Что такое хроматические аберрации и что влияет на их появление

Хроматические аберрации человеческим языком – это цветовые искажения, которые добавляют в оригинальное изображения разного рода паразитические искажения.

Хроматические аберрации

Если Вы любитель, и где-то услышали, что какой-то объектив дает сильные ХА (хроматические аберрации, а именно так их чаще всего обзывают для сокращения), а потом долго смотрели на фотографию и так и ничего не увидели – не расстраивайтесь. В наше время борьба над ХА в самом разгаре. Сейчас, в качественной оптике очень хорошо удается бороться с ХА и потому заметить их действительно сложно.

Бывают осевые, сферические, поперечные и другие виды, но все они сводятся к искажению картинки.

Основная суть хроматической аберрации походит от дисперсии, проще говоря, когда белый луч раскладывается на свой спектр – это связано с тем, что лучи с разной длиной волны (разного цвета) преломляются под разными углами, проходя через линзы объектива.

Достаточно вспомнить урок по физике с преломлением лучей в призме, а линза – это две призмы соединенные основами. Получается слоеная картинка. Часто ХА добавляют разные цветовые пятна и полосы, особенно ярко это выражается на переходе контрастных предметов, часто приводят пример с деревьями.

Хроматические аберрации

Ниже снимок, весь заполненный аберрациями.

Пример абберации. Красные ореолы паутинки.

 

Конечно, существует ряд объективов (а именно объективы дают ХА), которые все же сильно страдают этим недугом. Но как говорится: оптимисты изобретают самолет, пессимисты – парашют, потому с ХА нужно бороться, чтобы получать качественные снимки.

Хроматические аберрации. Фрижинг

Очень часто ХА ярко выраженные в зоне нерезкости. В народе аберрации, обычно в зоне нерезкости, именуют фрижингом (‘Purple fringing’). Переходы в области перед зоной резкости окрашиваются в фиолетовый (пурпурный) цвет, а за областью резкости в зеленый. Это хорошо видно на примере выше. Очень многие объективы имеют аберрации именно в зоне нерезкости.

Сферические аберрации

Сферические аберрации – это стирание границ между контрастными элементами в зоне резкости на фото. Пример выше, белая рубашка модели плавно перетекает в темный задний фон, стирая границу. Сферическими аберрациями сильно страдают монокли. Более детально в разделе монокль.

Паразитические блики

Иногда путают фиолетовые и красные ореолы на фото с ХА. Ореолы – это просто паразитические блики от яркого источника в кадре. Пример таких бликов показан выше.

Как же быть? Как лечить от этого объектив?
В современных объективах стараются использовать низкодисперсные элементы. Nikon их обозначает как ED (Extra-Low Dispersion – супер маленькая дисперсия). Эти элементы дают меньшее преломление для лучей с разной длинной волны (для лучей разного цвета).

Также сейчас начали использовать асферические линзы, которые позволяют получить конечную картинку с меньшим количеством ХА.
В современных продвинутых камерах есть автоматический контроль аберраций – не знаю как это делают современные камеры (скорее всего по специальным алгоритмам), но удаление аберраций у них получается на ура.

Также я рекомендую просто помнить, что аберрации появляются при сильно контрастных элементах в кадре (солнце и небо, деревья и небо, темные и светлые участки), когда фотографируете действительно сильно контрастный элемент, просто помните, что фото нужно будет доработать если появятся ХА.

Больше всего ХА появляется на открытой диафрагме при использовании на широкоугольных и светосильных объективах, потому ХА видны почти на всех дешевых и объективах среднего ценового диапазона при полностью открытой диафрагме (в определенных условиях).

У телеобъективов больше всего ХА на длинном конце (максимальном допустимом фокусном расстоянии).
Очень легко (но не совсем корректно) избавиться от ХА – это сделать фотографию черно белой.

Если же нужно полностью избавиться от ХА при  непосредственной фотосъемке, то в этом помогут зеркально-линзовые объективы, в которых они отсутствуют напрочь, примером такого объектива может служить МС МТО-11 1000mm F10.

0.

Спасибо за внимание, Аркадий Шаповал

Хроматические аберрации в фотографии.

Поделиться статьёй:

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

Содержание статьи:

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

Проявляется эффект обычно:

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

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

Виды аберрации в фотографии

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

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

1. Хроматизм положения, или продольная аберрация,
2. Хроматизм увеличения.

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

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

Хроматизм положения

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

Эта информация дает представление о фокусном расстоянии в общем – оно является совокупностью таких показателей для всех цветов спектра.

Это усредненное значение, снижение аберрации – это процесс сведения этой разницы к минимуму. Тогда все лучи заново будут собираться в одной точке, или максимально близко к этому положению.

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

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

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

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

Хроматизм увеличения

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

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

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

Как избавиться от хроматических аберраций?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Как исправить аберрации посредством программ?

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

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

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

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

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

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

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

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

Подведем итоги

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

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

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

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

Поделиться статьёй:

Хроматические аберрации. Что это и с чем это едят?

Хроматические аберрации (ХА), или их еще называют дисперсия света или цветовая окантовка — проблема большинства оптических систем, обусловленная не совпадением фокусных расстояний для лучей света с разными длинами волн (лучей разных цветов). В результате появляется их рассогласование в фокальной точке объектива. При этом изображение получает цветную окантовку по краям фотографии. И, хотя вы сможете удалить малые уровни хроматических аберраций в графическом редакторе, реальность такова, что она не может быть исправлена полностью программной обработкой.

 

Почему возникают ХА?

 

Хроматические аберрации возникают потому, что ваш объектив действует как призма, преломляющая свет. Но в связи с определенными свойствами стекла, проходящие через него лучи света, состоящие из большого количества волн разной длины (а, следовательно, и различного цвета), выходят под различными углами. Следовательно, чтобы сенсор камеры правильно передал эту комбинацию цветов, объектив вашего фотоаппарата должен сфокусировать все лучи разного цвета в одной точке на сенсоре.

 

Прохождение лучей света через линзы с разложение света в спектр в результате дисперсии.

1. Расстояние от линзы до точки пересечения луча с оптической осью линзы разное для каждого луча спектра. Лучи не собираются в одну точку (нет единого фокусного расстояния). Наблюдается хроматизм — различие фокусных расстояний составляющих света.

2. Уменьшение хроматизма с помощью ахроматической линзы

Производители оптики для коррекции всех этих световых лучей, как правило, используют большое количество линз. Если вы видели конструкцию объектива, то знаете, что в его конструкции десятки его составляющих элементов, направленных на корректировку различных составляющих источника света по пути через объектив к сенсору фотокамеры. К сожалению, это и есть то слабое место, где хроматические аберрации, как правило, проявляют себя. Даже незначительные отклонения в производстве линзовых элементов в определенных условиях могут привести к появлению на ваших фотоснимках предательской ХА.

 

Это не значит, что необходимо срочно покупать объектив профессионального уровня (хотя, в принципе, это будет не лишним). На самом деле все объективы в той или иной степени страдают от хроматической аберрации. Важнее то, страдает ли ваш объектив видимыми на снимках ХА, и есть ли у вас эффективное средство для борьбы с ними.

 

 

Как избежать хроматических аберраций?

 

Хроматические аберрации могут быть эффективно удалены при обработке изображений в редакторе, если вы снимаете в формате RAW. Но наиболее правильным будет попытаться устранить проблему в первоисточнике — фотокамере. Существует несколько легких для понимания методов съемки, которые помогут вам свести к минимуму видимый эффект ХА. Давайте их рассмотрим

 

1. Избегайте высококонтрастных сцен

 

Хроматические аберрации, как правило, появляются в сценах с высокой контрастностью. В частности, если источник света находится позади снимаемого объекта, особенно на фотографиях, сделанных на белом фоне, пейзажные фото, сделанные при восходе солнца. В таких ситуациях необходимо попытаться перекомпоновать снимаемую сцену. Подберите другой задний фон, который будет больше соответствовать по контрасту объекту съемки, или дождитесь более подходящих условий освещения. Если снимаемую сцену необходимо запечатлеть в данном виде или просто нет другой возможности для съемки, то переключитесь в формат RAW, при этом вам придется делать корректировку при пост-обработке конечного фотоснимка.

 

2. Контролируйте фокусное расстояние зум-объектива

 

Приятно иметь зум-объектив к широким диапазоном фокусных расстояний, но реальность такова, что ХА проявляют себя на коротком и длинном конце фокуса. Поэтому возможность выбора фокусного расстояния, близкого к среднему, как правило, помогает снять вопрос о видимых хроматических аберрациях.

 

Например, фотосъемка с помощью зум-объектива на широких ФР приводит к появлению не только хроматических аберраций, но и различных других дефектов в изображении. Рассмотрите возможность съемки панорамы несколькими кадрами с фокусным расстоянием, на котором не проявляются видимые хроматические аберрации, а затем объедините изображений в редакторе.

 

3. Увеличьте числовое значение диафрагмы

 

Как правило, «зажатие» диафрагмы помогает уменьшить заметные дефекты большинства объективов, в том числе и хроматические аберрации. Помните, что вам при этом потребуется увеличить выдержку или повысить значение ISO, чтобы компенсировать потери света.

 

4. Располагайте снимаемый объект ближе к центру изображения

 

Хроматические аберрации, наиболее сильно проявляются по мере продвижения от центра кадра к его краям. Это, в основном является результатом неравномерности кривизны линз объектива. Поэтом, расположение главного объекта съемки ближе к середине снимаемого кадра, поможет уменьшить или даже полностью устранить ХА, а композиционную компоновку кадра затем произведите при пост-обработке.

 

 

Также следует упомянуть, что во многих современных фотокамерах ХА исправляется автоматически. Корректировка выполняется процессором камеры при конвертации файла в JPEG и не снижает чёткость снимка.

 

Что такое хроматические аберрации и как они влияют на фотографию

Хроматические аберрации – что это такое?

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

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

Проявляется эффект обычно:

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

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

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

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

1. Хроматизм положения, или продольная аберрация,
2. Хроматизм увеличения.

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

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

При попадании лучей света на линзу, они преломляются и распадаются на цвета, у каждого из них своя длина волны, следовательно и траектория у них будет отличаться. Так появляется понятие – коэффициент преломления, у каждого цвета он будет разным.

У синего цвета он больше, следовательно эти лучи отклоняются от первоначальной траектории больше и точка фокусировки, то есть место, где они сойдутся снова, находится ближе к линзе. Красный же цвет имеет самый низкий коэффициент преломлении, что означает большее фокусное расстояние.

Точка фокусировки будет максимально удалена от линзы.

Обратите внимание

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

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

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

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

Обычно применяют пару – обычная сферическая (крон) плюс обратно вогнутая (флинт), тогда разница коэффициента преломления направляется «против» аберрации. А цвета «собираются» обратно в точке фокуса. Происходит это таким образом. Первая линза диспергирует свет и рассеивает его, отклоняя лучи от первоначальной оси.

Проходя сквозь нее, цвета получают отдельно, каждый под своим углом. Вторая отрицательная, или собирающая, повторно диспергирует лучи, собирая их обратно, компенсируя действие рассеивающей линзы. На итоговом изображении будет виден нужный цвет без искажений.

Эти «дуэты», позволяющие снизить эффект хроматики, называются ахроматическими линзами.

Хроматизм увеличения

Этот эффект имеет ту же природу, но проявляется по другому. Лучи попадают на линзу, преломляются (каждый цвет под своим углом) и выдают разные размеры снимаемого изображения на итоговом снимке.

Хроматизм увеличения не поддается корректировке при изменениях диафрагмы, только постобработкой. Принцип корректировки основан на изменении масштаба одного из 3 компонентов цветов при неизменном третьем. Тут главное не сместить оптическую ось, чтобы изображение «не поплыло».

Исправить его на стадии съемок невозможно. Чаще всего хроматизм увеличения является свойством системы линз.

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

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

Как избавиться от хроматических аберраций?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Adobe Photoshop – самый популярный графический редактор растровых изображений для всех основных ОС.

С его помощью можно редактировать изображения, создавать анимацию, обрабатывать медиафайлы, подготавливать изображения к печати, в том числе и в полиграфии.

На базовую программу можно устанавливать дополнительные плагины и расширения, дающие практически неограниченные возможности работы с графикой. Используется Photoshop в рекламе, полиграфии, веб-дизайне, даже в создании компьютерных игр и роликов.

 

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

Программа Adobe Lightroom была задумана больше как проводник или софт для управления каталогами снимков. В нем удобно перемещать, компоновать, сохранять и переименовывать снимки, создавая удобную базу с понятной навигацией.

Программа позволяет делать коллажи, ретушировать снимки и готовить их к печати. Но одним из дополнительных свойств стало редактирование сохраняемых снимков, снижение шумов, изменения яркости и цветности. Возможности программы к версии 3.

0 развились до вполне приличного уровня.

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

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

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

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

Подведем итоги

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

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

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

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

Источник: http://top100photo.ru/blog/azbuka-fotografii/hromaticheskie-aberracii-chto-eto-takoe

Что такое аберрации объектива. Виды аберраций

На данном фото присутствуют ярко выраженные сферические аберрации, проявляющиеся в виде ореолов вокруг контрастных объектов

Аберрации это своего рода отклонения, которые вносит оптическая система, проецируя изображение на светочувствительный элемент (матрицу фотоаппарата). Если за эталон принимается изображение, которое мы видим, то на фотографии оно может отличаться (становиться хуже, чем в реальности).

