Fotografia: como corrigir distorção óptica. Aberrações ópticas (distorções) do sistema visual humano

Acho que muitos leitores notaram mais de uma vez que a imagem na fotografia é diferente do que vemos com nossos próprios olhos. Isso se deve em parte às peculiaridades da transmissão da perspectiva em diferentes distâncias focais. Você pode ler mais sobre isso no artigo sobre. Além disso, os defeitos podem aparecer na imagem na forma de halos coloridos em áreas contrastantes, escurecimento do quadro nas bordas e alterações na geometria dos objetos. Essas deficiências podem ser atribuídas com segurança a distorções ópticas das lentes, então falaremos sobre elas no artigo de hoje.

distorção

Distorção é a distorção geométrica de linhas retas quando aparecem curvas. Não confunda distorção com distorção de perspectiva, neste último caso, linhas retas paralelas tornam-se convergentes, mas não curvas. Existem dois tipos de distorção de acordo com o tipo de impacto na imagem: alfineteiro - quando as linhas são côncavas e em forma de barril - quando são convexas.

Distorção de almofada de alfinetes, imagem normal e distorção de barril

Claro que, na prática, a imagem raramente assume formas tão feias como no diagrama. Mais um exemplo real A foto no início do artigo com uma leve distorção em forma de barril pode servir de efeito.

Em primeiro lugar, a distorção é visível nas lentes de zoom e, quanto maior o fator de zoom, mais perceptível é. Normalmente, na posição de grande angular, você pode observar o "barril" e no corpo - "almofada". Entre as posições extremas da lente, as falhas na ótica tornam-se menos perceptíveis. Além disso, o nível de distorção também pode mudar da distância do objeto, em alguns casos um objeto próximo pode ser afetado e um distante ficará bem na foto.

Aberração cromática

O segundo tipo de distorção óptica que consideraremos é a aberração cromática, muitas vezes você pode ver o “XA” abreviado. As aberrações cromáticas são causadas pela decomposição luz branca em componentes de cor, razão pela qual o objeto na imagem tem um pouco tamanhos diferentes em cores diferentes e, como resultado, contornos coloridos aparecem ao longo de sua borda. Muitas vezes invisíveis no centro do quadro, tornam-se visíveis em objetos mais próximos das bordas da imagem. XA não depende do valor da distância focal, nem da abertura, mas mais frequentemente e mais fortemente se manifesta novamente em lentes de zoom. Isso se deve à necessidade de introduzir no esquema óptico elementos adicionais para eliminar o efeito, que é muito mais difícil para lentes zoom do que para primes.

Na imagem à esquerda, os CAs são especialmente visíveis no cabelo (contorno roxo) e na grade da janela (turquesa).

Não se pode dizer que as aberrações cromáticas estraguem muito a imagem, mas em objetos contrastantes, especialmente na luz de fundo, elas se tornam muito perceptíveis e bastante marcantes.

Vinheta

O último ponto é a vinheta, ou seja, escurecendo as áreas nas bordas do quadro. Geralmente pode ser visto em lentes grande angulares em sua abertura mais ampla. Este efeito é bastante raro.

Não confunda vinhetas causadas por falhas óticas e devido a acessórios adicionais. Na foto acima, as bordas ficaram pretas devido a vários filtros bastante grossos enrolados na lente. Um efeito semelhante pode ser obtido ao aparafusar um capô longo.

Inicialmente, todas as distorções ópticas dependem diretamente da classe e do tipo de óptica que você usa. As caras séries de lentes têm esquemas complexos disposição das lentes e muitos elementos adicionais, o que minimiza esses efeitos indesejáveis. Lentes mais baratas, especialmente zooms, são muito mais propensas a esses problemas devido à simplificação de seu design.

Apresso-me a decepcionar os leitores, simplesmente não há lentes completamente desprovidas dos problemas acima. Em um grau ou outro, mesmo modelos caros de óptica com distância focal fixa ainda distorcem a imagem, embora isso seja perceptível principalmente nas bordas do quadro. A boa notícia é que, na maioria das vezes, esses efeitos não estragam muito a imagem e podem ser eliminados programaticamente com bastante facilidade (falaremos sobre isso no próximo artigo). Além disso, em câmeras com uma matriz de formato não completo, e todas são DSLRs amadoras, as bordas da imagem são cortadas em qualquer caso e, ao usar uma boa ótica, as distorções visíveis são mínimas.

