−F3)=0 и оценка λ можно получить из уравнения

. (12)

λ=1×02+y02+Dx0+Ey0+F. При выделении из изображения более трех дуг и определении этих параметров (D,E,F) параметр (x0,y0,λ) может быть получен на основе по схеме Левенберга–Марквардта (ЛМ). Хотя этот метод требует, чтобы на изображении присутствовали как минимум три искаженные линии, он может справиться с ситуацией, когда обнаруживается меньшее количество линий, путем добавления большего количества изображений, снятых одной и той же камерой с разными углами захвата.Пока в сцене присутствует линия, этот метод применим.

2.3.

Метод подбора окружности

Чтобы найти дуги, мы сначала извлекаем ребра, используя оператор Кэнни. Затем мы отслеживаем все краевые точки, связанные с начальной точкой. От заданной начальной точки мы отслеживаем в одном направлении, сохраняя координаты точек края в массиве и помечая пиксели в изображении края. Когда больше не будет найдено связанных точек, мы вернемся к начальной точке и проследим в противоположном направлении.Наконец, выполняется проверка общего количества найденных точек ребра, и ребро игнорируется, если оно слишком короткое.

После начального процесса идентификации дуги каждой результирующей дуге присваивается начальное предположение параметров, за которым следует итеративный нелинейный метод наименьших квадратов LM для получения оптимизированных параметров. Подгонка Таубина используется для начального предположения. 34 Для указания окружности используются четыре параметра: a(x2+y2)+bx+cy+d=0, где a≠0. Центр окружности равен (−b2a, −c2a), а радиус равен r=(−b2a)2+(−c2a)2−da.Он минимизирует целевую функцию Ω(a,b,c,d)=∑i=1N(axi2+ayi2+bxi+cyi+d2) при условии, что 4a2z‾+4abx‾+4acy‾+b2+c2= 1, где x¯ — среднее значение координат x точек, y‾ — среднее значение координат точек y, z¯=1NΣi=1N(xi2+yi2). Целевая функция для LM fit 35 имеет вид Ω(xc,yc,r)=∑i=1N(ri−r)2, где ri=(xi−xc)2+(yi−yc)2.

3.

Результат и обсуждение

Эксперименты проводились как на синтетических, так и на реальных данных изображения. Проведена оценка эффективности предлагаемого подхода.Мы используем энтропию Хафа для оценки качества восстановления искаженных синтетических изображений. Преобразование Хафа — это метод поиска линий на изображениях. 36 Основой метода является преобразование прямой в точку в пространстве Хафа. Линия представлена ​​​​единственной точкой в ​​​​двумерном (2-D) пространстве Хафа ρ × θ, в котором значения этих точек меняются. В нашем случае указанный порог устанавливается эмпирически как 0,3*max(пространство Хафа), чтобы получить все пики, которые представляют собой линии.Прямая линия в искаженном изображении рассматривается как дуга окружности, и мы используем только значения θ для измерения прямолинейности. Таким образом, преобразуйте двумерное пространство Хафа ρ × θ в одномерное (1-D) пространство θ путем суммирования значений ρ для каждого θ, тогда энтропия Хафа определяется как

(13)

H=−∑b=1Binsp(Hb)log2[p(Hb)], где Bins — количество дискретных интервалов θ (мы устанавливаем Bins=180), а p(Hb) — значение вероятности.

3.1.

Тесты на синтетических изображениях

Изображение размером 640×480  пикселей, как показано на рис.1, использовалось в качестве исходного изображения (H=1). Синтетические изображения генерируются из исходного изображения с заданной информацией о параметрах искажения (x0,y0,λ). Мы провели три серии экспериментов с синтетическими изображениями.

Рис. 1

Исходное изображение и соответствующие одномерные преобразования Хафа.

3.1.1.

Варьирование λ

В первой серии получены синтетические изображения с параметрами дисторсии (320,240,λ), с варьированием λ на разных уровнях (от крайней подушкообразной до бочкообразной дисторсии).При положительном λ (подушкообразное искажение) размер синтетических изображений превышает 640×480 пикселей, а центр искажения отличается от известных параметров (x0,y0,λ). Для отрицательного λ (бочкообразная дисторсия) размер синтетических изображений составляет 640×480  пикселей, а центр дисторсии фиксируется на (320, 240). Синтетические изображения, скорректированные изображения и соответствующие одномерные преобразования Хафа показаны на рис. 2. Для предельного случая λ≥5,0×10−6 мы отображаем только точки, для которых rd2≤1/(4λ), в результате получается круглая допустимая область вокруг центра изображения.

Рис. 2

Коррекция синтетических изображений (с разными λ). (а) Для положительного λ. Первый столбец: искаженные изображения на разных уровнях λ. Второй столбец: соответствующие одномерные преобразования Хафа первого столбца. Третий столбец: исправлены изображения первого столбца. Четвертый столбец: соответствующие одномерные преобразования Хафа третьего столбца. (b) Для отрицательного λ. Первый столбец: искаженные изображения на разных уровнях λ. Второй столбец: соответствующие одномерные преобразования Хафа первого столбца. Третий столбец: исправлены изображения первого столбца.Четвертый столбец: соответствующие одномерные преобразования Хафа третьего столбца.

Как показано на рис. 2, предложенный метод очень хорошо работает для всех параметров искажений в тестовом интервале и устраняет радиальные искажения изображения с высокой точностью. Оценочные результаты параметров искажения и энтропии Хафа скорректированных изображений показаны в таблице 1. Первоначальная оценка выделяет только три дуги, которые имеют максимальное искажение, а оценка, основанная на методе LM, выделяет шестнадцать дуг, которые также имеют максимальное искажение.Dis — евклидово расстояние между (x0,y0)истиной и (x0,y0)оценкой. Rel — относительная ошибка для λ, т. е. |(λestimate−λtrue)/λtrue|. Dis, λeStimate и Rel можно найти в таблице 1.