История вопроса
Впервые теория аберраций оптических систем была выдвинута в 1856 году немецким математиком и астрономом Филиппом Людвигом фон Зейделем.

Он выделил и описал 5 разных типов аберраций: сферическую аберрацию, кому, астигматизм, кривизну поля, дисторсию. Эти аберрации так и называют — аберрации Зейделя.

Они относятся к монохроматическому (черно-белому) изображению.

Позже, с появлением цветной фотографии были определены еще хроматические аберрации.

Ко всему этому списку можно еще добавить дифракционную аберрацию.

Ниже рассмотрим каждую из аберраций на практических примерах.

Сферическая аберрация

Сферическая аберрация возникает из-за сферической формы линзы в объективе.

Сферическая аберрация. Изображение взято из Википедии

Лучи от края линзы фокусируют свет ближе к сенсору (матрице фотоаппарата), чем лучи от центра линзы. Из-за того, что лучи попадают в разные области на сенсоре, вместо четкой точки мы получаем круг рассеяния. Чем сильнее сферические аберрации, тем соответственно круг рассеяния больше.

Пример сферической аберрации. Фото снято объективом Индустар-61 2.8/52 на открытой диафрагме

Детализация, и соответственно резкость изображения становится хуже. Вместе с резкостью падает и контраст изображения.

Кома

Кома (коматическая аберрация) возникает также как и сферическая, из-за того, что лучи фокусируются на разное расстояние, но в отличие от сферической аберрации, они проходят не через оптическую ось системы, а под углом.

Кома. Изображение взято из Википедии

Из за этого центры кругов рассеяния не совпадают и накладываются друг на друга. Такая форма рассеяния похожа на форму кометы, поэтому и эта аберрация и получила такое имя — кома.

На практике заметить кому не так просто. Современные объективы хорошо скорректированы от этого вида аберрации. Но иногда ее все же можно наблюдать в некоторых широкоугольных объективах, проявляющуюся на периферии кадра.

Важно

На фрагменте 100% увеличения кадра красной стрелочкой показана кома. кружки от света фонарей на фото имеют эллипсоидную форму, хотя в реальности они круглые. Также видно, что в данном примере кома проявилась в тандеме с хроматическими аберрациями. Фото сделано объективом Nikkor 28mm 1:2.8 Ai.

Реально, где кома может быть заметна и наносить значительный вред, так это в астрофотографии, где важна точная передача самых мельчайших точек на звездном небе. В других жанрах вряд ли она будет серьезным недостатком.

Кривизна поля изображения

Кривизна поля возникает также из-за формы линзы и приводит к криволинейной поверхности изображения. Изображение может быть резким на этой поверхности, но эта поверхность несовместима с плоской поверхностью сенсора, поэтому на нем резкость будет неравномерной.

Кривизна поля. Изображение взято из Википедии

Например, при наведении резкости в центе кадра, его края будут не в резкости. Или наоборот, если резкость наводить по краю кадра, центр будет нерезким.

Пример ярко выраженной кривизны поля. Фото снято неисправным объективом Триплет 2.8/78. В реальности объективы имеют не настолько ярко выраженную кривизну.

Кривизну поля имеют объективы с первыми оптическими схемами, такие как апланаты и объектив Петцваля. С появлением анастигматов эту аберрацию исправили.

Астигматизм

Астигматизм возникает вследствие того, что лучи находящиеся вне оптической оси объектива имеют различные точки сходимости.

Астигматизм. Изображение взято из Википедии

Астигматизм означает, что изображение может быть резче в одной области кадра, чем в другом при одинаковом расстоянии.

Классическим примером астигматизма является изображение колеса, на котором спицы и обод не являются резкими одновременно.

Пример астигматизма. Изображение взято из toothwalker.org

Астигматизм можно заметить на периферии кадра, снятого широкоугольным объективом на фотографии, где есть четкие линии.

Дисторсия

Дисторсия в отличие от вышеперечисленных аберраций не вносит искажения по резкости, но искажает прямые линии находящиеся в пространстве.

На фотографии они отображаются как изогнутые.

Пример дисторсии. Фото снято фишай объективом Canon EF 14mm F / 2.8L II USM, у фишай объективов дисторсия специально более ярко выражена

Хроматические аберрации

Хроматические аберрации обусловлены дисперсией из-за разной длинны волн (цветов).

Хроматические аберрации. Изображение взято из Википедии

Хроматические аберрации проявляются на фотографии в виде цветной окантовки вокруг объектов, имеющих контрастный цветовой переход. Также они влияют на снижение четкости изображения.

Пример хроматических аберраций. Фото снято объективом Tamron 28 mm f/ 2.5 на открытой диафрагме

Дифракция

Дифракционная аберрация возникает вследствие дифракции света, проходящего через диафрагму объектива. Дифракция возникает при сильном прикрытии диафрагмы, и ограничивает разрешающую способность объектива. Другими словами при наступлении дифракции резкость на фотографии падает по всему полю изображения.

Ниже приведен пример, снятый одним и тем же объективом на разных значениях диафрагмы.

Фрагмент предыдущей фотографии со 100% увеличением. Фото слева сделано на диафрагме f/ 5.6, а справа на f/ 16. Слева видна большая четкость и детализация (обратите внимание, что видна растровая сетка оффсетной печати), справа детали съела дифракция. Фото снято объективом Olympus Zuiko 50 mm f/ 1.4.

У светосильных объективов дифракция наступает раньше, чем у более темных, но это зависит от конкретной модели и оптической схемы объектива.

Выводы
Все перечисленные выше аберрации в той или иной мере проявляются в объективах. Полностью их устранить невозможно, их стараются минимизировать. Иногда уменьшение одних дается ценой увеличения других, поэтому при рассчете объективов учитывается цель, для каких задач он создается и исходя из этого принимается сбалансированное значение показателей.

Источник: https://periscope.com.ua/comment/reply/707/1948

Что такое хроматические аберрации и как с ними бороться? :

С хроматическими аберрациями сталкивался каждый фотограф, причем как любитель, так и профессионал. Эта проблема проявляет себя с самой зари развития фотодела. Хочется сразу отметить, что от “хроматики” избавиться вообще не удастся.

Стоит понять, что любая линза, даже самая дорогая и качественная, дает искажение действительного изображения. Поэтому даже объективы за десятки тысяч долларов будут обладать этой незаурядной проблемой.

Просто выходит так, что дешевые объективы будут показывать сильную “хроматику”, а более дорогие – слабую.

Проблема и её решение

Совет

Однако с таким видом искажений можно бороться. Давайте разложим всё по полочкам. Фотографу нужно знать, с чем ему предстоит иметь дело. То есть ему нужно знать, что такое хроматические аберрации. По этому поводу можно сказать следующее.

Аберрации оптических систем, или хроматика, как еще говорят в народе, это явление искажения света, который, проходя через линзовые системы, попадает на матрицу фотоаппарата.

То есть, если какая-либо сфотографированная точка будет искажена на фотографии (что проявляется в “замыленности” контуров либо в ряби, которая имеет градиентный или резкий переход от голубого к розовому), значит, она будет обладать явной аберрацией.

Это, естественно, портит картинку.Так как же убрать хроматические аберрации? Для начала нужно понять, что искажения носят не единичный характер, их бывает 2 вида:

• хроматика положения;
• хроматика увеличения.

Расписывать, что и как происходит, почему появляются аберрации, не стоит, так как на практике можно увидеть только лишь конечный результат. Стоит лишь сказать, что оба этих типа хроматики можно “гасить” во многих популярных графических редакторах. Многие сталкиваются с проблемой, когда встречаются ярко выраженные хроматические аберрации: как убрать их качественно?

Залог хорошего фото

Первым делом стоит помнить о том, что если фото было сделано в формате RAW, тоэто значительно упрощает работу. Удалить или свести к минимуму хроматические аберрации можно несколькими методами. Расскажем о двух самых эффективных из них. Первый – это использование специального объектива типа ED.

Такие объективы очень популярны у компании Nikon, а аббревиатура ED означает Extra low Dispersion, то есть минимальный уровень искажений. Второй – это грамотное использование компьютерных программ, в частности Adobe Photoshop, со встроенным плагином Adobe Camera RAW.

При открытии RAW-фала в окошке этой программынеобходимо выбрать подпункт Defrigne и там выставить значение All Edges. Далее простыми манипуляциями с ползунками Red/Cyan или Blue/Yellow можно заметно снизить искажение контуров.

При использовании JPG-снимка эффект будет не таким хорошим, но всё же от большей части хроматизма вы избавитесь. JPG-файл следует открыть в фотошопе и применить к нему действие Distort – Lens Correction.

Стоит заметить, что чем точнее человек знает свой собственный фотоаппарат, тем от меньшего количества “хромных” снимков он страдает, так как при верных настройках можно “замять” хроматические аберрации ещё на этапе фотосъемки.

Источник: https://www.syl.ru/article/80279/chto-takoe-hromaticheskie-aberratsii-i-kak-s-nimi-borotsya

Хроматические аберрации фотоснимков

Приветствую всех неравнодушных к фотографии!

Полагаю, на сегодняшний день трудно представить себе фотографа, не использующего графические редакторы. Только очень ленивые из них не занимаются пост-обработкой ) Все остальные делают это, что называется, «часто и с удовольствием». Уверен, что и вы, дорогие читатели, делаете это. Но используете ли вы весь потенциал программ-конвертеров?

Сегодня мы начнем серию небольших уроков по обработке. Тема этой статьи:

ОБРАБОТКА ФОТОГРАФИЙ RAW-ФОРМАТА И УСТРАНЕНИЕ НЕДОСТАТКОВ ОПТИКИ, ИСПОЛЬЗУЯ ИНСТРУМЕНТ LENS CORRECTION

Плагин Lens Correction стал доступен пользователям с лета 2010 года, он входит в состав продуктов от Adobe: таких, например, как Adobe Camera Raw и Adobe Lightroom, то есть программ весьма популярных в среде фотографов. Среди стандартных нововведений типа поддержки новых камер и исправлений текущих ошибок был добавлен инструмент Lens Correction — если разобраться в нем, то оказывается, что это настоящий подарок для фотографов!

Само название инструмента в переводе с английского означает «Коррекция оптики», но это, на мой взгляд, не совсем верно.

Программа производит коррекцию изображений, полученных при помощи оптики, которой, в свою очередь, присущи определенные технические характеристики и особенности, влияющие на результат. В том числе, не всегда эти особенности — «во благо».

Но в целом, речь далее пойдет о множестве малоприятных дефектов фотографической оптики, которые возникают в процессе съемки — дисторсия, хроматические аберрации, виньетирование. Исправить эти неприятности, буквально в два-три клика, позволяет инструмент Lens Correction.

Обратите внимание

Базовая коррекция производится на основании профайлов объективов. И особенно важно, что в процессе такого редактирования традиционно не ухудшается качество исходника (при условии, что вы работаете с RAW).

Изначально в состав инструмента Lens Correction входит довольно много профайлов оптики. А если вдруг вы не нашли в предложенном списке свой объектив — не расстраивайтесь.

Здесь имеется также ручная корректировка, которая, кстати, не ограничивается лишь исправлением стандартных дисторсий (подушко- и бочко-образных), также можно корректировать горизонтальные и вертикальные искажения перспективы.

А еще доступно вращение, масштабирование и последующее кадрирование (очень удобное!) после всех корректирующих манипуляций.

Итак, Lens Correction помогает компенсировать те недостатки, которые присущи практически каждому объективу, не зависимо от его цены — многие фотолюбители ошибочно полагают, что оптика L-класса и им подобные дают идеальную картинку «на выходе». Ни один объектив не дает идеального результата, зато его можно достичь с помощью пост-обработки.

Обратите внимание! Программа предусматривает самостоятельное создание профилей для вашей оптики и последующее использование их наряду с уже существующими. Для этого существует бесплатная утилита Adobe Lens Creator, она доступна для скачивания на официальном сайте компании, к ней прилагается простая и понятная пошаговая инструкция по созданию уникальных профилей.

Как обычно выглядят недостатки оптики?

Это может быть затемнение по углам кадра, прямые линии (особенно по краям кадра) могут выглядеть изогнутыми, появляться цветные полосы по кромке объектов. Обратите внимание! При съемке на фотоаппарат с полноформатной матрицей такие эффекты, как виньетирование и дисторсия — более заметны, чем при съемке на кропнутую матрицу.

Ввиду конструктивной особенности объективов, от центра линзы к краям происходит поступательное падение резкости, контраста, просветленности, также увеличивается дисторсия. Из этого следует закономерность, что фотоаппараты с полноформатной матрицей не только стоят примерно вдвое дороже, но еще и более требовательны к качеству оптики.

И хотя эти дефекты чаще всего не бросаются в глаза в исходной фотографии, польза от их удаления есть почти всегда.

Важно

Тем не менее, плагином можно также и ухудшить исходник, все зависит от того — что изображено на фото и какая цель преследуется автором.