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As aberrações das lentes fotográficas são a última coisa em que um fotógrafo iniciante deve pensar. Eles absolutamente não afetam o valor artístico de suas fotos e qualidade técnica imagens de seu impacto é insignificante. No entanto, se você não sabe o que fazer com seu tempo, a leitura deste artigo o ajudará a entender a variedade de aberrações ópticas e como lidar com elas, o que, claro, não tem preço para um verdadeiro erudito fotográfico.

Aberrações de um sistema óptico (no nosso caso, uma lente fotográfica) é uma imperfeição da imagem, que é causada pelo desvio dos raios de luz do caminho que deveriam seguir em um sistema óptico ideal (absoluto).

A luz de qualquer fonte pontual, passando por uma lente ideal, deve formar um ponto infinitesimal no plano da matriz ou filme. Na verdade, isso, é claro, não acontece, e o ponto se transforma no chamado. ponto perdido, mas os engenheiros ópticos que desenvolvem lentes tentam chegar o mais próximo possível do ideal.

Existem aberrações monocromáticas, que são igualmente inerentes aos raios de luz com qualquer comprimento de onda, e cromáticas, dependendo do comprimento de onda, ou seja, da cor.

A aberração do coma ou coma ocorre quando os raios de luz passam através de uma lente em um ângulo em relação ao eixo óptico. Como resultado, a imagem das fontes de luz pontual adquire a forma de pontos assimétricos em forma de gota nas bordas do quadro (ou, em Casos severos, em forma de cometa).

Aberração cômica.

O coma pode ser perceptível nas bordas do quadro ao fotografar com uma abertura ampla. Como a abertura reduz a quantidade de luz que passa pela borda de uma lente, ela geralmente também elimina as aberrações de coma.

Estruturalmente, o coma é combatido da mesma forma que as aberrações esféricas.

Astigmatismo

O astigmatismo se manifesta no fato de que, para um feixe de luz inclinado (não paralelo ao eixo óptico da lente), os raios situados no plano meridional, ou seja, o plano ao qual o eixo óptico pertence são focalizados de maneira diferente dos raios que plano sagital, que é perpendicular ao plano meridional. Isso acaba levando a um alongamento assimétrico do ponto de desfoque. O astigmatismo é perceptível nas bordas da imagem, mas não no centro.

O astigmatismo é difícil de entender, então tentarei ilustrá-lo com um exemplo simples. Se imaginarmos que a imagem da carta MAS localizado na parte superior da armação, então com o astigmatismo da lente ficaria assim:

Para corrigir a diferença astigmática entre os focos meridionais e sagitais, são necessários pelo menos três elementos (geralmente dois convexos e um côncavo).

O astigmatismo óbvio em uma lente moderna geralmente indica o não paralelismo de um ou mais elementos, o que é um defeito inequívoco.

Por curvatura do campo de imagem entende-se um fenômeno característico de muitas lentes, em que uma imagem nítida plano O objeto é focalizado pela lente não em um plano, mas em uma certa superfície curva. Por exemplo, muitos lentes de grande angular há uma curvatura pronunciada do campo da imagem, como resultado da qual as bordas do quadro são focadas, por assim dizer, mais próximas do observador do que do centro. Para lentes telefoto, a curvatura do campo de imagem geralmente é fracamente expressa e, para lentes macro, é corrigida quase completamente - o plano de foco ideal fica realmente plano.

A curvatura do campo é considerada uma aberração, pois ao fotografar um objeto plano (gráfico de teste ou parede de tijolos) com foco no centro do quadro, suas bordas inevitavelmente ficarão desfocadas, o que pode ser confundido com desfoque da lente. Mas na vida fotográfica real, raramente encontramos objetos planos - o mundo ao nosso redor é tridimensional - e, portanto, tendo a considerar a curvatura do campo inerente às lentes grande angulares mais como uma vantagem do que uma desvantagem. A curvatura do campo da imagem é o que permite que o primeiro plano e o fundo sejam igualmente nítidos ao mesmo tempo. Julgue por si mesmo: o centro da maioria das composições de grande angular está à distância, enquanto mais perto dos cantos do quadro, bem como na parte inferior, estão os objetos em primeiro plano. A curvatura do campo torna ambos nítidos, evitando que tenhamos que fechar demais a abertura.