Таблица 1

Расчетные результаты синтетических изображений из рис. 2.

90-7 9062 1
λtrue Начальная оценка Оценка методом LM H
λоценка Отн. Dis λоценка Отн.0 × 10-5 0, 0,999777183 × 10-5 2 0.9999363 0,99993718 × 10-5 6.282 × 10-5 0.7208 0.9911 0,
5,0 × 10 6 50363 5.0006619 × 10-6 1.3237 × 10-4 0,7185 5.0002084 × 10-6 4.169 × 10-5 0,7043 0,9710
1,0 × 10-6 1.0007869 ×10−6 7,8688×10−4 0,6429 0,9996487×10−6 3.5131 × 10-4 1.1189 1
8.0 × 10-7 7.978815 × 10-7 2.64816 × 10-3 0,9011 8002692 × 10-7 3.3644 × 10- 4 0,9705 1
6.0 × 10-7 × 10-7 1.27806 × 10-3 1.4614 6.002536 × 10-7 4,2261 × 10-4 0.6508 1
4,0×10−7 4,025900×10−7 6.47499 × 10-3 4.2259 3.999954 × 10-7 1.146 × 10-5 3.0141 1
2,0 × 10-7 2.068505 × 10-7 3.425237 × 10- 2 3.9462 3.9462 1.995506 × 10-7 2.24694 × 10-3 6.4786 1
-2,00 × 10-7 -2.056167 × 10-7 2,808350 × 10-2 11,7907 −2,011946×10−7 5,97300×10−3 7,3833 1
−4.0 × 10-7 -3.951756 × 10-7 1.206111 × 10-2 6.5535 -3 8.35147 × 10-3 1.9250 1
-6.0 × 10-7 -6.062686 × 10-7.062686 × 10-7.06262 × 10-2 × 10-20363 3.8644 -6025610 × 10-7 4.26833 × 10-3 1 6750 1
-8,0 × 10−7 −7,919760×10−7 1,003003×10−2 3,4495 −8,008144×10−7 1.01804 × 10-3 1.1657 1
-1,0 × 10-6 -1.0014953 × 10-6 1.49534 × 10-3 0,8899 -0,9995671 × 10-6 4.3291 × 10-4 0.7946 1 1
-5,0 × 10-6 -4.9972071 × 10-6 5.5859 × 10-4 1.0859 -5.0008469 × 10-6 1.6937 × 4.53988 × 10-3 0.3783 -1.00022696 × 10-5 2.2696 × 10-4 0.5654 1

из таблицы 1, можно увидеть, что предлагаемый подход производит убедительные параметры искажения, которые очень близко к истинным параметрам искажения, используемым для создания синтетических изображений. Этот метод очень надежен даже в крайних случаях. В таблице 1 также показано, что метод LM дает более точные оценки, чем метод трех дуг. Хотя метод LM может немного увеличить Dis, он значительно снизил Rel.Результаты с точки зрения относительной ошибки оценки для λ в таблице 1 совершенно ясно показывают, что наш метод чрезвычайно точен при оценке λ, оценочные результаты Rel, основанные на методе LM, находятся в диапазоне от 10–3 до 10–5. Rel увеличивается, когда λ близок к нулю, что отражает следующий фактор: поскольку истинное значение чрезвычайно мало, небольшие отклонения между расчетным и истинным значениями параметра дают относительно большие ошибки. В таблице 1 достаточно четко видно, что оценочные результаты Dis, основанные на методе LM, составляют менее 8 пикселей.Кроме того, в случае |λ|≥6,0×10−7 Dis меньше 2 пикселей. Энтропия Хафа всегда равна 1, за исключением крайнего случая λ≥5,0×10−6. В этом случае мы отображаем только те точки, для которых rd2≤1/(4λ) [см. рис. 2(a)]. θ всегда равно 0 (или 90) в пространстве Хафа даже для предельного случая λ≥5,0×10−6, что показывает надежность нашего метода. Реальные изображения могут не содержать слишком много искаженных прямых линий. К счастью, результаты в Таблице 1 совершенно ясно показывают, что первоначальная оценка извлекала только три дуги с удовлетворительной точностью.

3.1.2.

Переменный центр дисторсии

Во второй серии синтетические изображения получены с фиксированной дисторсией на умеренном уровне бочкообразной дисторсии (λ=-1,0×-6) при варьировании центра дисторсии. Синтетические изображения, скорректированные изображения и соответствующие одномерные преобразования Хафа представлены на рис. 3. Dis, λestimate и Rel можно найти в таблице 2.

Рис. 3

центр). Первый столбец: искаженные изображения.Второй столбец: соответствующие одномерные преобразования Хафа первого столбца. Третий столбец: исправлены изображения первого столбца. Четвертый столбец: соответствующие одномерные преобразования Хафа третьего столбца.

Таблица 2

Оценочные результаты синтетических изображений из рис. 3.

993661 × 10-6 , 258.7703) , 258.7703) (240, 320) × 10-6
(x0, y0) True Начальная оценка Оценка LM H
λeStimate Rel (x0,y0)оценка Dis λоценка Rel (x0,y0)оценка Dis
(300 − 223 9036) 60363 × 10-4 (302.0406, 220.5043) 2.1019 -0.9997905 × 10-6 2,0946 × 10-4 (301.1228, 219.5050) 1.2271 1
(300, 260) -0.9997047 × 10-6 2.9529 × 10-4 (301.7350, 259.7820) 1.7486 -1.0000697 × 10-6 6.974 × 10-5 (300,9076, 259,0131) 1,3408 1
(340, 220) −1.0040027 × 10-6 4.00267 × 10-3 (337.1097, 219.6016) 2.9176 -1.0002655 × 10-6 2.6555 × 10-4 (338.4051, 219.1870) 1.7902 1
(340, 260) -1.0036289 × 10-6 3.62891 × 10-3
3.1997 -0.9997154 × 10-6 2.8457 × 10-4 (337,7498, 259,1804) 2,3948 1
(240, 160) −1.0012700 × 10-6 1.27000 × 10-3 (239.0277, 159.8959) 0,9778 -0.9996601 × 10-6 3.3993 × 10-4 (237.9878, 158.7605) 2.3633 1
-0.9969717 × 10-6 3.02829 × 10-3 (239.9595, 31942118) 0.5896 -1.0000098 × 10-6 9.84 × 10-6 (238.2006, 320.1384) 1,8048 1
(400, 160) −1.0028122 × 10-6 2,81218 × 10-3 (399,3107, 159,8861) 0,6987 -0,9998814 × 10-6 1,1862 × 10-4 (398,1673, 159,2641) 1,9749 1
(400, 320) -1.0023331 × 10-6 2.33315 × 10-3 (398.8879, 317.7069) 2.5486 9.248 × 10-5 (398,1597, 319,5542) 1,8935 1