Видите ли, некоторые особенности оптики могут быть полезны (я говорю о дисторсии, которая возникает при съемке сверх-широкоугольными объективами) и вносить изменения в эти характеристики нужно с умом.

Далее мы рассмотрим подробнее особенности искажений и познакомимся поближе с функциями плагина Lens Correction. Из всех корректирующих функций плагина я бы назвал три наиболее популярных и эффективных: дисторсия, хроматические абберации, виньетирование.

Хроматическая аберрация (ХА) — паразитная дисперсия света, проходящего через оптическую схему объектива.

Белый свет при этом раскладывается на составляющие его цветные лучи, в результате чего изображения предмета в разных цветах не совпадают в пространстве изображений.

ХА ведёт к снижению резкости изображения, а также к появлению цветных контуров, полос, свечения вокруг объектов, которые у них на самом деле отсутствуют.

В отличие от других недостатков объектива, хроматические аберрации, как правило, становятся заметны только при просмотре изображения на экране в полном размере или при распечатке фото большого формата (от А4 и больше).

Появление ХА на фото может быть вызвано несколькими факторами или их сочетанием: съемка в контровом свете, использование максимально открытой диафрагмы, использование бюджетного объектива (в конструкции которого не используются дорогие низкодисперсные и асферические элементы), а также ввиду конструкционных особенностей объектива (зум-объектив сложнее дискретника, т.к. элементов в нем больше да и на разных фокусных расстояниях линзы ведут себя по-разному). Обратите внимание! Наличие низкодисперсных элементов в своих объективах производители отмечает специальной маркировкой. К примеру, у Canon — UD (Ultra-low dispersion), S-UD (Super Ultra-low dispersion) и конечно же L (Luxury). У Nikon это ED-серия. У Sigma — APO (Apochromatic) и EX.

Коррекция

Уменьшение хроматических аберраций положительно влияет на качество и четкость изображения — особенно по краям кадра.

На этом примере больше всех от ХА пострадало дерево в правом углу. Будем исправлять ошибки оптики!

Оценим масштабы бедствия. Достаточно увеличить изображение хотя бы до 100% — сразу в глаза бросаются ХА.

Совет

Как правило, достаточно воспользоваться автоматической коррекцией, используя профиль объектива. Иногда для более качественного подавления ХА нужно использовать слайдер. Как видите — получилось не так уж плохо, учитывая, что это увеличение 300% увеличение!

Но мы не останавливаемся на этом и идем дальше — с помощью корректирующей кисти и слайдера, отвечающего за насыщенность, лечим наиболее проблемные места.

Обратите внимание! Не желательно выкручивать насыщенность на минимум — ищите золотую середину.

В особо тяжелых случаях или ввиду отсутствия профиля для вашего объектива процесс коррекции ХА можно сделать вручную. Лучше всего начинать с краев кадра, просматривая изображение с увеличением от 100% до 400%, чтобы оценить эффективность коррекции.

Зачастую лучше всего начать с боковых ХA, используя ползунки регулировки , так как это наиболее эффективно. И если еще какие-то эффекты ХА остались, можно попробовать с ними побороться, используя инструмент «Defringe».

В любом случае, устранение ХА для каждого конкретного объектива достигается экспериментальным путем.

Есть еще один способ избавиться от ХА — в фотошопе выбрать кисточку, настроить ее на функцию Color и перекрашивать проблемные участки.

В следующей части я познакомлю вас с виньетированием, их разновидностями и способами нейтрализации.

Источник: http://nikon3100.ru/praktika/xromaticheskie-aberracii-fotosnimkov

Хроматические аберрации и фотография

Категории: ФототехникаСтили в фотографииСвоими рукамиРедактированиеТеория

Хроматическая аберрация – это довольно распространенная оптическая проблема, которая возникает тогда, когда объектив не может передать все цветовые лучи на одну фокальную плоскость, либо разные цветовые лучи фокусируются на разных точках одной фокальной плоскости.

Причиной возникновения хроматических аберраций является то, что линза объектива обладает дисперсией, то есть, световые волны различного цвета проходят сквозь нее с разной скоростью. На практике это проявляется в том, что изображение получается размытым, а вокруг некоторых объектов образуется цветная «бахрома» – контур красного, зеленого, желтого или фиолетового цвета.

Последнее особенно заметно при съемке высококонтрастных сцен.

В идеале объектив должен фокусировать все световые волны в одной точке, там, где находится так называемая минимальная геометрическая область рассеяния.

Обратите внимание

В действительности же, коэффициент преломления является различным для волн разной длины, а значит, волны разного цвета пересекаются в разных точках одной плоскости или в разных плоскостях. Результатом этого и становится возникновение аберрации того или иного типа.

Различают два основных вида аберрации: продольная (хроматизм положения) и поперечная (хроматизм увеличения). Рассмотрим каждый из них более подробно.

Осевая аберрация

Продольная или осевая аберрация возникает тогда, когда волны разной длины, проходя сквозь объектив, фокусируются в разных плоскостях. Вследствие этого на фотографии и появляются цветные контуры вокруг объектов, посторонние цветные пятна и полосы.

Данную проблему можно попытаться решить путем затемнения линзы диафрагмой – для этого следует уменьшать значение апертуры в настройках аппарата.

Попробуйте поэкспериментировать с настройками – и вы увидите, что одна и та же фотография будет заметно меняться в зависимости от выбранных параметров. К счастью, большинство современных объективов предусматривает возможность автоматического исправления аберраций такого типа.

Для этого в их конструкции используются комбинированные линзы с разным значением дисперсии. Поэтому главным фактором при борьбе с продольными аберрациями является выбор «правильного» объектива.

Поперечная аберрация

Хроматизм увеличения или поперечная аберрация возникает тогда, когда волны различной длины фокусируются в разных точках одной фокальной плоскости. На практике это обычно выражается в появлении цветной бахромы по контуру объектов.

Нередко искажается цвет по углам изображении, однако, в отличие от осевых аберраций, поперечные никогда не проявляются в центре фотографии. В наибольшей степени искажения такого типа характерны для широкоугольных объективов и «рыбий глаз».

Важно

В отличие от продольных аберраций, поперечные нельзя устранить путем уменьшения диафрагмы. Зато с ними можно довольно успешно бороться при пост-обработке фотографий, например, в программе Adobe Photoshop или Lightroom.

Некоторые производители фототехники предлагают специальное программное обеспечение для редактирования фотоматериалов.

К сожалению, многие не слишком качественные объективы могут страдать от продольных и поперечных аберраций одновременно. Для борьбы с такими двойными искажениями следует применять комплексный подход: во время съемки стараться уменьшать значение диафрагмы до минимально возможного, а при обработке готовых изображений использовать соответствующее программное обеспечение.

Как предотвратить хроматические аберрации

Главное условие для предотвращения хроматических аберраций – качественный объектив. Наиболее эффективными, хотя и наиболее дорогими в этом плане на сегодняшний день являются объективы производства Nikon с низкодисперсными линзами.

Также стоит отметить, что чаще всего зум-объективы страдают от хроматических аберраций намного больше, чем фикс-фокальные (без возможности приближения).

Если же вы не являетесь счастливым обладателем дорогого объектива, попробуйте воспользоваться советами, приведенными выше, – уменьшайте значение диафрагмы при ярком освещении и используйте специальное программное обеспечение для обработки готовых фотографий. О сайте fotomtv. 

Источник: http://FotoMtv.ru/stati/hromaticheskie_aberracii_i_fotografiya/

Аберрация оптической системы – характеристика и основные виды

Аберрация оптической системы – это искажения изображений, которые возникают на выходе из оптической системы. Название происходит от лат. aberratio – уклонение, удаление. Искажения состоят в том, что оптические изображения не полностью соответствуют предмету.

Это проявляется в размытости изображения и называется монохроматической геометрической аберрацией либо окрашенности изображения – хроматической аберрацией оптической системы. Чаще всего оба вида аберрации проявляются вместе.

В приосевой (параксиальной) области оптическая система работает практически идеально, точка отображается точкой, а прямая – прямой и т.д. Однако, по мере отдаления точки от оптической оси, лучи от нее пересекаются в плоскости изображения не в одной точке. Таким образом, возникает круг рассеивания, т.е. возникают аберрации.

Величину аберрации можно определить путем расчёта по геометрическим и оптическим формулам через сравнение координат лучей, а также приближённо при помощи формул теории аберраций.

Существует описание явления аберрации как в лучевой теории (отступление от идентичности описывается через геометрические аберрации и фигуры рассеяния лучей), так и в представлениях волновой оптики (оценивается деформация сферической световой волны по пути через оптическую систему). Обычно, для характеристики объектива с большими аберрациями используются геометрические аберрации, в противном случае применяются представления волновой оптики.

Монохроматические геометрические аберрации

В 1856 году немецкий ученый Зайдель в результате анализа световых лучей установил пять аберраций объектива, появляющихся при прохождении через объектив монохромного света (т.е. света одной волны). Эти аберрации, описанные ниже, называются пятью аберрациями Зайделя.

Монохроматические геометрические аберрации оптических систем являются следствием их несовершенства и проявляются в монохроматичном свете.

Совет

В отличие от идеальной оптической системы, в которой все лучи от какой-либо точки предмета в меридиональной плоскости после прохождения через систему концентрируются в одной точке, в реальной оптической системе пересечение плоскости изображения этими лучами происходит в разных точках.

Координаты этих точек зависят от направления луча, координат точки пересечения с плоскостью входного зрачка и конструктивных элементов оптической системы (радиусы поверхностей, толщина оптических элементов, коэффициенты преломления линз и тд.).

Сферическая аберрация

Проявляется в несовпадении фокусов для лучей света, проходящих на разных расстояниях от оптической оси, вследствие чего нарушается гомоцентричность пучков лучей от точечного источника, хотя симметрия этих пучков сохраняется.

Это единственный вид геометрической аберрации, которая имеет место даже тогда, когда исходная точка расположена на главной оптической оси системы.

При сферической аберрации цилиндрический пучок лучей после преломления линзой приобретает вид не конуса, а воронкообразной фигуры. Изображение точки имеет дисковую форму с неоднородной освещённостью.

Причиной является тот факт, что преломляющие поверхности линз пересекаются с лучами широкого пучка под различными углами, из-за чего удалённые лучи преломляются сильнее и образуют свои точки схода на некотором отдалении от фокальной плоскости.

Кома

Аберрация Кома нарушает гомоцентричность широких световых пучков, которые входят в систему под углом к оптической оси. На оси центрированных оптических систем кома отсутствует. Каждый участок кольцевой зоны оптической системы, удалённый от оси на расстояние R даёт кольцо изображения точки, радиус которого увеличивается с увеличением R.

Из-за несовпадения центров колец происходит их наложение, что приводит к тому, что изображение точки, формируемое оптической системой, принимает форму несимметричного пятна рассеяния с максимальной освещённостью у вершины фигуры рассеяния, напоминающего комету. В сложных оптических системах кому корректируют вместе со сферической аберрацией путем подбора линз.

Системы без коматической и сферической аберрации называют апланатами.

Астигматизм

Если для объектива исправлены сферическая аберрация и кома, т.е. точка объекта, расположенная на оптической оси, правильно воспроизводится в виде точки изображения, но при этом точка объекта, не лежащая на оси, воспроизводится на изображении не в виде точки, а в виде эллипса или линии, то такой тип аберрации называется астигматизмом.

Обратите внимание

Причиной возникновения является различная кривизна оптической поверхности в различных плоскостях сечения, а углы преломления лучей пучка зависят от углов их падения.  При прохождении через оптическую систему лучи пересекаются на разном расстоянии от преломляющей поверхности.

В результате в разных сечениях фокус светового пучка оказывается в разных точках.
Существует такое положение на поверхности изображения, когда все лучи пучка в меридиональной (или перпендикулярной ей сагиттальной) плоскости пересекутся на этой поверхности.

Астигматический пучок изображает точку в форме двух астигматических фокальных линий на фокальных поверхностях, имеющих форму поверхностей вращения, и касающихся друг друга в точке оси системы.

Если для некоторой точки поля положения этих поверхностей не совпадают, имеет место астигматизм или астигматическую разность меридионального и сагиттального фокусов. Астигматизм называют положительным, если меридиональные фокусы находятся ближе к поверхности преломления, чем сагиттальные, в противном случае – отрицательным.

Кривизна поля изображения

Проявляется в том, что изображение плоского (перпендикулярного к оптической оси) объекта находится на поверхности, вогнутой либо выпуклой по отношению к объективу, что делает резкость неравномерной по полю изображения. При резкой фокусировке центральной части изображения края будут лежать не в фокусе (не резкими) и наоборот.

Кривизна поля изображения, как правило, достигает больших значений у простых объективов (до 4 линз). Корректируется подбором кривизны поверхностей и толщины линз, а также расстояний между ними. Для качественного исправления, с учетом других видов аберраций, необходимо присутствие в составе не менее двух отрицательных линз.

При диафрагмировании отрицательное влияние кривизны поля на качество изображения уменьшается.

Дисторсия

Дисторсией (искривлением) является изменение линейного увеличения по полю зрения, что приводит к нарушению геометрического подобия между объектом и его изображением. Этот вид аберрации не зависит от координат пересечения луча и плоскости входного зрачка, но зависит от расстояния от источника до оптической оси.

