Като всяка "несъвършена" оптична система, човешкото око се характеризира с оптични дефекти - аберации, които намаляват качеството на зрението, изкривявайки изображението върху ретината. Аберация е всяко ъглово отклонение на тесен паралелен лъч светлина от точката на идеално пресичане с ретината, когато преминава през цялата оптична система на окото.
В техническата оптика качество оптична системасе определя от аберациите на плосък или сферичен фронт на светлинна вълна, преминаваща през тази система. И така, едно око без аберации има плосък фронт на вълната и дава най-пълното изображение върху ретината на точков източник (т.нар. "Въздушен диск", чийто размер зависи само от диаметъра на зеницата). Но нормално, дори при зрителна острота от 100%, оптичните дефекти на светлопречупващите повърхности на окото изкривяват пътя на лъчите и образуват неправилен вълнов фронт, в резултат на което изображението върху ретината е по-голямо и асиметрично.
Количествената характеристика на оптичното качество на изображението е средноквадратичната грешка на отклонението на реалния вълнов фронт от идеалния. Немският математик Цернике въведе математически формализъм, който използва серия от полиноми за описване на аберациите на вълновия фронт. Полиноми от първи и втори, т.е. по-нисък порядък, описват оптични аберации, които са обичайни за офталмолозите - късогледство, далекогледство и астигматизъм. По-малко известни са полиномите от по-висок порядък: третият съответства на кома - това е сферична аберация на коси светлинни лъчи, падащи под ъгъл спрямо оптичната ос на окото. Тя се основава на асиметрията на оптичните елементи на окото, в резултат на което центърът на роговицата не съвпада с центъра на лещата. Аберациите от четвърти порядък включват сферична аберация, която се причинява главно от неравномерната пречупваща сила на лещата в различните й точки. По-високите порядки са известни като неправилни аберации.
Как се измерва фронтът на вълната
Оптичната система се счита за добра, ако коефициентите на Цернике са близки до нула и следователно средноквадратична стойност на грешките във фронта на вълната е по-малка от 1/14 от дължината на вълната на светлинната вълна (критерий на Марешал). Въз основа на данните от този коефициент е възможно да се предскаже зрителна острота чрез симулиране на изображение на всякакви оптотипи върху ретината. За определяне на аберометрията на зрителната система на човека се използва специално устройство - аберометър. В клиниките Excimer използва аберометър Wave Scan от VISX Inc (САЩ).
Понастоящем са известни няколко метода за определяне на аберациите на окото, базирани на различни принципи.
Първият е образна аберометрия на ретината... Върху ретината се проектират два успоредни лазерни лъча с дължина на вълната 650 nm и диаметър 0,3 mm, единият от които пада стриктно по зрителната ос и е референтен, а другият се намира на определено разстояние от нея. След това се записва степента на отклонение на втория лъч от точката на фиксиране на референтния лъч и по този начин всяка точка в зеницата се анализира последователно.
Вторият принцип е анализ на отразения лъч, излизащ от окото (аберометрия на изходящата рефракция).Той е бил широко използван в астрономията за компенсиране на аберациите в телескопите при преминаване през атмосферата и пространство... С помощта на диоден лазер с дължина на вълната 850 nm в окото се насочва колимиран лъч радиация, който, преминавайки през всички среди на окото, се отразява от ретината, като се вземат предвид аберациите, и на изхода влиза матрица, състояща се от 1089 микролещи. Всяка микролеща събира неизкривени лъчи в своята фокусна точка, а лъчите, подложени на аберация, се фокусират на определено разстояние от нея. Получената информация се обработва от компютър и се представя под формата на аберационна карта. Wave Scan се основава на този принцип.
Третият принцип се основава на компенсаторно подравняване на светлинния лъч, падащ върху фовеолата.Понастоящем този метод се използва като субективен аберометър, изискващ активното участие на пациента. По време на изследването светлинен лъч се насочва в окото през въртящ се диск с 1 mm отвори, разположени на една и съща оптична ос с зеницата. Когато дискът се върти, тесни успоредни лъчи светлина преминават през всяка точка на зеницата и при липса на аберации се проектират върху фовеолата, където друг лъч се насочва с контролен знак под формата на кръст. Ако пациентът има късогледство, далекогледство, астигматизъм или други аберации от по-висок порядък, тогава той ще забележи несъответствието на тези точки с кръста и с помощта на специално устройство ще трябва да ги сравни. Ъгълът, с който измества точката, отразява степента на аберация.
Разнообразие от офталмологични устройства, проектирани с най-новите технологии и базирани на различни принципидействия, прави реална не само качествена, но и количествена оценка на аберацията на нисшите и висшите порядки, както и на факторите, влияещи върху тях.