Как показано на рис.3, предложенный метод очень хорошо работает для всех параметров искажений в тестовом интервале и с высокой точностью устраняет радиальные искажения изображения. Из таблицы 2 видно, что наш метод дает хорошие результаты в отношении параметра искажения (x0,y0,λ). Результаты с точки зрения относительной ошибки оценки для λ в таблице 2 совершенно ясно показывают, что наш метод чрезвычайно точен при оценке λ, а для оценочных результатов Rel, основанных на методе LM, в диапазоне от 10–4 до 10–6. Оценочные результаты Dis по методу LM составляют менее 3 пикселей.Энтропия Хафа всегда равна 1, что показывает надежность нашего метода.

3.1.3.

Сравнение с другим методом

Чтобы оценить точность нашего метода, мы сравнили его с методом, разработанным Alvarez et al. 22 , 23 Альварес и др. развернули демонстрационный веб-сайт 37 для своего метода, который позволяет пользователям отправлять изображение для устранения искажений после ручного выбора из него искаженных линий. Для объективного сравнения одни и те же три линии использовались как в методе Альвареса, так и в нашем методе.Синтетическое изображение было сгенерировано из исходного изображения с заданной информацией о параметрах искажения (320, 240, λ=-1,0×10-6). Синтетическое изображение, скорректированные изображения и соответствующие одномерные преобразования Хафа представлены на рис. 4. Dis, оценка (x0,y0) и H можно найти в таблице 3. По сравнению с исходным изображением (рис. 1) , содержание исправленного изображения [Рис. 4(b)], созданный по методу Альвареса, уменьшен, а содержимое исправленного изображения [Рис. 4(c)], полученный предлагаемым способом, остается без изменений.Как показано на рис. 4, предлагаемый метод превосходит метод Альвареса с точки зрения визуальных качеств. Из Таблицы 3 мы можем видеть количественно, что предложенный метод резко уменьшил Dis, а энтропия Хафа равна исходному изображению. Более того, по сравнению с методом Альвареса, который требует ручного вмешательства для выбора искаженных прямых линий, предлагаемый метод требует гораздо меньше времени на обработку.

Рис. 4

(a) Синтетическое изображение и соответствующие одномерные преобразования Хафа.(b) Скорректированное изображение (а), полученное с помощью метода Альвареса и соответствующих одномерных преобразований Хафа. (c) Скорректированное изображение (a), полученное с помощью предложенного метода и соответствующих одномерных преобразований Хафа.

Таблица 3

Сравнение результатов синтетического изображения от рис. 4.

Академия Google

10. 

Д. Клаус и А. В. Фитцгиббон, « Модель дисторсии объектива с рациональной функцией для обычных камер », на конференции IEEE Computer Society Conf. по компьютерному зрению и распознаванию образов (CVPR ’05), 213 –219 (2005). http://dx.doi.org/10.1109/CVPR.2005.43 Академия Google

29. 

Д. К. Браун, « Децентрирующая дисторсия линз », Фотометрический инженер, 32 (3), 444 –462 (1966). Google ученый

30.

Д. К. Браун, « Калибровка камеры ближнего действия », фотограмм. англ., 37 (8), 855 –866 (1971). Google ученый

31. 

Дж. Г. Фрайер и Д. К. Браун, » Искажение объектива для фотограмметрии с близкого расстояния «, фотограмм.англ. Дистанционный датчик, 52 (1), 51 –58 (1986). Google ученый

34.

Г. Таубин, « Оценка плоских кривых, поверхностей и неплоских пространственных кривых, определяемых неявными уравнениями, с приложениями к сегментации изображений краев и диапазонов », IEEE транс. Анальный узор. Мах. Интел., 13 (11), 1115 –1138 (1991). http://dx.doi.org/10.1109/34.103273 ITPIDJ 0162-8828 Академия Google

35. 

Н.Чернов, Круговая и линейная регрессия: подгонка кругов и линий методом наименьших квадратов, Chapman & Hall/CRC, Бока-Ратон, Флорида (2010). Google ученый

Биография

Фаньлу Ву получил степень бакалавра в Школе оптоэлектронной инженерии Чанчуньского университета науки и технологии, Китай, в 2011 году и степень магистра в Университете Китайской академии наук, Китай, в 2014 году. В настоящее время он работает над докторской диссертацией в Школе прецизионных приборов и оптоэлектроники Тяньцзиньского университета, Китай.Его исследовательские интересы включают калибровку камеры, мозаику изображений и реконструкцию изображений со сверхвысоким разрешением.

Хун Вей получила докторскую степень в Бирмингемском университете в 1996 году. Она работала научным сотрудником в рамках спонсируемого Hewlett Packard проекта систем камер высокого разрешения CMOS. Она также работала научным сотрудником в проекте Faraday, финансируемом EPSRC, моделью из фильмов. Она поступила в Университет Рединга в 2000 году. В настоящее время ее исследовательский интерес включает интеллектуальное компьютерное зрение и его применение в изображениях с дистанционным зондированием и распознавании лиц (биометрических).