Оптическая система без дисторсии называется ортоскопической. В объективах с симметричной конструкцией проявляется незначительно. Для устранения дисторсии применяют подбор линз и других элементов при разработке оптической системы. В цифровой фотографии дисторсия может быть исправлена с помощью компьютерной обработки.

Хроматические аберрации

Излучение большинства источников света характеризуется сложным спектральным составом, что приводит к возникновению хроматических аберраций, которые, в отличие от геометрических, могут возникать и в параксиальной области.

Важно

Дисперсия (рассеивание) света – зависимость показателя преломления оптического элемента от длины волны света, является причиной возникновения двух видов хроматических аберраций: хроматизма положения фокусов и хроматизма увеличения.

В первом случае, который еще называют продольным хроматизмом, возникает смещение плоскости изображения для разных длин волн, во втором – изменяется поперечное увеличение. Хроматические аберрации проявляются в окрашивании изображения, в появлении у него цветных контуров, отсутствующих у источника.

К хроматическим аберрациям относят также хроматические разности геометрических аберраций, в частности, хроматическую разность сферических аберраций (сферохроматизм) для лучей различных длин волн и хроматическую разность аберраций наклонных пучков.

Дифракционная аберрация

Причиной дифракционной аберрации является волновая природа света. Возникает, как результат дифракции света на диафрагме и оправе объектива. Препятствует увеличению разрешающей способности фотообъектива.

Из-за дифракционной аберрации ограничено минимальное угловое расстояние между точками, разрешаемое объективом. Высококачественные объективы подвержены ей в той же степени, что и простые.

Полностью принципиально не устранима, однако может быть уменьшена путем увеличения апертуры оптической системы.

Устранить аберрации полностью в оптических системах невозможно. Важно свести их к минимально допустимым значениям, которые обусловлены техническими требованиями и стоимостью изготовления системы.

Источник: http://www.fotik-city.ru/articlereview/aberration

Хроматические аберрации. Что это такое

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

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

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

Совет

Из рисунка хорошо видно, что лучи разных цветов фокусируются в разных плоскостях на оптической оси. Это первый вид хроматической аберрации, её ещё называют «осевой аберрацией». Осевая аберрация проявляется сильней на открытой диафрагме, приводя к нерезкости изображения.

Уменьшая диафрагму вы избавляетесь от осевой аберрации, это одна из причин почему не рекомендуется фотографировать на максимальной диафрагме. Осевую аберрацию нельзя исправить в редакторе, поэтому производители снабжают объектив целой системой «низкодисперсных элементов», которые в сумме компенсируют аберрации от других линз.

Вы наверняка встречали картинку вроде этой и удивлялись, зачем столько элементов:

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

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

Смысл в том, что ахроматическая линза склеена из двух сортов стекла: крона и флинта. Крон с низкой дисперсией, но и низким коэффициентом преломления. Флинт наоборот – коэффициент преломления и дисперсия больше. Эти стекляшки подбирают таким образом, чтобы минимизировать суммарную хроматическую аберрацию.

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

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

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

Обратите внимание

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».

Источник: http://www.softmixer.com/2010/12/blog-post_5618.html

Аберрации фотообъективов ч.2. | ДРУГ ФОТОАППАРАТ

{lang: ‘ru’}

В предыдущей статье я начал рассматривать недостатки линз и оптических систем, которые носят название аберрации. Продолжим рассматривать  геометрические и другие  аберрации объективов .

Геометрические аберрации

Кривизна поля изображения

Рис.1. Схема кривизны поля изображения:

пунктиром показано положение светочувствительного элемента (сенсора), сплошной линией изображено искривление поверхности, на которой изображение сохраняет резкость.

Эта аберрация является следствием астигматизма. В результате  кривизны поля изображения резкость  по всему полю неодинакова. Если центральная часть находится в фокусе, то края изображаются нерезко и наоборот, если сфокусировать изображение по краям, центральная его часть окажется нерезкой.

У объективов-анастигматов кривизна поля изображения  сводится к минимуму, она практически отсутствует.

Сферическая аберрация

Эту аберрацию еще называют отверстной ошибкой.

Причина этой аберрации заключается в том, что лучи света, близкие к оптической оси (их называют параксиальными лучами), проходя через центральную часть линзы пересекаются в одной точке за линзой, а лучи, проходящие через линзу по ее краям, пересекаются в другой точке.

Таким образом для параксиальных лучей имеется свой фокус, он расположен на оси дальше от линзы, а для краевых лучей — свой фокус, расположенный ближе к линзе. Чем дальше от центра лучи проходят через линзу, тем ближе к линзе находится их фокус. Лучи, находящиеся между краевыми и параксиальными образуют свои многочисленные фокусы.

Рис.2. Сферическая аберрация и ее коррекция при диафрагмировании.

В результате фокус размывается и расстояние между крайними точками называется фокусной размытостью. Данный эффект влияет на общую резкость изображения, получаемого с помощью линзы, ухудшая ее.

Если перед линзой поместить диафрагму, то она отсекает краевые лучи, тем самым значительно снижает влияние сферической аберрации на резкость изображения.

Стоит заметить, что в соответствии с физическими законами оптики лучи проходящие через линзу участвуют в построении всего изображения в целом, независимо от того в какой части линзы они проходят.

Таким образом, диафрагмирование не ограничивает поле изображения, а только уменьшает яркость (т. к. часть лучей все же не попадает на линзу).

Таким образом, на степень сферической аберрации влияет еще и диафрагма перед линзой, вот почему эту аберрацию и называют отверстной ошибкой.

Хроматическая аберрация

Причины хроматической аберрации заключаются в том, что свет, падающий на линзу состоит из лучей различных длин волн (разных цветов).

Рис.3. Схема возникновения хроматической аберрации.

Рис.4. Схема хроматической аберрации и ее корректировки.

Разность: Fк – Fc называют продольной хроматической аберрацией. Наличие хроматической аберрации приводит к значительной нерезкости изображения.

Вот пример изображения, получаемого линзой с хроматической аберрацией:

Исправление хроматической аберрации производится путем совмещения двух или нескольких линз с разным фокусным расстоянием.

Важно

Совмещение линз, которое позволяет сблизить фокусы синих и желтых лучей, называют ахроматической линзой (см. рис. ), а систему линз, у которой сближены фокусы синих, желтых и красных лучей – апохроматической.

Рис.4. Хроматическая аберрация – 1 и ее исправление путем соединения двух линз – собирающей и рассеивающей – 2.

Дифракционная аберрация

При этом кроме лучей, прошедших через отверстие прямолинейно появляются еще и лучи, отклонившиеся от этого направления. Они тоже вносят вклад в изображение.

В результате вокруг светлого кружка от лучей, прошедших отверстие прямолинейно, появляются цветные кольца (дифракционные кольца).

Диаметры этих колец зависят от диаметра отверстия, чем он меньше, тем больше будет диаметр первого дифракционного кольца. При увеличении диаметра отверстия диаметр дифракционного кольца уменьшается.

В изложенном материале рассмотрены основные виды аберраций. Аберрации оказывают существенное влияние на качество изображения, получаемого объективом, в частности они влияют на разрешающую силу.

Для их исправления объективы имеют несколько линз разной кривизны, как собирающих, так и рассеивающих. Расчет таких объективов является непростой задачей. Но сейчас хорошие объективы имеют достаточно скомпенсированные аберрации.

А вот Вам на закуску ролик, в котором показано, каким образом в фотошопе можно убрать хроматические аберрации:

Поделиться в соц. сетях

Источник: http://makal47.ru/instrumentyi-fotografa/aberratsii-fotoobektivov-ch-2

L | Tamron

Lateral Chromatic Aberration (Латеральные хроматические аберрации)

Это аберрация при которой увеличение изображения в периферийных областях меняется в зависимости от длинны волны. Хроматическая разница увеличения проявляется в виде цветовой окантовки (когда по границам краев виден цвет). 

Для стекла характерны преломления различных длины волн света для разных поверхностей. Короткая длина волны преломляется сильнее, чем длинная . Это свойство называется дисперсией и приводит к нежелательным побочным эффектам, таким как боковая хроматическая аберрация. При разработке объективов, особое внимание уделяется максимально низкой величине дисперсии системы.

Tamron использует стекла с низким рассеянием LD (низкий коэф. дисперсии) и AD (аномальная дисперсия) чтобы избежать появления хроматических аберраций. Это стеклянные элементы, которым всегда свойственно низкий коэффициент рассеивания или свойственно аномальная дисперсия для длинных волны.

Это схематично показано на рисунке:

Нормальный оптическое стекло имеет относительно высокий показатель дисперсии цвета, так что это заметно на всей плоскости изображения.

Объективы Tamron со стеклами LD позволяют существенно снизить дисперсию, и она будет едва заметна на краях изображения.

 

 

LD (низкий коэффициент рассеивания)

Элементы из стекла с низким рассеянием ( LD) в объективе помогают уменьшить хроматическую аберрацию, проявляющуюся в изменении цветности света и в попадании света в другую точку плоскости изображения (это – основная причина цветовых искажений и снижения резкости снимка). Хроматическая аберрация ухудшает резкость изображения, но стекло с низким рассеянием отличается очень низким коэффициентом рассеяния и менее склонно к расщеплению (разделению) луча света на цвета радуги. Такие свойства позволяют разработчикам объективов эффективно компенсировать хроматическую аберрацию по центру поля кадра (по оси). При этом частично остаются проблемы на больших фокусных расстояниях (в конце телескопического диапазона регулируемых фокусных расстояний).

Объективы с LD линзами:

Объективы серии Di II 
SP AF10-24mm F/3.5-4.5 Di II LD Aspherical [ IF]
SP AF 17-50mm F/2,8 VC XR Di II LD Aspherical [ IF]
SP AF 17-50mm F/2,8 XR Di II LD Aspherical [ IF]
AF 18-200mm F/3,5-6,3 XR Di II LD Aspherical [ IF] MACRO
AF 18-250mm F/3,5-6,3 Di II LD Aspherical [ IF] MACRO
AF 18-270mm F/3,5 -6,3 Di II VC LD Aspherical [ IF] Macro
AF 55-200mm F/4-5,6 Di II LD MACRO

Объективы серии Di
SP AF 28-75mm F/2,8 XR Di LD Aspherical [ IF] MACRO
AF 28-300mm F/3,5-6,3 VC XR Di LD Aspherical [ IF] MACRO
AF 28-300mm F/3,5-6,3 XR Di LD Aspherical [ IF] MACRO
SP AF 70-200mm F/2,8 Di LD [ IF] MACRO 
AF 70-300mm F/4-5,6 Di LD MACRO 1:2
SP AF 200-500mm F/5-6,3 Di LD [ IF]

Объективы с фиксированным фокусным расстоянием
SP AF 180mm F/3,5 Di MACRO 1:1

 

 

Lens hood (Бленда)

Бленда является существенно важным компонентом при оптической прорисовке, она необходима для подавления нежелательного рассеянного света и потери контраста. 

Форма бленды зависит от угла зрения (объектива) и диаметра фронтальной линзы. Объективу с узким углом зрения требуется более длинная бленда, чем объективу с широким углом. (См.пример).

Для объективов с системой внутренней фокусировки, фокусные расстояния которых начинаются в широкоугольном диапазоне, солнечная бленда имеет форму цветочной чашечки. Эта форма обеспечивает оптимальную защиту от паразитного света как в телескопической настройке объектива (за счет удлиненных частей бленды вверху и внизу), так и в широкоугольной настройке (за счет более коротких, обрезанных частей бленды), причем она исключает затемнения углов кадра.

 

    

 ^{Бленда для объектива 10-24mm} 

^{Бленда для объектива 60mm}

 

 ^{Бленда для объектива 70-200mm}

 

Longitudinal Chromatic Aberration (Продольные хроматические аберрации)

 

Продольная хроматическая аберрация это аберрация при которой положение фокальной точки на оптической оси меняется в зависимости от длинны волны. Это приводит к размытости изображения и снижению контраста.

Для стекла характерны преломления различных длины волн света для разных поверхностей. Короткая длина волны преломляется сильнее, чем длинная . Это свойство называется дисперсией и приводит к нежелательным побочным эффектам, таким как боковая хроматическая аберрация. При разработке объективов, особое внимание уделяется максимально низкой величине дисперсии системы.Tamron использует стекла с низким рассеянием LD (низкий коэф. дисперсии) и AD (аномальная дисперсия) чтобы избежать появления хроматических аберраций. Это стеклянные элементы, которым всегда свойственно низкий коэффициент рассеивания или свойственно аномальная дисперсия для длинных волны. 

Различия в хроматической аберрации элементов из стандартного оптиче-
ского стекла и элементов из стекла LD (типичная диаграмма)

Хроматические аберрации — это… Что такое Хроматические аберрации?

Хроматизм положения (1) и его уменьшение с помощью ахроматической линзы (2)

пример аберрации

Хромати́ческие аберра́ции заключаются в паразитной дисперсии света, проходящего через оптическую систему (фотографический объектив, бинокль, микроскоп, телескоп и т.д.). При этом белый свет разлагается на составляющие его цветные лучи, в результате чего изображения предмета в разных цветах не совпадают в пространстве изображений.