A curvatura do campo possibilitou, ao focar em árvores distantes, também obter blocos pontiagudos de mármore no canto inferior esquerdo.
Alguns borrões no céu e nos arbustos distantes à direita não me incomodaram muito nesta cena.

No entanto, deve-se lembrar que, para lentes com uma curvatura pronunciada do campo de imagem, o método de foco automático não é adequado, no qual você primeiro foca em um objeto mais próximo de você usando o sensor de foco central e depois recompõe o quadro (consulte " Como usar o foco automático"). Como o assunto se moverá do centro do quadro para a periferia, você corre o risco de obter foco frontal devido à curvatura do campo. Para um foco perfeito, você terá que fazer o ajuste apropriado.

distorção

A distorção é uma aberração na qual a lente se recusa a retratar linhas retas como retas. Geometricamente, isso significa uma violação da semelhança entre o objeto e sua imagem devido a uma mudança no aumento linear do campo de visão da lente.

Existem dois tipos mais comuns de distorção: almofada de alfinetes e barril.

No distorção de barril a ampliação linear diminui à medida que você se afasta do eixo óptico da lente, fazendo com que as linhas retas nas bordas do quadro se curvem para fora e a imagem pareça convexa.

No distorção almofada de alfinetes a ampliação linear, pelo contrário, aumenta com a distância do eixo óptico. Linhas retas se curvam para dentro e a imagem parece côncava.

Além disso, ocorre distorção complexa, quando o aumento linear diminui à medida que você se afasta do eixo óptico, mas mais perto dos cantos do quadro ele começa a aumentar novamente. Nesse caso, as linhas retas assumem a forma de um bigode.

A distorção é mais pronunciada em lentes de zoom, especialmente com alta ampliação, mas também é perceptível em lentes com distância focal fixa. As lentes grande angulares tendem a ter distorção de barril (um exemplo extremo disso são as lentes olho de peixe ou olho de peixe), enquanto as lentes telefoto são mais propensas a sofrer de distorção de almofada de alfinetes. As lentes normais tendem a ser as menos afetadas pela distorção, mas apenas as boas lentes macro a corrigem completamente.

As lentes de zoom geralmente exibem distorção de barril na extremidade ampla e distorção de almofada de alfinetes na extremidade tele da lente em uma faixa focal média quase livre de distorção.

O grau de distorção também pode variar com a distância de foco: com muitas lentes, a distorção é óbvia quando focada em um assunto próximo, mas torna-se quase invisível ao focar no infinito.

No século 21 distorção não é grande problema. Quase todos os conversores RAW e muitos editores gráficos permitem corrigir a distorção ao processar fotografias, e muitas câmeras modernas fazem isso por conta própria no momento do disparo. A correção de distorção por software com o perfil adequado oferece excelentes resultados e quase não afeta a nitidez da imagem.

Também quero observar que, na prática, a correção de distorção não é necessária com tanta frequência, porque a distorção é perceptível olho nu somente quando há linhas deliberadamente retas ao longo das bordas do quadro (horizonte, paredes de edifícios, colunas). Em cenas que não possuem elementos estritamente retilíneos na periferia, a distorção, como regra, não machuca os olhos.

Aberração cromática

As aberrações cromáticas ou de cor são causadas pela dispersão da luz. Não é nenhum segredo que o índice de refração de um meio óptico depende do comprimento de onda da luz. Para ondas curtas, o grau de refração é maior do que para ondas longas, ou seja, raios de cor azul são refratados pelas lentes da objetiva mais do que o vermelho. Como resultado, as imagens de um objeto formado por raios de cores diferentes podem não coincidir entre si, o que leva ao aparecimento de artefatos de cor, que são chamados de aberrações cromáticas.

Na fotografia em preto e branco, as aberrações cromáticas não são tão perceptíveis quanto em cores, mas, no entanto, degradam significativamente a nitidez de uma imagem em preto e branco.

Existem dois tipos principais de aberração cromática: cromatismo de posição (aberração cromática longitudinal) e cromatismo de ampliação (diferença de ampliação cromática). Por sua vez, cada uma das aberrações cromáticas pode ser primária ou secundária. Além disso, as aberrações cromáticas incluem diferenças cromáticas em aberrações geométricas, ou seja, gravidade diferente de aberrações monocromáticas para ondas de diferentes comprimentos.