Xiangjun Wang получил степени бакалавра, магистра и доктора наук в области точных измерительных технологий и приборов в Тяньцзиньском университете, Китай, в 1980, 1985 и 1990 годах соответственно. В настоящее время он является профессором и директором исследовательской группы систем точных измерений в Тяньцзиньском университете. Его исследовательские интересы включают фотоэлектрические датчики и тестирование, компьютерное зрение, анализ изображений, MOEMS и MEMS.

алгоритм (x0, y0) Оценка DOS H
Alvarez et al. (330.0076, 235.0030) 11.1858 1.3.2.

Тесты на реальных изображениях

Исходные проверенные реальные изображения и скорректированные изображения показаны на рис. 5, исходное изображение (a)–(g) получено с веб-сайта Image Processing on Line. 38 На рис. 5 мы можем наблюдать искажение (слева в паре), а также коррекцию (справа в паре). Эти результаты показали, что радиальное искажение в восстановленных изображениях было успешно устранено.Это показывает надежность и точность предложенного подхода при коррекции радиальной дисторсии.

Рис. 5

Коррекция реальных изображений. Некоторые прямые в мире линии были отмечены красными прямыми линиями на исправленном изображении, показывая сильные точки схода. (а) (б) (в) (г) (г) здание, (д) ​​спальня, (е) солнечная электростанция и (з) потолок коридора.

Для количественной оценки мы сравнили предложенный метод с методом Чжана 5 и методом Альвареса.Для метода Чжана необходимо использовать шаблон калибровки (шахматная доска с черно-белыми квадратами) для оценки внутренних параметров камеры, поэтому его процесс занимает гораздо больше времени. Для сравнения метода Альвареса и предлагаемого метода были взяты те же самые три искаженные линии. Реальное изображение, скорректированные изображения и соответствующие одномерные преобразования Хафа представлены на рис. 6. Как и ожидалось, предлагаемый метод превосходит метод Чжана и метод Альвареса с точки зрения визуальных качеств.По сравнению с методом Чжана, который включает калибровку камеры, и методом Альвареса, который требует ручного вмешательства для выбора искаженных прямых линий, предлагаемый метод намного быстрее с точки зрения времени обработки. Распределение вероятностей в одномерном пространстве θ Хафа на рис. 6(d) показывает, что наш метод гораздо более однороден при 0 градусе и 180 градусе по сравнению с методами на рис. 6(б) и 6(с). Это означает, что предлагаемый метод имеет более удовлетворительный результат по устранению радиальной дисторсии изображения.

Рис.6

(a) Реальное изображение и соответствующие одномерные преобразования Хафа. (b) Скорректированное изображение (а), созданное методом Чжана и соответствующими одномерными преобразованиями Хафа. (c) Скорректированное изображение (a), полученное с помощью метода Альвареса и соответствующих одномерных преобразований Хафа. (d) Исправленное изображение (а), созданное с помощью предложенного метода и соответствующих одномерных преобразований Хафа.

4.

Выводы

В этой статье мы предложили подход к коррекции радиальной дисторсии изображения, вызванной линзой.Этот метод работает с одним изображением и не требует специального шаблона калибровки. Экспериментальные результаты показали значительное достижение в исправлении радиальной дисторсии изображения как в синтетических, так и в реальных изображениях. Основные вклады исследования можно резюмировать в трех аспектах. (1) Предложенный метод является точным и надежным при оценке радиальной деформации. Это чрезвычайно полезно во многих приложениях, особенно там, где искусственная среда содержит большое количество линий. Хотя предлагаемый метод требует, чтобы на изображении присутствовали как минимум три искаженные линии, он может справиться с ситуацией, когда обнаруживается меньшее количество линий, путем добавления большего количества изображений, снятых одной и той же камерой с разными углами захвата.Пока в сцене присутствует линия, предлагаемый метод применим. (2) Количественная оценка расчетных параметров радиального искажения была достигнута с помощью определенной меры энтропии Хафа на основе распределения вероятностей в одномерном пространстве Хафа θ. (3) Техника «подгонки Таубина» показала положительный эффект при начальном приближении параметров дуги. Это значительно улучшило скорость сходимости в процессе LM итеративного нелинейного метода наименьших квадратов для расчета параметров дуги.

Благодарности

Работа выполнена при поддержке Национального фонда естественных наук Китая (грант № 51575388).

Ссылки

4. 

F. Wu et al., « Методика калибровки панорамной камеры исследования дальнего космоса на основе круговых маркеров », Акта опт. Син., 33 (11), 1115002 (2013). http://dx.doi.org/10.3788/AOS GUXUDC 0253-2239 Академия Google

9. 

А. В. Фитцгиббон, « Одновременная линейная оценка геометрии нескольких видов и искажения объектива », в проц.конференции IEEE Computer Society 2001 г. по компьютерному зрению и распознаванию образов (CVPR ’01), 125 –132 (2001). http://dx.doi.org/10.1109/CVPR.2001.9

Коррекция искажения — обзор

Обсуждение

Наши результаты показали, что окончательная зарегистрированная длина STN с помощью MER была значительно больше в группе с МРТ, объединенной с КТ.Поскольку длина зарегистрированной STN играет решающую роль в хирургическом исходе STN-DBS (3, 20), наши результаты свидетельствуют о том, что прямое нацеливание на STN с помощью МРТ, при котором изображения объединяются с КТ-сканами с локализатор в день операции, может быть удобным и эффективным методом нацеливания при STN-DBS. Окончательная длина записи может зависеть от различных факторов, включая постоянство и механизм выбора хирургом нескольких трактов, а также вариабельность анатомии STN.Внутрирамочная стереотаксическая хирургия, несомненно, МРТ может служить единственным методом нацеливания на STN во время операции DBS. Тем не менее, пациентам с прогрессирующей болезнью Паркинсона может быть сложно пройти МРТ со стереотаксической рамкой, особенно в состоянии отсутствия лекарств, с явным тремором или выраженной сутулостью. Существует риск того, что эти пациенты получат транквилизаторы в кабинете МРТ для лечения тяжелого тремора, поскольку время сканирования для МРТ может занять более 20 минут. Вот почему некоторые центры используют специальный протокол для прямой визуализации STN в стереотаксической МРТ, тем самым экономя время (13).С другой стороны, выполнение компьютерной томографии значительно экономит время, особенно при использовании современного высокоскоростного многосрезового спирального компьютерного томографа (10). Время получения стереотаксического сканирования в нашем учреждении заняло около 3 минут, что намного меньше, чем среднее время получения МРТ, составляющее 20–25 минут для большинства центров.

