Każdy słyszy coś o aberracji chromatycznej, ale czy są jeszcze jakieś inne typy? Co je powoduje?
Odpowiedzi:
Istnieje wiele rodzajów abberacji optycznych, które możesz spotkać z soczewką. Aberracja chromatyczna jest tylko jednym z nich. Niektóre są bardziej drastyczne, inne bardziej subtelne.
Flara obiektywu
Prawdopodobnie najbardziej znaną aberracją jest flara obiektywu. Rozbłysk pojawia się, gdy nie padające światło wchodzi do soczewki i odbija się od różnych elementów soczewki i / lub przesłony. Efekt, jeśli jest wystarczająco silny, może tworzyć jasne plamy i smugi, a także może mieć szkodliwy wpływ na kontrast tam, gdzie występuje. Rozbłysk jest zwykle powodowany przez jasne źródło światła znajdujące się poza sceną, takie jak słońce lub jasne światło oświetlające scenę.
Za pomocą osłony przeciwsłonecznej można złagodzić lub wyeliminować odblask. W przypadku teleobiektywów okrągły kaptur blokuje wszelkie nie padające światło. W przypadku szerszych obiektywów najlepiej zastosować kaptur w kształcie płatka, ponieważ uwzględnia on szeroki współczynnik kształtu czujnika. Wielokrotnie powlekane elementy soczewek pomagają zmniejszyć niepożądane odbicia, a gdy są stosowane do elementów soczewek przednich i tylnych, ale szczególnie gdy są stosowane do wszystkich wewnętrznych elementów soczewek, mogą znacznie zmniejszyć odblaski. Filtry, będące dodatkowym elementem szklanym z własnymi niedoskonałościami, prawdopodobnie zwiększą szansę zapłonu.
Ghosting
Podobnie jak flara, zjawy powstają w wyniku odbicia światła od czujnika, odbicia od elementu lub elementów tylnej soczewki i powrotu do czujnika. Zjawy zwykle tworzą miękką, niecentrowaną replikę głównego obrazu. Może to wyglądać trochę jak to, co widzi osoba z astygmatyzmem, nieco rozmyta lub poplamiona przesunięta kopia sceny.
Soczewki wyższej jakości wykorzystują elementy soczewki pokryte powłoką milti w celu maksymalnego zmniejszenia odbicia i mogą ograniczyć przypadki, w których możliwy jest duch. Nie można jednak całkowicie wyeliminować odbicia, a we właściwych scenariuszach zjawy są zawsze do pewnego stopnia możliwe.
Zniekształcenie
Innym rodzajem nieprawidłowego zachowania soczewki jest zniekształcenie. Występuje w dwóch odmianach: poduszkowa i lufowa. W większości obiektywów zmiennoogniskowych dochodzi do skrajnych ogniskowych. Tańsze obiektywy często mają większy problem z dystorsją niż soczewki wyższej jakości, jednak prawie wszystkie soczewki mają pewien stopień zniekształceń (w tym liczb pierwszych). Wiele obiektywów ma tak niski stopień zniekształceń, że nie jest to czynnikiem, a inne są wyraźnie zauważalne. Zniekształcenie może nie stanowić większego problemu, jeśli nie fotografujesz obiektów, które ujawniają efekty zniekształceń, takich jak ceglane ściany lub budynki.
Oprócz zniekształceń poduszkowców i tubusów wiele soczewek spowoduje zniekształcenie w perspektywie. Zwłaszcza w przypadku obiektywów szerokokątnych można zaobserwować zniekształcenia w perspektywie przy bardzo szerokich ogniskowych.
Niektóre rodzaje soczewek, często nazywane soczewkami TS lub Tilt-Shift, generują bardzo małe zniekształcenia beczkowate lub poduszkowe. Takie obiektywy oferują dwie dodatkowe opcje kontroli normalnego ustawiania ostrości i powiększenia: pochylenie i przesunięcie. Korzystając z tych dodatkowych elementów sterujących, fotograf może zredukować zniekształcenie perspektywy do jednego lub drugiego stopnia i przywrócić właściwy stopień prawidłowej perspektywy na zdjęciach.
Aberracja sferyczna
Aberracja sferyczna to inny rodzaj aberracji optycznej, która może wystąpić w obiektywach aparatu. Wynika to z różnicy załamania na krawędziach soczewki w porównaniu do środka, co powoduje niewłaściwą zbieżność światła zamiast zbieżności w punkcie ogniskowym. Aberracja sferyczna zazwyczaj powoduje bardziej miękkie ogniskowanie niż wyraźne i ostre ogniskowanie.
Aberrację sferyczną można poprawić na kilka sposobów. Aby skorygować zbieżność światła, można zastosować kombinację soczewek sferycznych wypukłych i wklęsłych. Nowoczesne wysokiej klasy profesjonalne soczewki często zawierają soczewkę asferyczną. Soczewki asferyczne powodują mniejsze załamanie na krawędziach i więcej w środku, co powoduje odpowiednią zbieżność na danej ogniskowej.
Niektóre obiektywy, takie jak portrety z miękką ostrością, celowo pozostawiają pewną aberrację sferyczną na miejscu, aby uzyskać przyjemniejsze ujęcia. W takich przypadkach aberracja sferyczna jest pożądanym efektem, którego można wyraźnie szukać w obiektywie.
Śpiączka
W związku z aberracją sferyczną aberracja komatyczna jest problemem refrakcyjnym, który występuje w punktowych źródłach światła poza osią. Ze względu na różnicę załamania w pobliżu krawędzi soczewki sferycznej, źródła punktowe poza osią mogą wydawać się rozciągnięte i „halo” na płaszczyźnie ogniskowej. Koma jest na ogół kombinacją zarówno sferycznej aberracji punktowego źródła światła, jak i aberracji chromatycznej, aby uzyskać efekt, który wygląda jak kometa.