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

Хроматические аберрации ведут к снижению чёткости изображения, а иногда также и к появлению на нём цветных контуров, полос, пятен, которые у предмета отсутствуют.

Хроматизм положения

Схема исправления хроматизма положения: 1 — крон, 2 — флинт, 3 — зелёный луч, 4 — точка сведе́ния синего и красного лучей

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

Коэффициент преломления синих лучей, как правило, больше, чем красных, поэтому их фокус расположен ближе к задней главной точке линзы, чем фокус красных лучей . Отсюда следует, что для луча белого света единого фокусного расстояния у одной линзы не существует, а есть совокупность фокусных расстояний лучей всех цветов.

Разность называется хроматизмом положения (или хроматической разностью положения, продольной хроматической аберрацией). Диафрагмирование несколько её уменьшает.

При этом изображения предмета в лучах разного цвета будут находиться на разных расстояниях от задней главной точки. Если наводить на резкость по красным лучам, изображение в синих лучах будет не в фокусе, и наоборот.

Хроматические аберрации у фотографических объективов тщательно устраняются. Система линз, в которой сближены фокусы двух (например, синих и жёлтых) лучей, называется ахроматической, а при сближении фокусов трёх лучей — апохроматической, четырёх — суперахроматической.

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

,

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

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

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

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

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

Хроматизм увеличения

Называется также хроматической разностью увеличения.

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

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

Хроматические разности геометрических аберраций

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

Литература

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

Ссылки

Хроматические аберрации — что это и как избежать?

Хроматические аберрации (также известны как цветовая окантовка или дисперсия) — распространенная проблема линзы, которая возникает, когда цвета неправильно преломляются (изгибаются) в линзе, в результате чего возникает несоответствие в фокусе, где цвета не объединяются как должны.

Для того, чтобы лучше это понять, вспомним, что фокальная плоскость является плоскостью, на которой расположены точки в фокусе, где пучки света должны собраться вместе, чтобы правильно сфокусироваться на сенсоре.

Дело в том, что в зависимости от особенностей вашего объектива, выбранного фокусного расстояния и даже значения диафрагмы, которое вы используете, определенные длины волн (цвет) могут прийти в эти точки до или после установки фокальной плоскости.

 

Когда это происходит, вы в конечном итоге получаете фотографию с визуальной цветовой окантовкой по краям. Конечно вы можете удалить низкие уровни хроматической аберрации в Photoshop и Lightroom, но лучше потратить немного времени, для того чтобы понять, как избежать этого в дальнейшем.

Почему происходят хроматические аберрации?

Хроматическая аберрация происходит потому, что ваша линза работает как призма, преломляя лучи света в зависимости от различных свойств стекла. Помните, что свет на самом деле состоит из волн различной длины (цветов). Таким образом, чтобы сенсор камеры обнаружил сочетания цветов, ваш объектив должен сделать так чтобы все длины волн этого конкретного луча света попали в одну и ту же точку.

Это звучит просто, но вы должны принять во внимание тот факт, что различные длины волн (и, таким образом, различные цвета) попав в объектив все сразу, будут вести себя немного по-другому в зависимости от линзы, через которую они проходят.

Для корректного выравнивания световых лучей можно использовать профессиональные линзы, устраняющие асферические аберрации. При желании можно приобрести элементы объектива, которые предназначены для коррекции преломления света.

Элементы объектива

Секрет коррекционных элементов объектива кроется или в стекле, или в дизайне самого объектива — при определенных условиях это приводит к тому, что на ваших фотографиях больше не проявится хроматическая аберрация. Я не пытаюсь доказать, что вам необходимо приобрести профессиональный объектив, напротив, имейте в виду, что все объективы страдают от хроматической аберрации в той или иной форме. Важно то, имеет ли ваш объектив видимые хроматические аберрации, и можно ли в вашем случае это устранить.

Как избежать хроматической аберрации?

На самом деле хроматическая аберрация может быть эффективно удалена при пост-обработке, если вы снимаете в RAW. Однако, практика утверждает, что вы должны попытаться устранить проблемы в камере, вместо того чтобы создавать себе лишнюю работу в дальнейшем.

Есть хорошие новости для тех, кто любит работать с линзой. Ниже приведены несколько простых советов, которые помогут вам свести к минимуму или совсем избавиться от нежелательных цветовых эффектов на ваших фотографиях.

1. Избегайте сюжетов с высоким контрастом.

Хроматические аберрации, как правило, появляются в сюжетах с высокой контрастностью. Особенно способствуют появлению аберраций съемки напротив белых фонов, пейзажная съемка восхода, заката или съемка, при которой источник света находится позади объекта съемки.

Это означает, что иногда не надо делать ничего, кроме переосмысления своего кадра. Смените фон, чтобы улучшить основной цвет объекта съемки, или подождите более благоприятных условий освещения. Если вам абсолютно точно нужно отснять этот кадр, попробуйте отснять несколько кадров в RAW формате, при этом, возможно, потребуется пост-обработка фотографии.

2. Проверяйте фокусное расстояние.

Несомненно, приятно иметь доступ к широкому диапазону фокусных расстояний, но факт в том, что большинство зум-объективов проявляют различные аберрации на слишком коротких и длинных расстояниях. Для того, чтобы избежать аберраций, выберите другое фокусное расстояние. Кроме того, с помощью зум-объектива под определенным углом, можно познакомиться не только с хроматическими аберрациями, но другими дефектами в изображении. После того, как вы приобрести себе зум-объектив, научитесь с ним обращаться. Для начала будет неплохо попробовать снимать панораму при определенном фокусном расстоянии так, чтобы избежать хроматических аберраций, а затем заниматься пост-обработкой до безукоризненного результата.

3. Следите за диафрагмой.

Конкретные показания будут зависеть от типа используемого объектива, но уменьшение диафрагмы обычно помогает снизить заметные цветовые эффекты, в том числе хроматические аберрации. Возможно, потребуется отрегулировать выдержку или повысить ISO, чтобы компенсировать потерю света при работе.

4. Переместите ваш объект в центр кадра.

Хроматические аберрации, как правило, происходят чаще всего тогда, как вы находитесь дальше от центра кадра. Это происходит в результате преломления света внутри линзы. Поэтому, иногда достаточно подвинуться ближе к объекту для того, чтобы уменьшить или даже полностью устранить проблему с хроматической аберрацией и другие дефекты линз на фотографии.

Иногда все, что вам может понадобиться в пост-обработке — это обрезать часть проблемного изображения для достижения желаемого кадра. Если вы работаете с небольшими отпечатками или цифровой дистрибуцией, различия между исходником и обработанным фото будут не так заметны.

Таким образом, мы рассмотрели понятие хроматические аберрации, узнали как их избежать, и узнали что поможет вам улучшить качество конечного изображения. Если у вас есть другие советы, не рассматриваемые в статье или комментарии, пожалуйста, поделитесь ими ниже.

Что такое хроматическая аберрация?

Хроматическая аберрация, также известная как «цветная кайма» или «пурпурная кайма», является распространенной оптической проблемой, которая возникает, когда линза не может привести все длины волн цвета к одной и той же фокальной плоскости и / или когда длины волн цвета сфокусированы в разных положениях в фокальной плоскости. Хроматическая аберрация вызвана дисперсией линзы, когда свет разных цветов движется с разной скоростью при прохождении через линзу. В результате изображение может выглядеть размытым, или вокруг объектов могут появиться заметные цветные края (красный, зеленый, синий, желтый, фиолетовый, пурпурный), особенно в условиях высокой контрастности.

Идеальный объектив сфокусировал бы все длины волн в единую точку фокусировки, где находится лучший фокус с «кружком наименьшей путаницы», как показано ниже:

На самом деле показатель преломления для каждой длины волны у линз разный, который вызывает два типа хроматической аберрации — продольную хроматическую аберрацию и боковую хроматическую аберрацию.

Продольная хроматическая аберрация

Продольная хроматическая аберрация, также известная как «LoCA» или «окантовка боке», возникает, когда разные длины волн цвета не сходятся в одной точке после прохождения через линзу, как показано ниже:

Линзы с В задачах с продольной хроматической аберрацией может появиться окантовка вокруг объектов по всему изображению, даже в центре.Красный, зеленый, синий или комбинация этих цветов могут появляться вокруг объектов. Продольную хроматическую аберрацию можно значительно уменьшить, остановив линзу. Объективы с фиксированным фокусным расстоянием с быстрой диафрагмой обычно гораздо более подвержены LoCA, чем более светосильные объективы.

Вот пример продольной хроматической аберрации, которая видна на разных расстояниях:

NIKON D3S + 35mm f / 1.4 @ 35mm, ISO 200, 1/320, f / 1.4

Обратите внимание на зеленый цвет в верхней части изображения, переходя в нейтральный в середине, затем становясь фиолетовым в нижней части изображения, которая находится ближе к камере.Такая продольная хроматическая аберрация присутствует даже на дорогих объективах высокого класса, таких как Nikon 35mm f / 1.4G. Этот тип окантовки LoCA / боке можно значительно уменьшить при постобработке. Например, в Lightroom 4.1 есть инструмент «De-Fringe tool», который позволяет выбрать пипетку в модуле «Lens Corrections» и выбрать цвет бахромы, который необходимо скорректировать. С помощью такого инструмента можно либо полностью устранить эту окантовку, либо значительно ее уменьшить.

Вот еще один пример продольной хроматической аберрации с зеленой и пурпурной каймой, видимой с обеих сторон стволов и ветвей деревьев:

Нижняя обрезка была скорректирована в подмодуле Lightroom «Коррекция линзы» одним щелчком мыши.То же самое можно сделать в Photoshop, но для этого потребуется больше шагов (если не использовать инструмент Camera RAW).

Боковая хроматическая аберрация

Боковая хроматическая аберрация, также известная как «поперечная хроматическая аберрация», возникает, когда разные длины волн цвета попадают под углом фокусировки в разных положениях вдоль одной и той же фокальной плоскости, как показано ниже:

В отличие от LoCA, боковая Хроматическая аберрация никогда не появляется в центре и видна только в углах изображения в высококонтрастных областях.Синяя и пурпурная окантовка часто встречается на некоторых объективах типа «рыбий глаз», широкоугольных и некачественных объективах. В отличие от продольной хроматической аберрации, боковую хроматическую аберрацию нельзя удалить, остановив линзу, но ее можно удалить или уменьшить с помощью программного обеспечения для постобработки.

Вот кадрирование угла объектива Nikon 35mm f / 1.8G с довольно сильным боковым CA в углах:

К сожалению, у многих объективов одновременно присутствуют как продольные, так и поперечные хроматические аберрации.Единственный способ уменьшить эти аберрации — это остановить линзу (чтобы уменьшить LoCA), а затем исправить боковой CA в программном обеспечении постобработки, таком как Lightroom и Photoshop.

В то время как многие современные производители объективов используют специальные методы для уменьшения хроматических аберраций с использованием ахроматических / апохроматических оптических конструкций и специальных элементов со сверхнизкой дисперсией, хроматическая аберрация по-прежнему остается проблемой для большинства объективов с фиксированным фокусным расстоянием и зум-объективов, и нам просто нужно научиться обходить ее. с участием. Хорошей новостью является то, что многие современные зеркальные фотокамеры включают специальные методы постобработки в камере для уменьшения и даже устранения хроматических аберраций объектива, а также множество программных пакетов, способных справиться с хроматическими аберрациями.

Если вам интересно узнать больше, ниже приведен список статей о других типах аберраций и проблем, которые мы ранее публиковали на сайте Photography Life:

Хроматическая аберрация | Понимание хроматической аберрации

Осевая хроматическая аберрация — это изменение длины каждой длины волны света, а боковая хроматическая аберрация — это изменение увеличения разных цветов света; становится более заметным на периферии изображения. Осевая хроматическая аберрация приводит к нечетким цветам перед фокусом и за ним из-за различий в фокусе каждого цвета.Это может быть заметно по краям очень ярких участков изображения. Боковая хроматическая аберрация является причиной цветовой окантовки. Это видно только по краям изображения.

Боковая хроматическая аберрация в некоторой степени снижается за счет комбинирования разных линз с разными показателями преломления, но с оптической точки зрения полностью устранить ее невозможно. В дополнение к красному и дополнительному к нему голубому цвету, а также синему и дополнительному к нему желтому цвету, некоторые линзы могут иметь сложную цветовую окантовку, сочетающую эти два основных типа.Он значительно снижается за счет использования стекла ED с низкой дисперсией.

Новые цифровые зеркальные фотокамеры Nikon имеют встроенную функцию автоматической коррекции боковой хроматической аберрации. Он автоматически применяется к изображениям и не может быть выбран пользователем.

Поскольку хроматическая аберрация чаще наблюдается на изображениях, снятых с широкой диафрагмой, использование меньших значений f / ступени — это один из способов, которым вы можете попытаться уберечь свои изображения от хроматической аберрации. Другой случай, когда видна хроматическая аберрация, — это когда астрофотография фотографируется с определенными объективами, такими как 58 мм, и фокусируется на объекте не в центре кадра.

Программное обеспечение Nikon Capture NX2 имеет функцию коррекции боковой хроматической аберрации, которую можно найти в меню коррекции камеры и объектива. Щелкните здесь, чтобы узнать подробнее об использовании инструмента.