Основните причини за появата на аберации в оптичната система на окото
- Форми и прозрачностроговица и леща; състоянието на ретината; прозрачност на вътреочната течност и стъкловидното тяло.
- Увеличен диаметър на зеницата... Ако с диаметър на зеницата, равен на 5,0 mm, преобладават аберациите от 3-ти ред, то с увеличаването му до 8,0 mm делът на аберациите от 4-ти ред се увеличава. Изчислено е, че критичният размер на зеницата, при който аберациите от по-висок порядък имат най-малък ефект, е 3,22 mm.
- Настаняване... Отбелязва се, че аберациите се увеличават с възрастта, а в периода от 30 до 60 години аберациите от по-висок порядък се удвояват. Може би това се дължи на факта, че с течение на времето еластичността и прозрачността на лещата намаляват и тя престава да компенсира аберациите на роговицата. Същото се случва и при акомодационния спазъм.
- Спазъм на акомодациятасе среща доста често при хората различни възрасти... В офталмологията спазъмът на акомодацията се разбира като прекомерно постоянно напрежение на акомодацията, причинено от такова свиване на цилиарния мускул, което не изчезва под влияние на условия, при които не се изисква акомодация. Най-просто казано, акомодационният спазъм е продължително статично пренапрежение на очния мускул, например поради продължителна работа на компютър и в резултат на това възникване на компютърен синдром. Спазмите на акомодацията могат да се развият при всички рефракции (включително астигматизъм). Спазмът на акомодацията причинява фалшива миопия или увеличава истинската миопия.
- Състоянието на слъзния филм.Установено е, че когато слъзният филм е унищожен, аберациите от по-висок порядък се увеличават 1,44 пъти. Един от видовете нарушения на слъзния филм е синдромът на сухото око.
Синдромът на сухото око възниква, когато повърхността на роговицата изсъхва от случайно мигане и непрекъснато гледане на обекта на работа. Проучванията показват, че при работа на компютър, както и при четене, човек мига три пъти по-рядко от обикновено. В резултат на това слъзният филм изсъхва и няма време да се възстанови. Причините за синдрома на сухото око могат да бъдат: силно напрежение на очите при четене и работа на компютър, сух въздух в помещенията, неправилно храненес недостатъчно количество витамини, високо замърсен въздух, прием на определени лекарства. - Носенето на контактни лещи.Разкри, че мека контактни лещиможе да причини вълнови монохроматични аберации висок реддокато твърдите контактни лещи значително намаляват аберациите от 2-ри порядък. Въпреки това, асферичната повърхност на твърдите контактни лещи може да причини сферични аберации. Асферичните контактни лещи могат да причинят по-голяма нестабилност на зрителната острота от сферичните контактни лещи. Мултифокалните контактни лещи могат да предизвикат кома и аберации от 5-ти порядък.
В момента е разработена техника за индивидуализирана корекция на зрението ( Super Lasik, Custom Vue) на базата на аберометрия, която позволява колкото се може повечекомпенсиране на всички възможни изкривявания в зрителната система, за постигане на отлични резултати в почти всички трудни случаи.
Заедно с лещите се появиха и оптични изкривявания, това е като че ли тяхното малко свойство. Но ако наистина е малък, няма да има проблеми с него. За да сведете до минимум проблема с оптичното изкривяване, прочетете нашата статия!
Скъп обектив не означава перфектен
Всеки обектив има оптичен дефект, поради което не създава точно копие на обекта, който снимаме. Разбира се, производителите всяка година се опитват да създават все по-идеална оптика, въпреки факта, че все още няма начин да се направи обектив, който да не страда до известна степен от изкривяване.
Всъщност високата цена не винаги означава качество по отношение на оптичните дефекти. Какво е важно? Това е видът и дизайнът на оптиката. Цената има значение, но фокусното разстояние е по-важно.
Например, колкото по-широк е ъгълът на обектива, толкова по-трудно е правата линия да не бъде огъната. Намаляването на фокусното разстояние също допринася за изкривяването, тъй като е невъзможно да се коригира отклонението при всяко фокусно разстояние.
Никой не твърди, че основният обектив е безупречен, но колкото по-голям е диапазонът на увеличение, толкова по-забележимо става това изкривяване.
Тест за изкривяване
Огледалата в колата са направени извити, така че разширяват ъгъла на видимост, отдалечавайки всичко, което се отразява в тях. Нещо подобно се случва в обектива - като тест можете да направите снимка на лист хартия "в кутия" и след това да го разгледате във Photoshop (за това трябва да включите линийките Ctrl-R и от тях "плъзнете " водачите с мишката от син цвят- ще бъде по-лесно да видите кривината на получените клетки)
Видове изкривявания
Има много видове изкривявания, но ще се спрем на най-важните.