Наши методы наведения сначала основаны на прямом наведении, которое затем корректируется в соответствии с красным ядром (6). Тем не менее, идентификация и определение анатомических ориентиров, таких как AC и PC, всегда облегчает сравнение различных методов визуализации, в отношении которых один из них приводит к большей достоверности и точности (4).Наши результаты показали значительно большую длину AC-PC при нацеливании на МРТ по сравнению со слиянием со стереотаксической КТ. Тем не менее, окончательные зарегистрированные координаты MER X в первой группе были значительно латеральнее, чем при помощи слияния КТ. После того, как производители МРТ-сканера предоставили программное решение для коррекции искажений, геометрические ошибки удалось уменьшить до порядка размера пикселя (18, 21, 26). Наши результаты подтвердили предыдущие клинические исследования эффекта нелинейного искажения МРТ во время стереотаксических процедур (8).Возможные внутренние ошибки и нелинейное магнитное поле по-прежнему вызывают серьезные опасения (24, 25). По сравнению с возможными более точными методами прицеливания, такими как вентрикулография, прицеливание с помощью МРТ будет способствовать постоянному смещению АК кпереди и, следовательно, удлинению длины АК-ПК (7). Магнитное поле может привести к этому нелинейному искажению, особенно в передне-задней и медиально-латеральной оси.

Были изучены различные методы нацеливания STN на основе МРТ, включая прямую визуализацию, непрямую ретрансляцию локализации на красном ядре и непрямую локализацию относительно средней точки передней и задней комиссур (линия середины AC-PC) (19).В исследовании Cuny et al. был сделан вывод, что непрямое нацеливание на STN в соответствии с линией mid-AC-PC превосходит метод прямого нацеливания (11). Славин и др. (19) доказали возможность и точность прямой визуализации STN с помощью 3T MRI. Использование красного ядра в качестве внутреннего реперного ориентира при нацеливании на STN было продемонстрировано Andrade-Souza et al. (4) быть лучше и надежнее, чем косвенные координаты, относящиеся к середине AC-PC.

В группе CT Fusion средний проход MER был 1.6, а одноходовая операция выполнена у 65% пациентов. У этой группы пациентов была тенденция к меньшему количеству проходов траекторий MER. Сочетание МРТ со стереотаксической КТ устранило возможное искажение изображения магнитного поля от стереотаксической МРТ как таковой. Таким образом, пациенты могут получить те же преимущества от STN-DBS с ограниченным MER за счет более точных методов нацеливания (22). Были описаны различные подходы MER. Несмотря на то, что одновременные проходы MER с пятью или тремя путями были задокументированы без побочных эффектов значительного кровотечения, многократные прохождения тонких игл через больной мозг могут привести к повышенному риску геморрагического инсульта и возможной связи с послеоперационным делирием и более поздним течением. нейропсихологические изменения (2, 12, 23).

Несмотря на то, что вопрос о проведении MER во время STN-DBS остается спорным, он широко используется как полезный дополнительный инструмент для определения STN, а также для успокоения хирурга во время процедур DBS (9, 11). Для нейрохирургов, выступающих за MER во время операции DBS, MER может помочь регистрировать более продолжительную активность STN (3). Насколько нам известно, не было прямых доказательств, подтверждающих корреляцию между длиной STN и клиническим исходом. Но разумно получить максимальную пользу от DBS после четкого определения границы STN и имплантации во время самой длинной и наиболее латеральной топографии STN (20).Это особенно актуально, когда больной находится под общим наркозом с эндотрахеальной интубацией, когда пробная стимуляция в сознании невозможна. В этой ситуации MER может служить единственным электрофизиологическим методом подтверждения цели (15). Учитывая изменчивость методов нацеливания и присущие им ошибки и искажения от доступных в настоящее время методов визуализации, MER предлагает нейрофизиологическую очистку и позволяет точно идентифицировать STN (11, 20).

Ограничением нашего исследования является то, что нам не удалось перевести значительную разницу в длине записи STN в клиническую корреляцию и преимущество одного метода по сравнению с другим.Это может быть результатом небольшого когортного исследования. С другой стороны, ретроспективность и нерандомизация присуща каждому исследованию. При большей применимости стереотаксической и функциональной нейрохирургии и визуализации с переменным продвижением крайне важно понимать положительные и отрицательные аспекты каждого метода визуализации только после сравнения различных подходов в большом, проспективном и рандомизированном исследовании.

7 Лучшее бесплатное программное обеспечение для коррекции искажений объектива

Вот список лучших бесплатных программ для коррекции искажений объектива для Windows .Это программное обеспечение позволяет легко корректировать искажения объектива как автоматически, так и вручную. Различные автоматические и ручные процессы, используемые этим программным обеспечением, могут использоваться в зависимости от типа исправляемой фотографии. Некоторые из этих программ являются специальными инструментами для исправления искажений объектива, а некоторые представляют собой редакторы изображений, которые поставляются с возможностью исправления искажений объектива.

Автоматические процессы , используемые этим программным обеспечением для исправления искажения объектива, основаны либо на содержании изображения, либо на данных EXIF ​​изображения, таких как фокусное расстояние объектива, объектив, модель камеры, марка камеры и т. д.Ручной процесс позволяет точно настроить изображение вручную, используя различные ползунки. Почти все это программное обеспечение позволяет вам предварительно просмотреть изменения, которые вы вносите во время исправления искажения.