Koma jest ogólnie kontrolowana za pomocą soczewek o odpowiedniej krzywiźnie, aby zminimalizować zniekształcenie krawędzi. W obiektywach aparatu na ogół wymagana jest kombinacja elementów soczewki, aby zminimalizować takie aberracje optyczne. Aberracja comatyczna jest problemem, który w dużej mierze dotyka osoby wykonujące zdjęcia nocne lub astrofotografię, ponieważ punktowe źródła światła są najczęściej spotykane w tych scenariuszach.
Dyfrakcja
Ostateczny rodzaj zniekształceń jest również możliwy i występuje we wszystkich aparatach. Dyfrakcja jest efektem światła, biorąc pod uwagę jego charakter falowy. Kiedy fale napotykają krawędź lub otwór, wówczas mają tendencję do zginania się wokół niej. Membrana w aparacie pozwala kontrolować przysłonę lub otwór, przez który przechodzi światło docierające do czujnika. Przysłona daje nam kontrolę nad tym, ile światła dociera do czujnika ... ale w rezultacie może również powodować rozmycie dyfrakcyjne poprzez efekt zwany przewiewnym dyskiem.
Przy wystarczająco szerokich otworach dyfrakcja jest na tyle niska, że nie powoduje żadnych problemów. Wszystkie czujniki mają jednak limit dyfrakcji, powyżej którego efekty dyfrakcji zaczną wpływać na jakość obrazu. W przypadku większości czujników jest to około f / 8 do f / 11. Im większe są strony zdjęciowe i im bardziej efektywne jest mikrosoczewkowanie wokół każdego miejsca na czujniku, tym wyższa jest apertura ograniczająca. Gdy apertura zostanie zatrzymana wystarczająco daleko poniżej granicy dyfrakcji, efekt przewiewnego dysku pozwoli na wyciekanie światła poza zamierzony piksel czujnika (zdjęcia) i wpłynie na inne. Przysłony poniżej przysłony f / 22 zwykle zaczynają powodować wystarczającą utratę ostrości, aby przeciwdziałać wzmocnieniom dzięki ściślejszej aperturze.
Podczas gdy dyfrakcja światła jest powodowana przez przysłonę w obiektywie, należy zauważyć, że uzyskany efekt zależy od czujnika w kamerze. Duże pełnoklatkowe czujniki w wysokiej klasy korpusach aparatów DSLR będą wykazywać problemy z powodu mniejszej dyfrakcji niż mniejsze czujniki w podstawowych korpusach aparatów DSLR, które z kolei będą wykazywać problemy znacznie mniejsze niż małe czujniki o dużej gęstości pikseli w większości punktów i strzelać kamerami.
Próbuję zapisać odpowiedź bardziej zorientowaną na fotografa. Różne problemy związane z obiektywami to:
Niezupełnie w tej samej kategorii, ale bardzo ważnym aspektem obiektywów jest rozdzielczość , a właściwie zwykle zależy nam na utracie rozdzielczości w kierunku krawędzi z powodu różnych innych aberracji, takich jak śpiączka, astygmatyzm, krzywizna pola itp. Zwykle można poprawić sytuację kiedy zatrzymujesz się i powinieneś spróbować, ponieważ nie możesz tego poprawić podczas przetwarzania końcowego.
Należy pamiętać, że nie ma czegoś takiego jak idealny obiektyw i każdy obiektyw ma pewien stopień aberracji ze względu na kompromisy dokonane podczas projektowania optycznego.
Bezwzględnie aberracjami „optycznymi” (tj. Falowymi) są:
Ale te, które najczęściej wpływają na twoje zdjęcia, to:
Aberracja chromatyczna - różne kolory są skupione w różnych pozycjach na obrazie, co daje tęcze wokół jasnych obiektów, szczególnie na niebie.
Flare / ghosting - światło jest rozproszone wewnątrz soczewki, albo ze szkła, albo z metalowego korpusu. Powoduje to utworzenie szeregu kolorowych kół idących w stronę słońca, które czasem widać na filmach, i zmniejsza kontrast obrazu.
Aberracja sferyczna: Promienie pochodzące z pobliżu osi obiektywu docierają do płaszczyzny ogniskowej z wierzchołka na określoną odległość w dół. Promienie od marginesów soczewki tworzą wierzchołek w innej odległości.
Koma: związana z aberracją sferyczną, ale różni się tym, że łatka utworzona w ognisku nie jest dyskiem, a jej kształt przypomina kometę.
Astygmatyzm: Plaster wytwarza owal.
Krzywizna pola: ognisko soczewki powinno tworzyć się na płaskiej powierzchni, podobnie jak na płaskiej powierzchni czujnika cyfrowego. Zamiast tego powierzchnia czujnika musi być zakrzywiona jak wnętrze miski.
Zniekształcenie: Prostokątny obiekt powinien być obrazem prostokąta z kwadratowymi bokami. Zamiast tego obrazy prostokąta z bokami wybrzuszonymi na zewnątrz (lufa) i / lub wybrzuszonymi do wewnątrz (poduszeczka).
Poprzeczna aberracja chromatyczna: Niebieskie i czerwone światło ustawia ostrość w tej samej odległości od obiektywu, jednak oba mają nieco inne ogniskowe.
Wzdłużna aberracja chromatyczna: Rzeczywista lokalizacja obrazu jest funkcją długości fali. Czerwona płaszczyzna obrazu tworzy się dalej od soczewki. Fioletowa płaszczyzna obrazu tworzy się pierwsza. Pozostałe kolory tworzą się pomiędzy. Każdy kolorowy obraz ma nieco inny rozmiar.