Криволинейна.Има няколко подвида от тях, от които най-разпространеният е бъчвовиден. Как възниква? Ако използвате ултраширок обектив, правите линии стават изпъкнали. Сега има тенденция да се снима с рибешко око, така че това е това изкривяване, просто използвано в подобрена форма и като контра.
С форма на възглавница.Появява се главно в дълги телеобективи. Той е противоположен на предишния, тоест линиите са вдлъбнати навътре. По принцип почти не се забелязва, но ако мащабирате обекта по време на снимане или обработка, той ще се вижда.
Хроматичната аберация.Това е огромен проблем в съвременната фотография. Същността му е, че цветът на границата се появява на снимките, той е особено забележим дори без увеличаване на снимката. Това се случва с обективи с всякакво фокусно разстояние, но особено с най-евтините модели или със "сапунерки".
винетиране,с други думи, потъмняване на зони около ръбовете на рамката. Обикновено може да се види на широкоъгълни обективи при най-широката им бленда. Този ефект е доста рядък.
Редактор в помощ
Adobe Photoshop има добри инструменти за спасяване на изкривени снимки.
Ние не работим директно с оригиналния фон (мисля, че знаете). Така че първото нещо, което правим е Дублиран слой.
След: Филтър / Филтри > Изкривяване / Изкривяване > Корекция на обектива / Оптично изкривяване.Като щракнете, ще видите прозорец с куп настройки, от които се нуждаем само от горния блок вдясно, точно под клавишите.
Там ръчно местим плъзгача, докато получим желания резултат. Трябва да се движите много внимателно, тъй като по правило много малко обективи изкривяват повече от -7. Това означава, че трябва да редактирате, докато се появи стойността +4 или +5, което в повечето случаи е достатъчно за много компактни цифрови фотоапарати... Можете също да въвеждате тези числа на ръка, като контролирате резултата с помощта на мрежата, разположена в полето за предварителен преглед на самия филтър. Можете да го направите още по-лесно, като щракнете върху бутона в горния ляв ъгъл и след това „начертаете“ въображаема линия от ръба до центъра (отново много внимателно).
Нека се опитаме да направим няколко опита за корекция и когато резултатът бъде постигнат, натиснете “OK”. Изглежда, че всичко...
Има обаче малък проблем: филтърът се появи само в CS2. Ако използвате повече ранни версии Photoshop, увеличете размера на платното с 30% ( Изображение / Изображение> Размер на платното / Размер на платното> в проценти 130 вертикално и хоризонтално) и отворете Filters> Distort> Spherize:
В него, напротив, плъзгачът трябва да бъде преместен в отрицателна позиция (в нашия случай -5). Щракнете върху OK.
След редактиране може да имате "провисване" на краищата на изображението, така че ще трябва да използвате инструмента "изрязване".
Нека сравним резултата:
След
Има и алтернативни, но доста скъпи опции за коригиране на оптични изкривявания. Например Томас Ниман веднъж пусна приставката ptLens, която остана безплатна, докато не достигне проектния си капацитет. Днес струва около $15. Предимството е вградените профили на обективи и камери, тяхното автоматично откриване от exif данните на файла с изображението и коригиране на други изкривявания като винетиране (потъмняване към краищата на кадъра) и хроматична аберация (сини или червени ореоли около обекти с висок контраст). Струва си да изтеглите и поне да опитате да поправите не повече от 10 кадъра. Има и набор от по-скъпи филтри от DxO оптика, за които се говори, че работят по-добре.
Аберациите във фотографията се наричат изкривявания на образите, образувани от оптичната система. В зависимост от естеството на произхода, аберациите биват хроматични и геометрични. Причината за появата на хроматични (т.е. цветни) аберации е несъвършенството на оптиката на камерите. Всъщност този вид изкривяване може да се нарече свойство на лещата, тъй като в една или друга степен е присъщо на всеки от тях. Колкото по-ниско е качеството на използваната оптика, толкова по-голямо изкривяване на цвета се наблюдава на снимките. Често на снимки, направени с евтини "сапунени чинии", има ярка многоцветна граница, рамкираща контрастни обекти. Това е хроматична аберация.
За да се сведе до минимум този вид изкривяване, специални ахроматични лещисъставен от два различни вида стъкло. Един от тях - корони, има нисък коефициент на пречупване, вторият - кремъкнапротив, високо. С правилната комбинация от тези два материала, видимата хроматична аберация може да бъде намалена почти до нула. Същото оптично явление, при което светлинни лъчи с различни дължини на вълната се пречупват под различни ъгли, се нарича стъклена дисперсия.