Осевая хроматическая аберрация применяется к изображениям JPG, TIFF и NEF в Nikon View NX (начиная с версии 1.3.0) и с NEF в Capture NX2 (начиная с версии 2.2.0). Помимо автоматической коррекции есть ползунок ручной регулировки.

Программное обеспечение Nikon Capture NX-D позволяет корректировать боковые и осевые цветовые аберрации с помощью инструмента коррекции камеры и объектива.

Другие программы редактирования программного обеспечения, такие как Adobe Photoshop, также имеют опцию коррекции хроматической аберрации.

Хроматическая аберрация

Другой подход к уменьшению хроматической аберрации заключается в использовании двух положительных линз, разделенных половиной суммы их длин волн. Две одинаковые положительные линзы используются в окулярах, таких как окуляр Рамсдена, для коррекции. В этом подходе к минимизации хроматической аберрации используются две линзы из стекла одного и того же типа, так что имеется только один показатель преломления n, а выражение для объединенной силы комбинации линз зависит от этого показателя преломления.Если вы возьмете производную выражения мощности по n и установите ее равной нулю, вы сможете найти необходимое разделение линз, которое сделает эту производную равной нулю. Изменение показателя преломления в зависимости от длины волны или цвета света называется дисперсией, а нулевая производная означает, что дисперсия равна нулю. Если мощность не зависит от показателя преломления n, вы устранили хроматическую аберрацию. Предостережение заключается в том, что эти выражения предполагают тонкие линзы и параксиальные лучи (близко к оптической оси), поэтому это не идеальное решение. Сила пары тонких линз определяется выражением , где сила индивидуальной линзы для тонкой линзы может быть выражена как из формулы производителей линз. Здесь K будет использоваться для представления зависимости от радиусов поверхностей линз. Тогда мощность пары линз равна Производная степени по n равна Это условие отсутствия изменения оптической силы линзы по отношению к индексу n, т. Е. Нулевой хроматической аберрации.Умножение на (n-1) позволяет нам выразить это через оптическую силу линз и выход А используя P = 1 / f, это можно выразить через фокусные расстояния. Обратите внимание, что если f 1 = f 2 , разделение просто равно фокусному расстоянию каждой из линз, и это условие используется для окуляра Рамсдена, как упомянуто выше.

Индекс Концепции линз Ссылка Meyer-Arendt, Ch 5,4th Ed.

Хроматическая аберрация | Nikon’s MicroscopyU

Хроматическая аберрация

Хроматические аберрации — это артефакты, зависящие от длины волны, которые возникают из-за того, что показатель преломления каждого состава оптического стекла зависит от длины волны. Когда белый свет проходит через простую или сложную систему линз, составляющие длины волн преломляются в соответствии с их частотой. В большинстве очков показатель преломления больше для более коротких (синих) длин волн и изменяется с большей скоростью при уменьшении длины волны.

Синий свет преломляется в наибольшей степени, за ним следуют зеленый и красный свет, явление, обычно называемое дисперсией. Неспособность объектива объединить все цвета в общий фокус приводит к немного разному размеру изображения и фокусу для каждой преобладающей группы длин волн. Это приводит к появлению цветных полос вокруг изображения. Когда фокус установлен на середину диапазона длин волн, изображение приобретает зеленый оттенок с пурпурным ореолом (состоящим из смеси красного и синего) вокруг него.

Учебное пособие инициализируется изображением образца (видимого в микроскоп), которое появляется в окне в левой части апплета. Под окном изображения находится раскрывающееся меню с надписью «. Выбор образца» , которое можно использовать для выбора нового образца. Положение изображения Ползунок используется для управления обучающей программой путем смещения фокальной плоскости вдоль оптической оси системы виртуальной линзы, показанной в виде рисунка трассировки лучей в правой части апплета.Исходное положение ползунка — центр диапазона фокусировки. Когда ползунок перемещается влево, фокальная плоскость смещается в сторону более длинных (красных) волн, а изображение микроскопа и функции рассеяния точки одновременно изменяются, чтобы проиллюстрировать эффект хроматической аберрации. Перемещение ползунка вправо смещает фокальную плоскость в сторону более коротких (синих) длин волн и вызывает соответствующие изменения в изображении микроскопа и функциях рассеяния точки. Набор переключателей, расположенных под рисунком трассировки лучей, позволяет посетителю переключаться между нескорректированным виртуальным оптическим путем и тем, который был скорректирован для имитации ахроматических, флюоритовых или апохроматических оптических элементов.Обратите внимание, что нажатие и активация переключателя, отличного от помеченного Не исправлено , деактивирует ползунок Положение изображения .

Рисунок 1 — Осевая хроматическая аберрация

Хроматическая аберрация очень характерна для одиночных тонких линз, изготовленных по классической формуле производителя линз , которая связывает расстояние между образцом и изображением для параксиальных лучей. Для одиночной тонкой линзы, изготовленной из материала с показателем преломления n и радиусами кривизны r (1) и r (2) , мы можем записать следующее уравнение :

1

$$ \ frac {1} {s} + \ frac {1} {s ‘} = (n-1) \ left (\ frac {1} {r (1)} — \ frac {1} {r (2 )} \ right) $$

, где s и s ‘ определены как расстояние до объекта и изображения соответственно.В случае сферической линзы фокусное расстояние ( f ) определяется как расстояние до изображения для параллельных падающих лучей :

2

$$ \ frac {1} {f} = \ frac {1} {s} + \ frac {1} {s ‘} $$

Фокусное расстояние f изменяется в зависимости от длины волны света, как показано в обучающем окне и на Рисунке 1 (a), который демонстрирует эффекты хроматической аберрации на пучке белого света, проходящем через простую линзу. Цвета компонентов (длины волн) фокусируются на разных расстояниях от линзы (рисунок 2), чтобы получить изображение с произвольным радиусом размытия приблизительно 0.Диаметр 3 миллиметра. Относительно просто продемонстрировать хроматическую аберрацию, используя толстую простую собирающуюся (двояковыпуклую, положительный мениск или плосковыпуклую) линзу, освещенную полихроматическим точечным источником, например фонариком или свечой. При наблюдении изображения, создаваемого простой линзой, периферия изображения будет казаться размытой и окрашенной оранжево-красным ореолом, когда линза находится близко к глазу. На больших расстояниях ореол станет сине-фиолетовым.

Попытки коррекции линз были впервые предприняты во второй половине 18 века, когда Джон Доллонд, Джозеф Листер и Джованни Амичи разработали способы уменьшения продольной хроматической аберрации.Эти пионеры представили ахроматические линзы и для микроскопии, значительно уменьшив осевую (продольную) хроматическую аберрацию, и впервые сделали бактерии видимыми в оптическом микроскопе. Объединив коронное стекло и бесцветное стекло (каждый тип имеет разную дисперсию показателя преломления), им удалось привести синие и красные лучи к общему фокусу, близкому, но не идентичному зеленому. Дисперсия бесцветного стекла примерно вдвое больше, чем у короны, поэтому при соединении положительного элемента короны с отрицательным кремневым элементом, комбинированные дисперсии будут примерно равными и противоположными, что устраняет осевое разбросание цвета (рис. 2).Обратите внимание, что увеличительная сила стекла короны в два раза больше, чем у кремня в этой комбинации, что дает чистую силу примерно вдвое меньшей, чем у одного элемента короны. Еще одним преимуществом этого сочетания линз является коррекция сферической аберрации, которая часто возникает, когда положительный и отрицательный элементы используются вместе в группе линз.

Рисунок 2 — Простая линза и ахроматические диапазоны фокусных расстояний

Комбинация корона / кремень называется дублетом линз, каждая линза имеет свой показатель преломления и дисперсионные свойства.Дублеты линз также известны как ахроматические линзы или ахроматы для краткости, производные от греческих терминов a , означающих без, и цветность , означающих цвет. Эта простая форма коррекции позволяет точкам изображения на 486 нанометрах в синей области и 656 нанометрах в красной области теперь совпадать (рис. 1 (b)). Расфокусировка между центральной длиной волны (550 нанометров) и общим фокусом (синим и красным) — это остаточная аберрация, которая называется вторичным осевым цветом .Несмотря на то, что размытость уменьшается в 30 раз с помощью бихроматической коррекции с использованием кремневых и коронных очков (рис. 1 (b)), аберрацию нельзя полностью устранить с помощью обычных стеклянных составов, что ограничивает качество изображения ахроматических объективов. Ахроматы — это наиболее широко используемые линзы объектива, которые обычно используются как в учебных, так и в исследовательских лабораторных микроскопах. Объективы, на которых нет специальной надписи, указывающей на иное, скорее всего, являются ахроматами. Ахроматы являются удовлетворительными объектами для повседневного лабораторного использования, но поскольку они корректируются не для всех цветов, бесцветная деталь образца, вероятно, будет иметь бледно-зеленый цвет в белом свете в лучшем фокусе (вторичный осевой цвет).

Правильное сочетание толщины линзы, кривизны, показателя преломления и дисперсии позволяет дублету уменьшить хроматическую аберрацию за счет объединения двух групп длин волн в общую фокальную плоскость (рис. 2). Если плавиковый шпат вводится в состав стекла, используемого для изготовления линзы, то три цвета — красный, зеленый и синий — могут быть объединены в одну точку фокусировки, что приведет к незначительной хроматической аберрации. Такие линзы известны как апохроматические линзы , и используются для создания высококачественных объективов микроскопов без хроматических аберраций.

Современные микроскопы используют эту концепцию, и сегодня часто можно встретить тройки оптических линз, состоящие из трех линз, склеенных вместе, особенно в высококачественных объективах. Для коррекции хроматической аберрации обычный объектив 10-кратного ахроматического микроскопа состоит из двух дуплетов линз. Многие флюоритовые объективы, которые занимают промежуточное положение по коррекции между ахроматами и апохроматами, построены с использованием плавикового шпата (или аналогичного состава) в сочетании с соответствующим стеклянным элементом, чтобы сформировать дублет, который ахроматизирован на трех длинах волн.Апохроматические объективы обычно содержат два дублета линз и тройку линз для расширенной коррекции как хроматических (до четырех длин волн), так и сферических аберраций.

Рисунок 3 — Продольная хроматическая аберрация

Сравнение продольной хроматической коррекции ахромата и апохроматного объектива представлено на рисунке 3. Для изготовления ахроматных объективов используются стекла с нормальной дисперсией, которые имеют почти линейное уменьшение показателя преломления с увеличением длины волны.Только две длины волны могут иметь один и тот же фокус (см. Рисунок 3), а оставшийся вторичный спектр дает зеленоватые или фиолетовые полосы на изображениях с резкими краями. В более качественных апохроматных объективах используются стекла с частичной дисперсией, где показатель преломления изменяется с длиной волны быстрее в синей или красной области. В результате апохроматы обладают высокой степенью хроматической коррекции, при которой до четырех длин волн могут иметь одно и то же местоположение изображения.

С апохроматным и флюоритовым объективами дифракционное размытие распределения интенсивности также может быть практически устранено, как показано на рисунке 4.Ахромат все еще имеет значительную интенсивность в первой полосе, в то время как апохромат приближается к теоретическому пределу разрешения, когда продольная хроматическая аберрация больше, чем оптическая глубина резкости.

Поскольку для апохроматических объективов требуются элементы с аномальной дисперсией, их характеристики могут не быть идеальными для некоторых конкретных применений, таких как возбуждение флуоресценции в ближнем ультрафиолете, дифференциальный интерференционный контраст и другие формы микроскопии, использующие поляризованный свет.По этой причине часто более подходящим является флюоритовый объектив, и Рисунок 4 показывает, насколько близки эти цели к характеристикам апохроматов.

В дополнение к коррекции продольной (или осевой) хроматической аберрации, объективы микроскопов обнаруживают еще один хроматический дефект. Даже когда все три основных цвета переносятся в идентичные фокальные плоскости в осевом направлении (как во флюоритовом и апохроматном объективах), точечные изображения деталей вблизи периферии поля зрения не одинакового размера.Это происходит из-за того, что внеосевые потоки лучей рассеиваются, в результате чего составляющие длины волн формируют изображения на разной высоте в плоскости изображения. Например, синее изображение детали немного больше, чем зеленое изображение или красное изображение в белом свете, что приводит к цветовому искажению деталей образца во внешних областях поля зрения. Таким образом, зависимость осевого фокусного расстояния от длины волны дает зависимость поперечного увеличения также от длины волны. Этот дефект известен как боковая хроматическая аберрация или хроматическая разница увеличения .При освещении белым светом линза с боковой хроматической аберрацией будет создавать серию перекрывающихся изображений, различающихся как по размеру, так и по цвету. В некорректируемой системе синий компонент на 436 нм может отображаться на 1,4 процента больше, чем красный компонент на 630 нм. Боковая хроматическая аберрация больше для объективов с коротким фокусным расстоянием и может составлять от 1,1 до 1,9 процента радиального расстояния от оптической оси.