Мне понравились почти все эти софты, так как они по-своему уникальны, и довольно легко исправляют дисторсию. Но если бы мне нужно было объявить победителя, я бы назвал RadCor , так как он имеет расширенные возможности коррекции искажений объектива. Я хотел бы особо отметить плагин для коррекции искажений объектива Paint.Net, который очень прост в использовании и очень эффективен для умеренных искажений объектива.

Просмотрите список, чтобы узнать больше об упомянутом программном обеспечении, и вы также узнаете , как исправить искажение объектива с помощью этого бесплатного программного обеспечения.

Вы также можете ознакомиться со списком лучшего бесплатного программного обеспечения Panorama для Windows, программного обеспечения Tilt Shift для применения эффекта Tilt Shift и программного обеспечения для уменьшения шума на фотографиях.

РадКор

RadCor  расшифровывается как коррекция радиальных искажений.Это специальный инструмент для исправления искажений объектива с многочисленными опциями для исправления искажений, вызванных различными объективами камеры. Он предлагает варианты автоматической и ручной коррекции и дает удовлетворительные результаты.

Режим автоматической коррекции искажений объектива выполняет коррекцию искажений объектива на основе EXIF. Как только вы загрузите фотографию с искажением, выберите переключатель Profile . Если EXIF-данные изображения уже присутствуют, RadCor обнаружит их, в противном случае вам нужно будет ввести следующую информацию об устройстве: Марка камеры, Модель камеры, Объектив и Фокусное расстояние .Вы также можете исправить дисторсию объектива в пакетном режиме для определенной марки, модели и объектива камеры. Для пакетной коррекции фокусное расстояние указывать не нужно.

Для ручной коррекции дисторсии объектива необходимо выбрать переключатель Radial . Вы можете использовать этот процесс для исправления искажения, если вы не знаете EXIF ​​фотографии, если профиль вашей камеры/объектива недоступен в автоматическом режиме или если автоматический режим не может правильно исправить искажение объектива. В этом режиме доступны 3 ползунка, а именно: a, b и c.Переместите ползунки, чтобы исправить искажение объектива. Значение ползунков будет зависеть от степени искажения. Как только вы получите желаемый результат, сохраните фотографию. Вы также можете сохранить настройки ползунка, чтобы использовать их позже на других фотографиях.

Радиокнопка Fish Eye позволяет корректировать искажение объектива «рыбий глаз». Загрузите свою фотографию и выберите переключатель «Рыбий глаз». Как только вы выберете опцию, вы получите фотографию без искажений «рыбий глаз». Вы можете изменить ползунок fov (поле зрения) для точной настройки или переместить фотографию по оси X.

Параметр «Хроматический» позволяет корректировать цвета фотографии для красного, зеленого и синего каналов. На веб-сайте этого программного обеспечения настоятельно рекомендуется сначала изменить значение ползунка «d», прежде чем изменять значение ползунков a, b или c для каждого цвета.

Вы можете выбрать параметр «Сетка», чтобы отобразить сетку на фотографии. Это поможет вам скорректировать искажение.

RadCor — это прекрасное программное обеспечение для коррекции дисторсии объектива, которым могут легко пользоваться как профессионалы, так и новички.

ShiftN

ShiftN — это программа для автоматической коррекции дисторсии объектива. Это уникальное и простое программное обеспечение, которое автоматически обнаруживает дисторсию объектива и исправляет вашу фотографию. В отличие от RadCor, вам даже не нужно вводить профиль камеры или объектива для коррекции.Просто загрузите свою фотографию, и алгоритм этого программного обеспечения обнаружит искажения, чтобы исправить их.

В случае, если вы не удовлетворены результатом, отображаемым этой программой, вы всегда можете перейти в меню «Настроить коррекцию». Здесь вы можете вручную настроить параметры коррекции искажения, такие как: Сдвиг, Вращение, Искажение и Горизонтальное сокращение .

После исправления фотографии сохраните и выйдите из приложения. Он автоматически вырезает прямоугольную фотографию из только что исправленной фотографии.

Это одна из хороших программ для исправления искажений объектива, способная исправлять небольшие и сильные искажения объектива.

GML Undistortor

GML Undistorter — еще один бесплатный специальный инструмент для коррекции искажений объектива.Это программное обеспечение корректирует искажения объектива в зависимости от фокусного расстояния объектива, используемого для фотосъемки. Просто загрузите фотографию, используйте EXIF ​​изображения для получения фокусного расстояния объектива или введите его вручную. При необходимости используйте ползунок Fine Tune; вносимые изменения отображаются на панели предварительного просмотра. Нажмите «Неискажать», чтобы применить коррекцию к фотографии.

Чтобы сохранить фотографию, вы можете указать выходную папку, качество фотографии (только JPEG) и сохранить информацию EXIF.

Других вариантов нет, и он довольно эффективно устраняет искажения объектива, учитывая, что для точного фокусного расстояния предоставляются правильные данные EXIF.Вы можете использовать его как для нормальных, так и для высоких искажений объектива.

ГИМП

GIMP — это мощный инструмент для редактирования изображений с открытым исходным кодом, доступный для Windows, Mac и Linux. Один из инструментов, доступных в GIMP, позволяет исправить искажение объектива.Коррекция дисторсии объектива в GIMP довольно проста и может выполняться для изображений с малыми и средними искажениями объектива . Он не имеет предопределенных настроек для исправления искажения объектива для определенных камер, объективов или фокусных точек. Вся коррекция искажений объектива в GIMP должна выполняться вручную путем настройки различных параметров.