Геометричните аберации са не по-малко главоболие за начинаещите фотографи от цветните.
Изкривяването, при което точките на обект, разположен извън оптичната ос, се появяват в изображението като сенки или линии, се нарича астигматизъм. Обектите на снимката с астигматизъм изглеждат извити, извити и леко замъглени. По този начин астигматизмът, заедно с хроматичните аберации, влияе върху остротата на изображението (макар и в по-малка степен).
Ако контурите на обекти на снимката имат неестествено вдлъбната или изпъкнала форма и това не е художествено намерение, този вид геометрична аберация се нарича изкривяване... В първия случай (когато линиите са вдлъбнати навътре) идваза барел изкривяване, във втория - за изкривяване на възглавничката.
Изкривяванията са резултат от промяна в линейното увеличение, осигурено от оптиката в полето на изображението. С други думи, светлинните лъчи, преминаващи през центъра на лещата, се сливат в точка, по-далеч от лещата, отколкото лъчите, които преминават през нейните краища. Появата на изкривяване на цевта, като правило, се улеснява от използването на минимална стойностувеличение, възглавница - съответно максимум. Изкривяването е най-очевидно при използване широкоъгълни лещи.
Асферичната оптика се използва за намаляване на изкривяванията. Чрез включването на обектив с елипсовидна или параболична повърхност в дизайна на обектива се възстановява геометричната прилика между фотографския обект и неговото изображение. Разбира се, разходите за производство на такива лещи значително надвишават разходите за производство на сферична оптика.
Незначителни прояви на изкривяване лесно се коригират с помощта на графичен редактор.
Нарича се видът геометрична аберация, която не позволява на обектива да образува плоско изображение кривина на полето на изображението... При това изкривяване или центъра на изображението, или краищата на изображението може да са на фокус.
Корекцията на кривината на полето на изображението се извършва чрез промени в комплекта на лещите. В този случай задължително условие е спазването на правилото Petsvala, което определя качеството на елементите на лещите. Ако реципрочната стойност на произведението на фокусното разстояние и индекса на пречупване на един елемент, комбинирана с общ бройелементи дава нула, което означава, че този елемент е добър. Резултатът от тези изчисления се нарича сборът на Петсвала.
Интересно е, че фотографите не са притежавали техниката за коригиране на кривината на полето до средата на XIXвек. Но това не им попречи да се занимават с художествена фотография. Замъглените ъгли и неясни ръбове бяха покрити със сложни винетки, а портретите (за да се сведе до минимум изкривяването) бяха поставени в овални рамки.
Нарича се сложна аберация, която засяга изключително светлинните лъчи, преминаващи през лещата под ъгъл коматичен(или просто кома). На изображенията кома се появява като размазване на отделни точки в изображението под формата на комета. В този случай "опашката" на кометата може да бъде насочена към ръба на изображението (положителна кома) или към центъра му (отрицателна кома). Това изкривяване е по-забележимо, колкото по-близо е точката до ръба на картината. Същите лъчи светлина, които преминават ясно през центъра на лещата, не са обект на коматична аберация.
Повечето геометрични аберации могат да бъдат намалени чрез регулиране на ириса. Намалявайки диаметъра му, фотографът едновременно намалява броя на лъчите, попадащи върху краищата на обектива. Но трябва внимателно да използвате тази възможност. Тъй като прекомерната дифракция увеличава количеството на дифракцията.
- Това е оптичен ефект, който ограничава детайлите на изображението, независимо от зададената резолюция на изображението. Причината за възникването му е разсейването на светлинния поток при преминаване през диафрагмата. Много начинаещи, в опит да увеличат дълбочината на полето, покриват блендата до такава степен, че постигнатата рязкост се припокрива от изглаждащия ефект на дифракцията. Този ефект обикновено се нарича граница на дифракция. Познаването на неговата стойност избягва проблеми с детайлите на изображението. За да изчислите границата на дифракция, използвайте специален калкулатор, наличен за безплатно свалянена повечето специализирани сайтове.
Когато избирате фотоапарат, не забравяйте, че не съществуват обективи без аберации. Засега така или иначе. Дори най-скъпата оптика показва известно изкривяване на изображението. Коригирането на един вид нарушение води до засилване на друг - и този процес няма край. Но за да стане добър фотограф, не е необходимо да чакате до изобретяването на перфектния обектив. Достатъчно е да проучите характеристиките на даден обектив - и да изравните недостатъците му със собствените си умения.