Рисунок 4 — Распределение объективной интенсивности

В микроскопах с конечной длиной тубуса для коррекции боковой хроматической аберрации используется компенсирующий окуляр с хроматической разностью увеличения, прямо противоположной разнице увеличения объектива.Поскольку этот дефект также встречается в ахроматах с большим увеличением, компенсирующие окуляры также часто используются для таких объективов. Действительно, многие производители конструируют свои ахроматы со стандартной боковой хроматической ошибкой и используют компенсирующие окуляры для всех своих целей. Такие окуляры часто имеют надпись K или C или Compens . В результате компенсирующие окуляры имеют встроенную боковую хроматическую ошибку и сами по себе не корректируются идеально.В 1976 году компания Nikon представила оптику CF, которая исправляет боковую хроматическую аберрацию без помощи окуляра. Новые микроскопы с бесконечной коррекцией либо полностью исправляют хроматическую аберрацию в объективе, либо используют преимущества системного объектива и тубуса для визуализации полностью скорректированного промежуточного изображения.

Наконец, интересно отметить, что человеческий глаз имеет значительную хроматическую аберрацию. К счастью, мы можем компенсировать этот артефакт, когда мозг обрабатывает изображения, но можно продемонстрировать аберрацию, используя маленькую фиолетовую точку на листе бумаги.Если поднести к глазу, фиолетовая точка в центре станет синей, окруженной красным ореолом. По мере того как бумага перемещается дальше, точка становится красной в окружении синего ореола.

Назад к Введение в стереомикроскопию

Создание эффекта хроматической аберрации

Хроматическая аберрация (искажение), также известная как «цветная окантовка», является распространенной оптической проблемой. Это происходит, когда объектив камеры не может привести все длины волн цвета к одной и той же фокальной плоскости или когда длины волн цвета фокусируются в разных положениях на плоскости.

Это вызвано рассеиванием линзы, когда свет разных цветов движется с разной скоростью при прохождении через линзу — по сути, создает размытое изображение с цветными полосами (радужная кромка в областях контраста).

Существует два типа хроматической аберрации: осевая (продольная) и поперечная (поперечная). Не вдаваясь в подробности, аксиальная аберрация возникает постоянно по всему изображению, тогда как поперечная не возникает в центре и увеличивается к краю изображения.Есть несколько способов минимизировать или удалить их с помощью приложений для редактирования фотографий или Photoshop CC.

Мы добавим этому изображению хроматическую аберрацию.

Вы также можете заметить этот эффект в некоторых фильмах. Да, это специально. В движении он выглядит намного лучше, чем на снимке, поскольку на самом деле помогает повысить резкость изображения, а не размывать изображение на фотографии.

Итак, если фотографы делают все возможное, чтобы избежать хроматической аберрации в своей работе, потому что она считается «неправильной», зачем вам добавлять ее в свое трехмерное искусство? Потому что при правильном использовании он может сделать ваше изображение более привлекательным и реалистичным.Вот как вы можете вручную добиться этого эффекта в Photoshop.

01. Подготовьте свое изображение

Объедините вашу композицию в один слой перед тем, как начать

Хроматическую аберрацию лучше всего добавлять в конце, поэтому сначала завершите свою обычную композицию изображения. Поместите копию ваших слоев в папку для безопасного хранения (необязательно) или просто начните новый проект. Убедитесь, что ваша композиция объединена в один слой, затем продублируйте его дважды. Установите дубликаты на Светлее.

02.Выберите каналы

Уменьшите количество ненужных вам цветов для каждого канала

Решите, с какими цветами вы хотите создать эффект. Здесь работают зеленый и синий. Выберите первый дубликат, перейдите в раздел «Уровни» и измените выходные уровни красного и синего на 0, оставив зеленые уровни нетронутыми. Выберите второй дубликат и установите уровни красного и зеленого на 0, оставив синий как есть. Соответственно переименуйте слои.

03. Добавьте искажение

Не переусердствуйте с эффектом, он определенно будет выглядеть ужасно.

Выберите слой «Зеленый», активируйте инструмент «Перемещение» и нажмите левую стрелку на клавиатуре (достаточно дважды).Выберите синий слой и сдвиньте его вправо. Не сдвигайте их на слишком большое количество щелчков, потому что это приведет к слишком сильному искажению, и на ваше изображение будет больно смотреть.

04. Тиснение изображения

В завершение нанесите крошечный кусочек тонкого тиснения

Если вы хотите еще больше усилить детализацию изображения, вы можете попробовать добавить сверху фильтр / стилизация / тиснение. Поэкспериментируйте и поиграйте с вариантами угла, высоты и количества тиснения, чтобы увидеть, что лучше всего подходит для освещения вашей сцены.

Эта статья изначально была опубликована в 3D World , самом популярном в мире журнале для художников компьютерной графики. Подпишитесь на 3D World здесь .

Статьи по теме:

Хроматическая аберрация — что это такое и как ее избежать

Хроматическая аберрация — один из тех предметов, о которых слышало большинство фотографов, но лишь небольшая часть их понимает по-настоящему. Иногда это может сильно раздражать, и если вы не знаете, как удалить или минимизировать влияние хроматической аберрации на ваших фотографиях, потеря качества может быть огромной. Итак, что это за явление и как его контролировать?

Из этой статьи вы узнаете все о хроматической аберрации, ее причинах и различных типах хроматической аберрации, которые вы можете наблюдать. Вы также откроете для себя некоторые из лучших приемов, позволяющих избежать этого как в поле, так и на этапе пост-обработки, чтобы на ваши снимки больше не влияла хроматическая аберрация!

---

---

Что такое хроматическая аберрация в фотографии?

Хроматическая аберрация.Автор фото: DrBob, Wikimedia Commons.

Хроматическая аберрация — это эффект, который возникает, когда линза не может должным образом преломлять все длины волн цвета в одной и той же точке. Это довольно распространенная проблема в фотографии, которая затрагивает почти все объективы, хотя высококачественные объективы будут иметь меньшую хроматическую аберрацию по сравнению с более низкокачественными.

Теоретически идеальный объектив должен уметь фокусировать все длины волн цветов в одну точку, называемую «кругом наименьшего смешения», где хроматическая аберрация минимальна.В действительности же свет разных цветов попадает в объектив с разной скоростью (и, следовательно, в разное время), вызывая разные типы хроматических аберраций.

Проще говоря, и как вы можете видеть на фотографии ниже (которая представляет собой примерно 100% кадрирование оригинала), хроматическая аберрация состоит из некоторых раздражающих цветовых ореолов, которые появляются там, где их не должно быть. В этом случае их хорошо видно по краю горы.

Хроматическая аберрация на краю горы.Автор фотографии: Леонардо Папера.

---

---

Почему возникает хроматическая аберрация?

Как вы, возможно, поняли, прочитав определение, хроматическая аберрация — это проблема оптики, поэтому все зависит от объектива, который вы используете. В общем, качественные и дорогие линзы логически минимизируют хроматическую аберрацию лучше, чем обычные линзы. Однако невозможно найти линзу без хроматической аберрации, поскольку это физиологическая проблема всех линз при воздействии света.

Дисперсия также имеет какое-то отношение к хроматической аберрации: показатель преломления (число, показывающее, насколько быстро свет может проходить через определенный материал) линз различается для разных цветов. Например, световые волны синего цвета могут проходить через линзу быстрее, чем световые волны красного цвета. Эта разница в показателях преломления влияет на фокусировку ваших фотографий, и именно тогда вы получаете некоторые из этих раздражающих цветных ореолов по краям.

Проверьте наличие ярких ореолов по краям объектов на изображениях. Это может быть хроматическая аберрация. Автор фотографии: Леонардо Папера.

---

---

Типы хроматической аберрации

К сожалению, как будто одного было недостаточно, существует два различных типа хроматической аберрации; продольная (осевая) хроматическая аберрация и боковая (поперечная) хроматическая аберрация. Мы поговорим о них отдельно, чтобы понять, в чем на самом деле различия.

Продольная (осевая) хроматическая аберрация

Продольная аберрация (LCA), также называемая «окантовкой боке», возникает, когда объектив не может должным образом сфокусировать все цветные волны различной длины в определенной фокальной плоскости.Вы можете легко распознать этот вид хроматической аберрации, так как вы увидите нежелательную цветовую окантовку по всему кадру, даже в центре, особенно в расфокусированных частях изображения.

Продольная аберрация типична для длинных фокусных расстояний и широких объективов с постоянным фокусным расстоянием. Если вы заметили какую-то продольную аберрацию, вы можете легко минимизировать ее, закрыв диафрагму.

---

---

Боковая (поперечная) хроматическая аберрация

Боковая (или поперечная) хроматическая аберрация (TCA) возникает, когда световые волны разных длин проецируются в разных положениях вдоль фокальной плоскости.В отличие от продольной хроматической аберрации, TCA не появляется в центре кадра, но увеличивается по краям кадра.

TCA не будет уменьшен, если вы уменьшите диафрагму вашего объектива, поскольку она не зависит от нее. Вы можете распознать этот вид хроматической аберрации, поскольку она появляется вдоль высококонтрастных краев, где, возможно, есть резкий переход между яркими и темными областями. Это типично для коротких фокусных расстояний.

---

---

Как выглядит хроматическая аберрация?

Хроматическая аберрация известна также как «пурпурная кайма» или, в более общем смысле, «цветная кайма».Как следует из этих названий, это потому, что вы можете легко распознать его как тонкие красочные линии вдоль высококонтрастных краев кадра или в нечетких частях кадра.

Наиболее распространенными цветами хроматической аберрации являются пурпурный (отсюда пурпурная окантовка) или зеленый, но они также могут быть синим, красным, желтым и т. Д.

---

---

Как избежать хроматической аберрации

Мы говорили о том, что такое хроматическая аберрация, почему она существует и как она выглядит.На этом этапе вы можете быть очень разочарованы, думая, что только что обнаружили новую «проблему», с которой нужно иметь дело при съемке.

Что ж, позвольте немного подбодрить вас: можно научиться контролировать и, возможно, вообще избежать хроматической аберрации! Вы можете использовать несколько техник, которые по крайней мере минимизируют влияние хроматической аберрации на ваши изображения, поэтому давайте посмотрим, что они из себя представляют.

№1. Съемка в формате RAW

Начну с того, что вам следует снимать в формате RAW не только из-за хроматической аберрации, но и по миллиону других причин.Если вы передаете свои изображения через программное обеспечение для постобработки после того, как сфотографировали их, вам даже не следует думать о съемке в формате JPEG. Единственный способ получить пригодный для редактирования базовый снимок — это сделать снимок в формате RAW.

При съемке в формате RAW у вас будет больше записанных данных, с которыми вы можете поэкспериментировать, используя настройки программного обеспечения для постпроизводства, такого как Adobe Lightroom или Adobe Camera Raw. Немного попрактиковавшись, вам удастся почти полностью удалить хроматические аберрации на своих фотографиях.

---

---

№ 2. Избегайте высококонтрастных сцен

Высококонтрастные сцены являются наиболее чувствительными к хроматической аберрации областями, где она более заметна. Конечно, если снимок, который вы имеете в виду, требует от вас работы в высококонтрастных ситуациях, вы ничего не сможете с этим поделать, и вам все равно следует сделать снимок. Однако, если у вас есть возможность выбирать между съемкой с некоторыми высокими контрастами в кадре или без, я бы предпочел второй вариант, поскольку вам не придется в дальнейшем иметь дело с признаками хроматической аберрации.

---

---

№ 3. Фокусное расстояние

Обычно зум-объективы больше всего подвержены хроматической аберрации при минимальном и максимальном фокусном расстоянии. Допустим, у вас есть объектив 24–70 мм — и на 24 мм, и на 70 мм ваш объектив будет демонстрировать больше хроматических аберраций.

Чтобы справиться с этим, у вас есть два варианта: первый — использовать объектив с постоянным фокусным расстоянием, который намного лучше справляется с хроматической аберрацией, а второй — не использовать минимальное / максимальное фокусное расстояние вашего зум-объектива и просто используйте промежуточные.Вы можете немного кадрировать или сделать панораму, чтобы воспроизвести минимальное / максимальное фокусное расстояние объектива, если хотите.

№4. Диафрагма

Игра с вашей диафрагмой будет особенно полезна для минимизации эффекта продольной хроматической аберрации. Как? Что ж, легко: сделав остановку хотя бы на один или два шага (или больше) от самой широкой диафрагмы вашего объектива.

Использование маленькой диафрагмы также может означать, что вам нужно уменьшить выдержку или повысить ISO, но это поможет вам уменьшить хроматическую аберрацию в долгосрочной перспективе.

---

---

№ 5. Должность субъекта

Итак, мы поговорили о том, как минимизировать продольную хроматическую аберрацию, закрыв диафрагму объектива. А как насчет поперечной хроматической аберрации? Что ж, есть простой способ избежать этого! Если вы раньше обратили внимание, я писал, что TCA не будет отображаться в середине кадра, но будет виден только по краям изображения. Таким образом, если вы поместите объект в центр кадра, на него не повлияет хроматическая аберрация.

Что делать, если вы хотите разместить объект в нижней или верхней трети кадра или близко к краям? Что ж, вы можете поместить его в центр во время съемки, а затем обрезать изображение, чтобы получить желаемую композицию!

