19.10.13

Дисторсия и аберрация

Привет, дорогой читатель! Сегодня у меня в блоге будет творить чудеса Елена. Просим любить и жаловать :) Можно перед этим скачать в mp3 Akon - Tired Of Runnin и читать под музычку :)

Предлагаю сегодня немного перенестись в мир физики и познакомиться с такими страшными словами, как дисторсия и аберрация. Зачем вам это нужно, спросите вы? Если вы снимаете не профессионально и исключительно для семейного альбома, то, пожалуй, и незачем. Хотя можно и блеснуть где-нибудь в компании такими терминами :) Но если вы вдруг решите попробовать зарабатывать на фотобанках, то с такими дефектами ваши фотографии не примут! Да-да, это ни что иное, как дефекты. Давайте рассмотрим их подробнее.

И дисторсия, и аберрация – это искажения самой оптической системы, то есть объектива. По природе происхождения аберрации бывают либо хроматические (цветовые) , либо геометрические.

Геометрическая аберрация – это и есть дисторсия - геометрическое искажение прямых линий. Есть два вида дисторсии – подушкообразная и бочкообразная. Если прямые стали вогнутыми – дисторсия подушкообразная, если выпуклыми – бочкообразная.

Дисторсии возникают в результате изменения линейного увеличения, обеспеченного оптикой, по полю изображения. Проще говоря, световые лучи, которые проходят через центр линзы, сливаются в точке, расположенной дальше от линзы, чем лучи, проходящие через края.
Бочкообразная дисторсия обычно появляется при минимальных значениях зума, а подушкообразная – наоборот, максимального. Наиболее явно искажение проявляется при использовании широкоугольных объективов. Наверняка вы слышали про объектив «рыбий глаз» (fish eye) - это самый яркий пример геометрического искажения, но такова художественная задумка :) Примеры фото, снятых такими объективами:

Бороться с дисторсией можно разными способами:
1. Купить более дорогой объектив.
2. Отойти от объекта дальше и использовать приближение.
3. Исправить в графическом редакторе.

Для снижения дисторсий применяется асферическая оптика. В конструкцию объектива включают линзы с эллиптической или параболической поверхностью, за счет чего геометрическое подобие между объектом фотографии и его изображением восстанавливается.

Естественно, стоимость производства таких линз значительно превосходит стоимость изготовления сферической оптики. Поэтому первый вариант подходит далеко не всем.
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 :)

Еще один вариант борьбы с дисторсиями - отходить от объектов съемки и использовать зумм. Чем меньше угол обзора – тем меньше искажение.
Например: если у вас объектив с фокусным расстоянием 18-105 мм, то больше всего дисторсия будет проявляться на 18 мм, а с увеличением фокусного расстояния геометрические искажения уменьшаются.
И наконец, можно воспользоваться возможностями графического редактора. Но при этом, исправление дисторсии одного объекта может привести к искривлению другого. Так что и этот вариант спасает далеко не всегда.
На самом деле есть еще один вариант – преувеличить искажения. И получить тот же «рыбий глаз».

Интересный факт: до середины 19 века исправлять кривизну поля фотографы не умели. Но это ничуть не мешало им делать художественную фотографию. Нечеткие края снимков вместе с размытыми углами прикрывались вычурными виньетками. А портреты для минимизации искажений устанавливались в красивые овальные рамки.
Хроматические (цветовые) аберрации – это оптические искажения, вызванные разными углами преломления световых волн разной длины. У красного цвета – максимальное преломление, у фиолетового – минимальное.

Как вы успели заметить, лучи разных цветов фокусируются в разных точках оптической оси – это первый вид хроматических аберраций – «осевая аберрация».
Вы не замечали, что на максимально открытой диафрагме изображения получаются нечеткими (к глубине резкости это не имеет отношения), а связано это с тем, что осевая аберрация проявляется сильнее всего именно на открытой диафрагме.
Осевая аберрация не поддается исправлению в графических редакторах.
Отсюда первый ответ на вопрос «как убрать хроматические аберрации без фотошопа и lightroom?» – не используйте максимально открытую диафрагму.
Производители решают эту проблему следующим образом: они используют низкодисперсные линзы.
В качестве примера приведу ахроматическую линзу, состоящую из двух сортов стекла (крон и флинт).
Стекла подбираются с учетом минимизации суммарной хроматической аберрации.
Второй вид хроматических аберраций – поперечная аберрация. Проявляется в том, что лучи разных цветов фокусируются в различных точках фотосенсора.
На фотографии это дефект можно увидеть в виде «бахромы» или «контура» на контрастных объектах.
Конструкция объективов с постоянным фокусным расстоянием менее подвержена хроматическим аберрациям, в отличие от «зумов» (переменное фокусное расстояние). Связано это с тем, что хроматические аберрации на разных фокусных расстояниях проявляются по-разному, как следствие — конструкция зумов сложнее. Фиксы качественнее и дешевле зумов.
Вот и еще один ответ на вопрос «как убрать хроматические аберрации без фотошопа и lightroom?» — отдавайте предпочтения объективам с постоянным фокусным расстоянием (фиксам) — они и дешевле, и картинка у них лучше. Есть правда у них один недостаток — они не такие универсальные как зумы.
Давайте подведем итог:
1. Для уменьшения осевых аберраций не используйте максимально открытую диафрагму. Помните, что этот вид искажений не убрать в графических редакторах.
2. Если вы хотите забыть о хроматических аберрациях — используйте дорогие объективы.
3. Отдавайте предпочтение объективам с постоянным фокусным расстоянием (фиксам).
4. Исправить хроматические аберрации можно в графическом редакторе при конвертировании из raw в jpeg.
Самый простой пример – фотография веток деревьев в ясную солнечную погоду, снятая через дешевую оптику. На фотографии можно увидеть характерные цветные (красные, синие, зеленые) контуры вокруг веток.
В камерах последнего поколения хроматические аберрации автоматически исправляются процессором на этапе конвертации в JPEG. Например, Nikon D40 про аберрации ничего не знает. А вот Nikon D700 всё делает сам и экономит массу драгоценного времени, только надо правильно настроить.

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

Наличие низкодисперсных элементов в объективах Nikon отмечает буквами ED. Если в маркировке объектива вы видите ED, то о хроматических аберрациях можете забыть.
Ну вот, теперь вы знаете, что такое аберрация и дисторсия и как с этим бороться. Однако, советую вам сильно не заморачиваться на этом, а лучше уделять большее внимание вашему объекту съемки. Удачных вам кадров и интересных сюжетов! Подписывайтесь на блог и следите за новыми статьями. До новых встреч!

0 коммент.:

Отправка комментария