Основи на фотографията. Оптично изкривяване на обекти.Мисля, че много читатели са забелязали повече от веднъж, че изображението на снимката е различно от това, което виждаме със собствените си очи. Това отчасти се дължи на особеностите на предаването на перспектива на различни фокусни разстояния. Можете да прочетете повече за това в статията за. Освен това върху изображението могат да се появят дефекти под формата на цветни ореоли в контрастиращи области, потъмняване на рамката по краищата и промени в геометрията на обектите. Тези недостатъци могат спокойно да бъдат приписани на оптичното изкривяване на лещите, така че ще говорим за тях в днешната статия.
Изкривяване
Изкривяването е геометрично изкривяване на прави линии, когато изглеждат извити. Не бъркайте изкривяването и изкривяването на перспективата, в последния случай правите успоредни линии се сближават, но не и извити. Има два вида изкривяване по отношение на вида на въздействието върху картината: възглавничка - когато линиите са вдлъбнати и барел - когато са изпъкнали.
Изкривяване на възглавницата, нормално изображение и изкривяване на цевта
Разбира се, на практика изображението рядко приема такива грозни форми като на диаграмата. | Повече ▼ реален примерСнимката в началото на статията с леко изкривяване на цевта може да послужи като ефект.
Изкривяването се вижда предимно при вариообективите и колкото по-високо е съотношението на увеличение, толкова по-забележимо е то. Обикновено в широкоъгълна позиция можете да видите "цевта", а в тялото - "възглавницата". Между крайните положения на обектива недостатъците на оптиката стават по-малко забележими. В допълнение, нивото на изкривяване може да се промени от разстоянието до обекта; в някои случаи близък обект може да бъде обект на тях, а отдалечен ще се окаже нормално на снимка.
Хроматична аберация
Вторият тип оптично изкривяване, който ще разгледаме, е хроматичната аберация, която често се съкращава като „XA“. Хроматична аберация, причинена от разлагане Бяла светлинадо цветни компоненти, поради което обектът на снимката има малко различни размерив различни цветове и в резултат на ръба му се появяват цветни очертания. Често невидими в центъра на рамката, те стават видими в обекти по-близо до краищата на изображението. HA не зависят нито от фокусното разстояние, нито от блендата, но по-често и по-силно се проявяват отново при варио обективи. Това се дължи на необходимостта от въвеждане в оптичната схема допълнителни елементиза премахване на ефекта, което е забележимо по-трудно за варио обективи, отколкото за основни обективи.
На снимката вляво CA са особено забележими на косата (лилаво очертание) и на решетката на прозорците (тюркоазено).
Това не означава, че хроматичните аберации силно развалят картината, но на контрастни обекти, особено при фоново осветление, те стават много забележими и доста поразителни.
Винетиране
Последната точка е винетиране, с други думи, потъмняване на области около ръбовете на рамката. Обикновено може да се види на широкоъгълни обективи при най-широката им бленда. Този ефект е доста рядък.
Не бъркайте винетирането, причинено от оптични недостатъци и допълнителни аксесоари. На снимката по-горе ръбовете се оказаха черни поради няколко доста дебели филтъра, увити около обектива. Подобен ефект може да се получи чрез завинтване на дълга качулка.
Първоначално всички оптични изкривявания директно зависят от класа и вида на оптиката, която използвате. Серията скъпи обективи има сложни веригиподреждане на лещи и много допълнителни елементи, които минимизират подобни нежелани ефекти. По-евтините обективи, особено варио, са много по-податливи на тези проблеми поради опростения си дизайн.
Бързам да разочаровам читателите, просто няма обективи, напълно лишени от горните проблеми. В една или друга степен дори скъпата оптика с фиксирано фокусно разстояние все още изкривява картината, въпреки че това се забелязва главно по краищата на рамката. Добрата новина е, че в по-голямата си част тези ефекти не развалят много картината и могат лесно да бъдат елиминирани програмно (ще говорим за това в следващата статия). Освен това на фотоапарати с непълна матрица и всички това са любителски DSLR, ръбовете на изображението във всеки случай са изрязани, а при използване на добра оптика видимите изкривявания са минимални.
Материалът е взет от сайта.
© 2013 сайт
Аберациите на фотографския обектив са последното нещо, за което един начинаещ фотограф трябва да мисли. Те нямат абсолютно никакъв ефект върху художествена стойноствашите снимки и тяхното влияние върху техническото качество на изображенията е незначително. Въпреки това, ако не знаете какво да правите с времето си, четенето на тази статия ще ви помогне да разберете разнообразието от оптични аберации и методи за справяне с тях, което, разбира се, е безценно за истински фотоерудит.
Аберациите на оптична система (в нашия случай фотографска леща) е несъвършенство на изображението, което се причинява от отклонението на светлинните лъчи от пътя, по който те трябва да следват в идеална (абсолютна) оптична система.