---

---

Как исправить хроматические аберрации в Lightroom

Мы говорили о том, как избежать хроматических аберраций при съемке на поле, но что делать, если вам не удалось их уменьшить по какой-то причине, и у вас все еще есть раздражающая цветная окантовка? Не волнуйтесь, Adobe Lightroom позаботится об этом!

Есть два варианта, которые помогут вам удалить хроматические аберрации в Lightroom: первый — заставить программу творить чудеса и выполнить автоматическую коррекцию, а второй — поработать над этим самостоятельно с ручной коррекцией.

Автоматическая коррекция

Автоматическая коррекция хроматической аберрации в Lightroom. Автор фотографии: Леонардо Папера.

Начнем с самого простого варианта. Чтобы найти автоматическую коррекцию CA в Lightroom, убедитесь, что вы находитесь в разделе «Разработка» программы.

Затем прокрутите до окна «Коррекция объектива», как показано на рисунке выше.

На этом этапе все, что вам нужно сделать, это поставить галочку в поле «Удалить хроматическую аберрацию» и позволить программе сделать все за вас.

Честно говоря, Lightroom отлично справляется с хроматическими аберрациями. Вы увидите, что в 99% случаев вам даже не нужно знать, как исправить их вручную.

Проверьте до и после: снимок выше здесь без галочки «Удалить CA». Как видите, на картинке отчетливо видна некоторая окантовка. Между тем, на фото ниже видимой хроматической аберрации нет вообще. Волшебный, правда?

Нет хроматической аберрации. Автор фотографии: Леонардо Папера.

---

---

Ручная коррекция

Итак, давайте повторим процесс, как на фотографии выше, но вместо того, чтобы воспользоваться магией Lightroom, мы попытаемся самостоятельно устранить хроматические аберрации. Почему? Ну, потому что иногда автоматическое исправление программного обеспечения не может полностью решить проблему, поэтому полезно знать, как справиться с этим самостоятельно, если вы застряли в CA.

Перейти в ручной режим. Автор фотографии: Леонардо Папера.

Снова начните с раздела «Разработка» Lightroom.Затем откройте окно «Коррекция объектива», как вы это делали для автокоррекции, но вместо того, чтобы оставаться в поле «Профиль», переключитесь в меню «Вручную». У вас должны быть такие же настройки, как на фото выше.

Теперь у вас есть два варианта продвижения вперед: первый — использовать «Селектор цвета бахромы» — это глазок, который вы видите справа в верхнем левом углу окна «Бахрома». Вы можете выбрать затронутые области, и Lightroom попытается удалить CA из этих конкретных областей, изменив некоторые параметры.

Второй вариант — поиграться с этими параметрами самостоятельно, что я и сделал в этом случае, поскольку глазные капли работали некорректно.

Как вы можете видеть на фотографии ниже, я немного поиграл с ползунком Defringe Green и Green Hue, чтобы найти нужную точку, в которой все хроматические аберрации будут удалены.

Вам придется попрактиковаться, если вы хотите удалить хроматическую аберрацию вручную, но результаты могут быть просто потрясающими! Я всегда рекомендую вам сначала попробовать автокоррекцию, так как это может реально сэкономить время!

Удаление хроматической аберрации вручную.Автор фотографии: Леонардо Папера.

---

---

Как проверить линзы на хроматическую аберрацию

Чтобы проверить, насколько хорошо (или плохо) ваши линзы справляются с хроматической аберрацией, просто погуглите «Таблица испытаний хроматической аберрации» и загрузите одну из бесплатных моделей. Затем откройте его в полноэкранном режиме (и с максимальной яркостью) на своем ПК. Вы также можете распечатать его и сделать несколько снимков с помощью объектива, который хотите проверить.

Вы сможете легко увидеть, насколько на этот объектив влияет хроматическая аберрация, если откроете снимок, сделанный в Lightroom, и немного увеличите масштаб точек.

Да, это так просто!

Удаление хроматических аберраций может сделать фотографию более эстетичной. Автор фотографии: Леонардо Папера.

На этом этапе вы должны знать намного больше о хроматической аберрации, от того, что это такое, до того, как ее избежать, как в полевых условиях, так и на этапе пост-обработки. Хроматическая аберрация может быть неприятной проблемой, но если вы видите, что она влияет на некоторые из ваших изображений, не паникуйте! Их довольно легко контролировать в поле и еще проще удалить с помощью Lightroom.

---

Информация об авторе: Леонардо Папера — пейзажный фотограф из Италии. Вы можете найти больше его работ на его веб-сайте или подписавшись на него в Instagram.

---

Есть ли у вас какие-нибудь советы или рекомендации по предотвращению или устранению хроматической аберрации? Вы проверяли свои линзы на хроматическую аберрацию? Как все вышло? Оставьте комментарий ниже!

Что такое хроматическая аберрация? (и как это исправить!)

Вы когда-нибудь слышали выражение «дьявол кроется в деталях»? В фотографии дьявол — хроматическая аберрация (CA).

Из этой статьи вы узнаете, как работать с CA. Во-первых, свернув его в камере. Затем, исправив его при постобработке с помощью Adobe Lightroom.

Вверху: Рассвет на пляже на острове Керкира (Греция). Внизу: 100% кадрирование на стыковке показывает CA по контрастным краям.

[ Примечание: ExpertPhotography поддерживается читателями. Ссылки на продукты на ExpertPhotography — это реферальные ссылки. Если вы воспользуетесь одним из них и что-то купите, мы заработаем немного денег. Нужна дополнительная информация? Посмотрите, как все это работает.]

Что такое хроматическая аберрация?

Хроматическая аберрация обычно проявляется в виде фиолетовых / красных / синих / голубых / зеленых полос. Их можно увидеть по краям с высокой контрастностью. С точки зрения непрофессионала, CA означает нахождение цветов там, где их не должно быть.

Каждый цвет ведет себя по-своему при прохождении через материал. Призма «разгоняет» их, и они образуют знакомую радугу.

Показатель преломления вызывает дисперсию. Это показатель материала, через который проходит свет.Преломление сильнее для света с короткой длиной волны (синий). Он менее интенсивен для длинноволнового света (красный). Различные виды очков вызывают преломление или рассеяние различной интенсивности.

Существует два типа хроматической аберрации: продольная и боковая хроматическая аберрация.

Рассеяние белого света, проходящего через призму. Кредит изображения: Википедия

Продольная хроматическая аберрация

Оптическая схема, иллюстрирующая продольную (или осевую) хроматическую аберрацию, LoCA (слева).Как это выглядит на фотографиях (справа).

Что такое продольная хроматическая аберрация?

Продольная хроматическая аберрация (LoCA) также известна как «осевая» аберрация.

Появляется, когда объектив не может сфокусироваться на всех цветах в своей фокальной плоскости (датчике).

Затем один или несколько цветов фокусируются перед фокальной плоскостью или за ней.

Как выглядит LoCA?

LoCA появляется в высококонтрастных областях и виден либо по краям, либо в центре кадра.

Он представляет собой размытую фиолетовую или зеленую кайму. Он находится либо впереди, либо за объектом в фокусе.

На изображении ниже показаны некоторые хроматические аберрации. Он проходит по всем контрастным краям, независимо от их положения в кадре.

На этом изображении представлены фиолетовые полосы, то есть хроматическая аберрация.

LoCA легко идентифицировать. Он меняет цвета, когда вы фокусируетесь перед объектом или за ним. И он исчезает на узкой диафрагме.

Взгляните на изображение ниже.Размытый фиолетовый цвет на изображении, сделанном при f / 1.4, находится перед краем окна. И не только рядом. Это затрудняет исправление при постобработке.

LoCA меняет цвет с пурпурного на зеленый при изменении фокуса (слева). Пропадает при опускании линзы (справа)

Поперечная хроматическая аберрация

Оптическая схема, иллюстрирующая поперечную (или боковую) хроматическую аберрацию, TCA (слева). Как это выглядит на фотографиях (справа).

Что такое поперечная хроматическая аберрация?

Поперечная хроматическая аберрация, TCA, также известна как боковая.Это происходит, когда цвета находятся в фокальной плоскости, но не все в одной точке.

Он больше присутствует к краям рамки и не показан в центральной части рамки.

Как выглядит поперечная хроматическая аберрация?

Поперечная хроматическая аберрация выглядит как резкая цветная окантовка. Это рядом с контрастными краями темной или светлой области.

Цветные полосы — это дополнительные цвета по противоположным краям. Левая сторона зеленая, правая красная и так далее.

Понижение линзы не исправляет TCA.

Это 100% кадрирование начального изображения демонстрирует довольно сильный TCA вдоль полюсов док-станции.

Как уменьшить хроматическую аберрацию на камере

Промышленность по производству линз прилагает большие усилия для минимизации CA в своих линзах. Они делают это с помощью оптического стекла с низкой дисперсией и оптических элементов.

Апохроматические линзы, например, исправляют хроматическую аберрацию. Но неизбежно определенное количество как LoCA, так и TCA.

Высококачественные линзы демонстрируют гораздо меньше CA, чем:

• дешевые линзы
• светосильные линзы при широко открытой диафрагме
• старые устаревшие линзы
• дешевые телеконвертеры и конвертеры широкоугольных объективов

Как избежать CA в камере:

• Избегайте высококонтрастных сцен
• Точная фокусировка для уменьшения размытия LoCA и уменьшения размера изображения
• Сдвиньте линзу на 1 или 2 ступени, т. Е. Используя меньшую диафрагму, чтобы удалить LoCA
• Поместите объект в центр кадра, чтобы освободить его от TCA, и кадрируйте позже, чтобы восстановить лучшую композицию
• Экспонируйте блики и избегайте их взрыва
• Избегайте использования самого короткого и самого длинного фокусного расстояния на зум-объективах
• Поэкспериментируйте с разным расстоянием между вами и объектом.

Как исправить хроматические аберрации в Adobe Lightroom

TCA обычно легче исправить при постобработке, чем LoCA. Adobe Lightroom позволяет удалить (или уменьшить) и то, и другое с помощью нескольких щелчков мыши.

Вы можете найти как автоматическую, так и ручную коррекцию CA. Он находится на панели «Коррекция линз» модуля «Разработка».

Автоматическая коррекция CA (слева) и настройки удаления границ для ручной коррекции CA.

Автоматическая коррекция хроматической аберрации

Нет ничего проще.Установите флажок Remove Chromatic Aberration на панели Lens Corrections -> Profile . Теперь позвольте Lightroom творить чудеса.

Сравнение исходного изображения с видимым TCA (вверху) и автокорректированным изображением (внизу).

Ручная коррекция хроматической аберрации

Иногда автоматическая коррекция CA не удаляет всю хроматическую аберрацию. В этих случаях вы можете перейти на панель Lens Corrections -> Manual.

Используйте глазные капли в разделе «Удаление бровей», чтобы взять образец CA вдоль затронутых краев.

При просмотре изображения на 100%, попробуйте разные точки по краям, показывающие CA. Таким образом, вы получите лучший глобальный результат.

Повторите процедуру для фиолетового / красного и синего / зеленого цветов.

Существует также способ исправить CA вручную. Это состоит из манипулирования ползунками количества и цветового тона. Вы можете найти их в разделе «Устранение бровей» на панели «Вручную».

Эти ползунки управляют шириной в пикселях цветной каймы и ее цветовым оттенком.Доступны как с фиолетовой, так и с зеленой окантовкой.

То же изображение, что и раньше, но на этот раз я исправил кондиционер.

Вы также можете манипулировать ползунками для дальнейшего уменьшения или полного удаления CA.

При использовании ручного метода корректировки AC не сосредотачивайтесь только на краях, которые вы сэмплируете. Также проверьте остальную часть изображения.

Не заходите слишком далеко с поправкой. Это может повредить некоторые другие части вашего изображения.

Увеличение оттенка фиолетового цвета имело некоторые негативные последствия.Некоторые участки церкви в центре кадра затемнены.

Как проверить свой объектив на CA

Щелкните правой кнопкой мыши изображение ниже, чтобы загрузить диаграмму, которую я использую для проверки моего объектива на соответствие CA. Распечатайте его или отобразите в полноэкранном режиме на мониторе с максимальной яркостью.

Пользовательская таблица, которую я использую для тестирования своего объектива на CA. Щелкните его правой кнопкой мыши, чтобы загрузить.

Теперь вы можете начать тестирование вашего объектива на предмет хроматической аберрации. Сделайте снимок и просмотрите его.

Ниже показан результат, полученный мной с моим Sony Rx100 Mk2, и диаграмма, отображаемая на моем компьютере.

Тестирование объектива Sony RX100 Mk2 на 28 мм эквиваленте и f / 1.8 против CA. CA был максимально увеличен в камере и при постобработке, чтобы сделать его более заметным.

Объектив Sony RX100 Mk2 имеет TCA (корректируется программно). И по LoCA (исправлено методом глазных капель).

Я работал над максимизацией количества CA в изображении. Но до полного удаления CA в постобработке Lightroom оставалось всего два клика (см. Изображение ниже).

CA исправленная версия предыдущего изображения.

Заключение

Если на ваших фотографиях видны хроматические аберрации, не паникуйте! Прочитав эту статью, вы теперь знаете несколько советов и приемов, как избавиться от CA.

Вы можете минимизировать CA на камере. И вы можете исправить это при постобработке.