Инструмент коррекции дисторсии объектива доступен в Filters>Distorts>Lens Distortion . После того, как вы загрузите изображение с дисторсией объектива, вызовите этот инструмент.Появится небольшое окно, в котором вы можете в режиме реального времени скорректировать дисторсию объектива с помощью панели Preview . Сдвиньте ползунки Main и Edge , чтобы отрегулировать искажения. Ползунок Zoom предназначен для избавления от частей фотографии по краям, которые могут растянуться при коррекции дисторсии объектива. Ползунки X-shift и Y-shift предназначены для наклона фотографий по вертикали и горизонтали соответственно.

Одна интересная особенность этого инструмента заключается в том, что его также можно использовать для добавления искажения объектива к фотографиям .

Я бы использовал GIMP для исправления дисторсии объектива, если бы мне нужно было исправлять фотографии с небольшой дисторсией объектива.

ФотоДемон

PhotoDemon — фоторедактор с открытым исходным кодом и инструментом коррекции искажений объектива. Вы можете использовать этот редактор изображений с поддержкой слоев, чтобы редактировать, манипулировать и украшать свои фотографии.Инструмент для исправления искажения объектива доступен вместе с другим инструментом для добавления искажения объектива .

После загрузки фотографии в интерфейс PhotoDemon перейдите к Эффекты> Искажение> Исправить существующее искажение объектива . Откроется новое окно, в котором вы можете настроить различные параметры коррекции искажений, наблюдая за изменениями в реальном времени, происходящими при настройке ползунков. Панель предварительного просмотра позволяет очень легко исправить дисторсию объектива. Можно настроить: Сила коррекции, Масштаб коррекции, Радиус коррекции и Качество .Вы также можете выбрать, что делать с пикселями, которые находятся за пределами скорректированной области. После того, как вы применили сделанные изменения, вы можете сохранить изображение в желаемом формате изображения или продолжить редактирование.

В общем, это полный пакет для редактирования фотографий. Вы можете применять различные изменения преобразования, добавлять эффекты, добавлять фильтры и делать многое другое.

Примечание : Программному обеспечению потребовалось некоторое время, чтобы обработать коррекцию искажения объектива. Это относительно медленнее, чем другое упомянутое программное обеспечение, но исправление было на одном уровне с ними.Я бы порекомендовал это, если вы хотите отредактировать свою фотографию вместе с коррекцией искажения объектива.

Плагин коррекции искажения объектива для Paint.Net

Paint.Net — известное программное обеспечение для редактирования изображений, которое может помочь вам с исправлением дисторсии объектива. Здесь вы можете исправить небольшое и среднее искажение объектива; однако для этого вам необходимо установить подключаемый модуль.Получите плагин коррекции искажения Len для Paint.Net здесь.

Загруженный файл представляет собой ZIP-файл; распакуйте его и скопируйте файл. Чтобы установить плагин, перейдите в папку плагина Paint.Net, то есть: C:/Program Files/Paint.NET/Effects/, и вставьте сюда файл. Теперь запустите Paint.Net или перезапустите, если он уже открыт. Плагин для коррекции искажения объектива находится в разделе Эффекты > Фото > Искажение объектива .

Как исправить искажение линзы в Paint.Net с использованием этого плагина:

Процесс так же прост, как перемещение одного ползунка. Загрузите фото с дисторсией объектива, затем откройте плагин. Появится небольшой плавающий инструмент с ползунком для настройки суммы на тысячу. Вы можете перемещать ползунок в обоих направлениях до 50 отсчетов. Как только искажение будет устранено, нажмите «ОК», затем сохраните фотографию.

Нажмите на фотографию выше, чтобы просмотреть сравнение оригинальных и исправленных фотографий.

Как я уже упоминал ранее, этот плагин подходит для фотографий с низким искажением объектива и работает быстро.Это обязательный плагин для пользователей Paint.Net.

Хьюгин

Hugin — это бесплатное программное обеспечение для сшивки панорам, которое позволяет выполнять сложную постобработку изображений. Вы также можете выполнить коррекцию искажений объектива с помощью этого бесплатного программного обеспечения. Процесс коррекции искажений немного сложен.Это может быть легко для людей, знакомых с этим программным обеспечением, но может быть утомительным для новичков.

Коррекция искажения объектива в Hugin обычно называется калибровкой объектива. Он использует фотографии EXIF, а также опорные линии (которые вы должны добавить вручную) для исправления искажений. Учебное пособие для того же доступно на веб-сайте Hugin: Учебное пособие Hugin — Простая калибровка объектива. Пройдите обучение, чтобы испытать удачу с Хьюгином.

Я попытался исправить дисторсию объектива на Hugin, но метод оказался слишком сложным для меня, чтобы получить окончательный результат.