Светлината от всеки точков източник, преминаваща през идеална леща, би трябвало да образува безкрайно малка точка в равнината на матрицата или филма. Всъщност това, разбира се, не се случва и точката се превръща в т.нар. място на разсейване, но оптичните инженери, които проектират лещи, се опитват да се доближат максимално до идеала.
Прави се разлика между монохроматични аберации, които са еднакво присъщи на лъчи светлина с всякаква дължина на вълната, и хроматични аберации, които зависят от дължината на вълната, т.е. от цвета.
Коматична аберация или кома възниква, когато светлинните лъчи преминават през леща под ъгъл спрямо оптичната ос. В резултат на това изображението на точковите източници на светлина по краищата на рамката придобива формата на асиметрични петна с форма на капка (или в тежки случаи, подобна на комета).
Коматична аберация.
Кома може да се види около ръбовете на кадъра, когато снимате широко отворено. Тъй като блендата намалява броя на лъчите, преминаващи през ръба на обектива, тя има тенденция да елиминира и комичната аберация.
Структурно, те се борят с кома по същия начин, както и със сферични аберации.
Астигматизъм
Астигматизмът се проявява във факта, че за наклонен (не успореден на оптичната ос на лещата) лъч светлина, лъчите, лежащи в меридионалната равнина, т.е. равнината, към която принадлежи оптичната ос, са фокусирани по различен начин от лъчите, лежащи в сагитална равнина, която е перпендикулярна на меридионалната равнина. Това в крайна сметка води до асиметрично разтягане на петното за размазване. Астигматизмът се вижда около ръбовете на изображението, но не и в центъра.
Астигматизмът е труден за разбиране, затова ще се опитам да го илюстрирам с прост пример... Ако си представим, че изображението на писмото Ае в горната част на рамката, то с астигматизма на лещата ще изглежда така:
Меридионален фокус. |
Сагитален фокус. |
Когато се опитваме да направим компромис, в крайна сметка получаваме универсално нерезко изображение. |
Оригинално изображение без астигматизъм. |
Поне да се коригира астигматичната разлика между меридионалните и сагиталните фокуси три елемента(обикновено две изпъкнали и една вдлъбната).
Очевидният астигматизъм в съвременната леща обикновено показва, че един или повече елементи не са успоредни, което е недвусмислен дефект.
Кривината на полето на изображението е явление, характерно за много обективи, при които рязкото изображение апартаментобектът се фокусира от лещата не върху равнина, а върху определена извита повърхност. Например, много широкоъгълни лещи имат изразена кривина на полето на изображението, в резултат на което ръбовете на рамката са фокусирани сякаш по-близо до наблюдателя, отколкото центъра. При телеобективите кривината на полето на изображението обикновено е слаба, докато при макрообективите е почти напълно коригирана – равнината на идеалния фокус става наистина плоска.
Кривината на полето се счита за аберация, тъй като при снимане на плосък обект (тестов модел или тухлена стена) с фокус в центъра на кадъра, краищата му неизбежно ще бъдат извън фокуса, което може да се сбърка с размазване на обектива. Но в реалния фотографски живот рядко срещаме плоски обекти – светът около нас е триизмерен – и затова съм склонен да гледам на кривината на полето, присъща на широкоъгълните обективи, като тяхно предимство, а не като недостатък. Кривината на полето на изображението е това, което ви позволява да получите еднакво остри както предния план, така и фона едновременно. Преценете сами: центърът на повечето широкоъгълни композиции е в далечината, докато обектите на преден план са разположени по-близо до ъглите на рамката, както и в долната част. Кривината на полето прави и двете остри, елиминирайки необходимостта от затваряне на диафрагмата извън мярка.
Кривината на полето направи възможно при фокусиране върху далечни дървета да се получат остри и мраморни блокове долу вляво.
Някакво замъгляване в района на небето и в далечните храсти вдясно не ме притесняваше много в тази сцена.
Имайте предвид обаче, че за обективи с подчертана кривина на полето на изображението, методът на автоматично фокусиране, при който първо фокусирате върху най-близкия обект, като използвате сензора за централно фокусиране, и след това прекомпонирате рамката (вижте „Как да използвате автоматично фокусиране“) е неподходящо. Тъй като обектът ще се премести от центъра на кадъра към периферията, рискувате да получите преден фокус поради кривината на полето. За перфектен фокус трябва да направите съответните корекции.
Изкривяване
Изкривяването е аберация, при която обективът отказва да изобрази прави линии като прави линии. Геометрично това означава нарушение на сходството между обекта и неговото изображение поради промяна в линейното увеличение над зрителното поле на лещата.
Има два най-често срещани типа изкривяване: възглавничко и барел изкривяване.
В барел изкривяванелинейното увеличение намалява, когато се отдалечавате от оптичната ос на обектива, което води до извиване на прави линии около ръбовете на рамката навън и изображението изглежда изпъкнало.
В възглавничко изкривяванелинейното увеличение, от друга страна, се увеличава с разстоянието от оптичната ос. Правите линии се извиват навътре и изображението изглежда вдлъбнато.
В допълнение, комплексно изкривяване възниква, когато линейното увеличение първо намалява с разстояние от оптичната ос, но започва да се увеличава отново по-близо до ъглите на рамката. В този случай правите линии приемат формата на мустаци.
Изкривяването е най-силно изразено при вариообективите, особено тези с голямо увеличение, но също така се забелязва при обективите с фиксирано фокусно разстояние. Широкоъгълните обективи са склонни да имат барел изкривяване (екстремен пример за този вид изкривяване са обективите с рибешко око), докато телеобективите са склонни да имат изкривяване с възглавничка. Нормалните лещи обикновено са най-малко податливи на изкривяване, но то се коригира напълно само с добри макро обективи.
С вариообективите често могат да се наблюдават изкривяване на цилиндрите в широк ъгъл и възглавничкото изкривяване в телефото позиция при почти без изкривявания средно фокусно разстояние.
Степента на изкривяване също може да варира в зависимост от разстоянието на фокусиране: при много обективи изкривяването е очевидно, когато са фокусирани върху близък обект, но става почти невидимо при фокусиране в безкрайност.
През XXI век. изкривяването не е голям проблем... Почти всички RAW конвертори и много графичен редакторви позволяват да коригирате изкривяването при обработка на снимки и много модерни камерии го правят сами по време на заснемането. Софтуерът за корекция на обектива с подходящ профил дава отлични резултати и почтине оказва влияние върху остротата на изображението.
Искам също да отбележа, че на практика корекцията на изкривяването не се изисква много често, тъй като изкривяването може да бъде забележимо невъоръжено окосамо когато има очевидно прави линии по краищата на рамката (хоризонт, стени на сгради, колони). В сцени, които нямат строго праволинейни елементи по периферията, изкривяването, като правило, изобщо не наранява окото.
Хроматичната аберация
Хроматичните или цветните аберации се причиняват от разпръскването на светлината. Не е тайна, че коефициентът на пречупване на оптична среда зависи от дължината на светлинната вълна. Имайте къси вълнистепента на пречупване е по-висока от тази на дългите, т.е. Сините лъчи се пречупват от обективните лещи повече от червените лъчи. В резултат на това изображенията на обект, образувани от лъчи с различни цветове, може да не съвпадат едно с друго, което води до появата на цветни артефакти, които се наричат хроматични аберации.
При черно-бялата фотография хроматичните аберации не са толкова забележими, колкото при цветните, но въпреки това значително влошават остротата дори на черно-бяло изображение.
Има два основни типа хроматична аберация: позиционен хроматизъм (надлъжна хроматична аберация) и хроматизъм на уголемяване (хроматична разлика в увеличението). От своя страна всяка от хроматичните аберации може да бъде първична или вторична. Също така хроматичните аберации включват хроматични разлики на геометричните аберации, т.е. различна тежест на монохроматичните аберации за вълни с различни дължини на вълната.
Хроматизъм на позицията
Позиционният хроматизъм или надлъжната хроматична аберация възниква, когато светлинните лъчи с различни дължини на вълната са фокусирани в различни равнини. С други думи, сините лъчи са фокусирани по-близо до задната основна равнина на лещата, а червените лъчи са по-далеч от лъчите Зелен цвят, т.е. синьото е на преден фокус, а червеното е на заден фокус.
Хроматизъм на позицията.
За наше щастие, ние се научихме да коригираме хроматизма на ситуацията още през 18 век. чрез комбиниране на събирателни и дифузионни лещи, изработени от очила с различни показатели на пречупване. В резултат на това надлъжната хроматична аберация на кремъчната (събираща) леща се компенсира от аберацията на коронната (дифузионна) леща и светлинните лъчи с различни дължини на вълната могат да бъдат фокусирани в една точка.
Корекция на хроматизма на позицията.
Лещи, в които цветността на позицията е коригирана, се наричат ахроматични. Почти всички съвременни лещи са ахромати, така че днес можете спокойно да забравите за хроматизма на позицията.
Увеличете хроматизма
Увеличителният хроматизъм възниква, защото линейното увеличение на лещата е различно за различните цветове. В резултат на това изображенията, произведени от лъчи с различни дължини на вълната, имат малко различни размери. Тъй като изображенията различен цвятцентриран върху оптичната ос на лещата, хроматизмът на увеличението липсва в центъра на рамката, но се увеличава към краищата му.