Коррекция искажений | СпрингерЛинк

‘) переменная голова = документ.getElementsByTagName(«голова»)[0] var script = document.createElement(«сценарий») script.type = «текст/javascript» script.src = «https://buy.springer.com/assets/js/buybox-bundle-52d08dec1e.js» script.id = «ecommerce-scripts-» ​​+ метка времени head.appendChild (скрипт) var buybox = document.querySelector(«[data-id=id_»+ метка времени +»]»).parentNode ;[].slice.call(buybox.querySelectorAll(«.вариант-покупки»)).forEach(initCollapsibles) функция initCollapsibles(подписка, индекс) { var toggle = подписка.querySelector(«.цена-варианта-покупки») подписка.classList.remove(«расширенный») var form = подписка.querySelector(«.форма-варианта-покупки») если (форма) { вар formAction = form.getAttribute(«действие») документ.querySelector(«#ecommerce-scripts-» ​​+ timestamp).addEventListener(«load», bindModal(form, formAction, timestamp, index), false) } var priceInfo = подписка.querySelector(«.Информация о цене») var PurchaseOption = toggle.parentElement если (переключить && форма && priceInfo) { toggle.setAttribute(«роль», «кнопка») toggle.setAttribute(«tabindex», «0») переключать.addEventListener(«щелчок», функция (событие) { var expand = toggle.getAttribute(«aria-expanded») === «true» || ложный toggle.setAttribute(«aria-expanded», !expanded) form.hidden = расширенный если (! расширено) { покупкаOption.classList.add(«расширенный») } еще { покупкаOption.classList.удалить («расширить») } priceInfo.hidden = расширенный }, ложный) } } функция bindModal (форма, formAction, метка времени, индекс) { var weHasBrowserSupport = window.fetch && Array.from функция возврата () { var Buybox = EcommScripts ? EcommScripts.Buybox : ноль var Modal = EcommScripts ? EcommScripts.Модальный: ноль if (weHasBrowserSupport && Buybox && Modal) { var modalID = «ecomm-modal_» + метка времени + «_» + индекс var modal = новый модальный (modalID) modal.domEl.addEventListener («закрыть», закрыть) функция закрыть () { form.querySelector(«кнопка[тип=отправить]»).фокус() } вар корзинаURL = «/корзина» var cartModalURL = «/cart?messageOnly=1» форма.установить атрибут ( «действие», formAction.replace(cartURL, cartModalURL) ) var formSubmit = Buybox.interceptFormSubmit( Buybox.fetchFormAction(окно.fetch), Buybox.triggerModalAfterAddToCartSuccess(модальный), функция () { форма.removeEventListener («отправить», formSubmit, false) форма.setAttribute( «действие», formAction.replace(cartModalURL, cartURL) ) форма.отправить() } ) form.addEventListener («отправить», formSubmit, ложь) документ.body.appendChild(modal.domEl) } } } функция initKeyControls() { document.addEventListener («нажатие клавиши», функция (событие) { if (document.activeElement.classList.contains(«цена-варианта-покупки») && (event.code === «Пробел» || event.code === «Enter»)) { если (document.activeElement) { мероприятие.предотвратить по умолчанию () документ.activeElement.click() } } }, ложный) } функция InitialStateOpen() { вар buyboxWidth = buybox.offsetWidth ;[].slice.call(buybox.querySelectorAll(«.опция покупки»)).forEach(функция (опция, индекс) { var toggle = option.querySelector(«.цена-варианта-покупки») вар форма = вариант.querySelector(«.форма-варианта-покупки») var priceInfo = option.querySelector(«.Информация о цене») если (buyboxWidth > 480) { переключить.щелчок() } еще { если (индекс === 0) { переключить.щелчок() } еще { toggle.setAttribute («ария-расширенная», «ложь») форма.скрытый = «скрытый» priceInfo.hidden = «скрытый» } } }) } начальное состояниеОткрыть() если (window.buyboxInitialized) вернуть window.buyboxInitialized = истина initKeyControls() })()

Коррекция радиального искажения

Коррекция радиального искажения

Содержание — Показатель — Следующий


Коррекция радиальной дисторсии

Объективы современных фотоаппаратов относительно свободны от геометрических искажений.Однако всегда есть небольшая остаточная сумма даже с самыми дорогими объективами.

Радиальное искажение:

Радиальное искажение наиболее заметен при съемке вертикальных конструкций, имеющих прямые линии, которые затем кажутся изогнутыми. Такое искажение появляется наиболее заметно, когда самый широкий угол (самое короткое фокусное расстояние) выбирается либо с фиксированным, либо с зум-объективом. Может быть адекватно исправляется применением простого полиномиального преобразования из-за Математик и астроном XIX века Филипп Людвиг фон Зайдель. (1821-1896), опубликованная им в 1856 г., которая требует трех констант влияет на содержание изображения в зависимости от расстояния до центр и симметричен относительно него, отсюда и название радиальное искажение.Очень полное обсуждение с полным математическим обоснованием приведено в этой ссылке

Калибровка:

Эти константы могут быть вычислено путем фотографирования структуры или цели, содержащей известные прямые линии как по вертикали, так и по горизонтали. Они зависят от фокусное расстояние линзы относительно длины диагонали датчика изображения и варьируются от объектива к объективу. Для камер с сменные объективы, для каждого объектива требуется отдельная калибровка и для подбора типичных фокусных расстояний относительно заданного камера.Для менее дорогой цифровой камеры с невзаимозаменяемым объектива калибровка требуется только для выбора фокусных расстояний.

Эта программа обращается к базе данных PTLens.dat для исправления искажений. Использовать последние записи в базе данных, вы должны приобрести лицензию у Страница покупки по адресу http://epaperpress.com/ptlens . Обновления базы данных можно найти на странице загрузки на том же сайте. Инструкция по установке лицензии в RadCor находится в файле readme который сопровождает лицензию.Если у вас есть какие-либо вопросы о контакт с базой данных Том Ниманн ( http://epaperpress.com/whoami ).

Из-за множества камеры и объективы на рынке, которые постоянно добавляются, невозможно иметь профиль для каждой камеры и каждого объектива. Поэтому эта программа предлагает простые инструменты для калибровки любого комбинация камеры и объектива, если доступно подходящее изображение. Здесь процесс называется ручной коррекцией . .

Хроматическая аберрация:

Некоторые более дешевые камеры имеют искажения, которые зависят от цвета.это хроматический аберрация. В рамках данной программы предоставляется возможность выбора поправочные константы для красной, зеленой и синей составляющих изображение калибровки цвета в опции хроматическая коррекция .

В дополнение к радиальные искажения и хроматические аберрации, есть и другие виды искажения объектива, влияющие на качество и геометрию изображения, не являются радиально-симметричными. Этот тип искажения (тангенциальный) в этой программе не корректируется, так как он обычно мал по сравнению при этом из-за радиальной дисторсии объектива на типичном изображении разрешения цифровых камер.Перспективное искажение, т. вводится камерой, направленной косо на интересующий объект, будет рассмотрено в другой программе.

Виньетирование:

Если раздача света по бокам изображения не такое, как ближе к центре, эти части изображения кажутся темнее. Программа может исправить простое симметричное радиальное виньетирование, иногда присутствующее при очень широких углах или при использовании бленды объектива.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Коррекция дисторсии: Коррекция искажений объектива в Adobe Camera Raw

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Пролистать наверх