Увеличителният хроматизъм се появява в периферията на изображението като цветна рамка около обекти с остри контрастни ръбове, като тъмни клони на дървета на фона на ярко небе. В области, където такива обекти липсват, цветната граница може да не се вижда, но цялостната рязкост все още пада.
При проектирането на леща хроматизмът на увеличение е много по-труден за коригиране от позиционния хроматизъм, поради което тази аберация може да се наблюдава в една или друга степен в много лещи. Това е особено вярно за обективите с висока мощност, особено при широкоъгълна позиция.
Въпреки това, хроматизмът на увеличение днес не е причина за безпокойство, тъй като може лесно да бъде коригиран със софтуер. Всички добри RAW конвертори са способни да елиминират хроматичните аберации автоматичен режим... Освен това все повече цифрови фотоапарати са оборудвани с корекция на аберациите при снимане във формат JPEG. Това означава, че много обективи, които в миналото се смятаха за посредствени, сега могат да осигурят прилично качество на изображението с цифрови патерици.
Първични и вторични хроматични аберации
Хроматичните аберации се класифицират като първични и вторични.
Първичните хроматични аберации са хроматизми в оригиналната им некоригирана форма, причинени от различни степенипречупване на лъчи с различни цветове. Артефактите на първичните аберации са оцветени в екстремните цветове на спектъра - синьо-виолетов и червен.
При коригиране на хроматичните аберации се елиминира хроматичната разлика в краищата на спектъра, т.е. сините и червените лъчи започват да се фокусират в една точка, която, за съжаление, може да не съвпада с точката на фокусиране зелени лъчи... В този случай възниква вторичен спектър, тъй като хроматичната разлика за средата на първичния спектър (зелени лъчи) и за събраните му краища (сини и червени лъчи) остава неелиминирана. Това са вторичните аберации, чиито артефакти са оцветени в зелено и пурпурно.
Когато се говори за хроматичните аберации на съвременните ахроматични лещи, в преобладаващата част от случаите се има предвид именно вторичния хроматизъм на увеличението и само него. Апохромати, т.е. лещи, които напълно елиминират както първичната, така и вторичната хроматична аберация, са изключително трудни за производство и е малко вероятно някога да станат масови.
Сферохроматизмът е единственият пример за хроматична разлика в геометричните аберации, който си струва да се спомене и се появява като фино оцветяване на нефокусирани зони с екстремните цветове на вторичния спектър.
Сферохроматизмът възниква, защото сферичната аберация, обсъдена по-горе, рядко се коригира еднакво за лъчи с различни цветове. В резултат на това замъглените петна на преден план може да имат лека магента граница и зелена на заден план. Сферохроматизмът е най-характерен за дългофокусни обективи с висока бленда, когато снимате с широко отворена бленда.
За какво трябва да се тревожите?
Не се тревожи. Всичко, което е трябвало да се тревожи за вашите дизайнери на обективи, вероятно вече е притеснено.
Няма идеални лещи, тъй като корекцията на някои аберации води до подобряване на други, а дизайнерът на лещи, като правило, се опитва да намери разумен компромис между неговите характеристики. Съвременните увеличения вече съдържат двадесет елемента и не бива да ги усложнявате прекалено.
Всички престъпни аберации са коригирани от разработчиците много успешно, а тези, които остават, са лесни за разбиране. Ако вашият обектив има такъв слаби страни(а има повечето от тези лещи), научете се да ги заобикаляте в работата си. Сферичната аберация, кома, астигматизъм и техните хроматични разлики се намаляват, когато обективът е с бленда (вижте „Избор на оптимална бленда“). Изкривяването на увеличението и хроматизмът се елиминират при обработка на снимки. Кривината на полето на изображението изисква допълнително внимание при фокусиране, но също така не е фатално.
С други думи, вместо да обвинява оборудването за несъвършенства, фотографът любител трябва по-скоро да започне да се усъвършенства сам, като изучава задълбочено инструментите си и ги използва в съответствие с техните достойнства и недостатъци.
Благодаря за вниманието!
Василий А.
Post scriptum
Ако статията се оказа полезна и информативна за вас, можете любезно да подкрепите проекта, като допринесете за неговото развитие. Ако статията не ви харесва, но имате мисли как да я подобрите, критиката ви ще бъде приета с не по-малко благодарност.
Моля, имайте предвид, че тази статия е обект на авторско право. Препечатването и цитирането са разрешени, при условие че има валидна връзка към източника и използваният текст не трябва да бъде изкривен или модифициран по никакъв начин.