Cromatismo de posição

O cromatismo posicional, ou aberração cromática longitudinal, ocorre quando raios de luz de diferentes comprimentos de onda são focados em diferentes planos. Em outras palavras, os raios azuis focam mais perto do plano principal traseiro da lente e os raios vermelhos focam mais longe do que Cor verde, ou seja o azul está no foco frontal e o vermelho está no foco traseiro.

Cromatismo de posição.

Felizmente para nós, o cromatismo da situação foi aprendido a ser corrigido no século XVIII. combinando lentes convergentes e divergentes feitas de óculos com diferentes indicadores refração. Como resultado, a aberração cromática longitudinal da lente de pederneira (coletiva) é compensada pela aberração da lente da coroa (difusora), e os raios de luz com diferentes comprimentos de onda podem ser focalizados em um ponto.

Correção do cromatismo de posição.

As lentes nas quais o cromatismo de posição é corrigido são chamadas de acromáticas. Quase tudo lentes modernas são acromáticos, de modo que o cromatismo da situação hoje pode ser esquecido com segurança.

Ampliação do cromatismo

O cromatismo de ampliação ocorre devido ao fato de que a ampliação linear da lente difere para Cores diferentes. Como resultado, imagens formadas por feixes com diferentes comprimentos de onda têm tamanhos ligeiramente diferentes. Já que as imagens cor diferente estão centrados ao longo do eixo óptico da lente, o cromatismo de ampliação está ausente no centro do quadro, mas aumenta em direção às bordas.

O cromatismo de zoom aparece na periferia da imagem como uma franja colorida ao redor de objetos com bordas contrastantes nítidas, como galhos de árvores escuros contra um céu claro. Em áreas onde tais objetos estão ausentes, a franja de cor pode não ser perceptível, mas a clareza geral ainda diminui.

Ao projetar uma lente, o cromatismo de ampliação é muito mais difícil de corrigir do que o cromatismo de posição, então essa aberração pode ser observada em um grau ou outro em muitas lentes. Isso é especialmente verdadeiro para lentes de zoom de alta ampliação, especialmente em grande angular.

No entanto, o cromatismo de ampliação não é motivo de preocupação hoje, pois pode ser facilmente corrigido. ferramentas de software. Todos os bons conversores RAW são capazes de remover automaticamente a aberração cromática. Além disso, cada vez mais câmeras digitais equipado com uma função para corrigir aberrações ao fotografar no formato JPEG. Isso significa que muitas lentes que eram consideradas medíocres no passado agora podem fornecer uma qualidade de imagem bastante decente com a ajuda de muletas digitais.

Aberrações cromáticas primárias e secundárias

As aberrações cromáticas são divididas em primárias e secundárias.

Aberrações cromáticas primárias são cromatismos em sua forma original não corrigida, devido a diferentes graus de refração de raios de cores diferentes. Artefatos de aberrações primárias são coloridos nas cores extremas do espectro - azul-violeta e vermelho.

Ao corrigir aberrações cromáticas, a diferença cromática nas bordas do espectro é eliminada, ou seja, os feixes azul e vermelho começam a se concentrar em um ponto, que, infelizmente, pode não coincidir com o ponto de foco dos feixes verdes. Neste caso, surge um espectro secundário, pois a diferença cromática para o meio do espectro primário (raios verdes) e para suas bordas reunidas (raios azuis e vermelhos) permanece não eliminada. Estas são as aberrações secundárias, cujos artefatos são coloridos em verde e magenta.

Quando se fala em aberrações cromáticas de lentes acromáticas modernas, na grande maioria dos casos elas se referem precisamente ao cromatismo de ampliação secundária e somente a ele. Apocromatos, ou seja, lentes que eliminam completamente as aberrações cromáticas primárias e secundárias são extremamente difíceis de fabricar e dificilmente serão produzidas em massa.

O esferocromatismo é o único exemplo notável de diferença cromática em aberrações geométricas e aparece como uma coloração sutil de áreas fora de foco nas cores extremas do espectro secundário.

O esferocromatismo ocorre porque a aberração esférica discutida acima raramente é corrigida igualmente para raios de cores diferentes. Como resultado, manchas de desfoque no primeiro plano podem ter uma leve borda roxa e no fundo - verde. O esferocromatismo é mais característico das lentes telefoto de alta abertura ao fotografar com uma abertura ampla.

Com o que vale a pena se preocupar?

Não vale a pena se preocupar. Tudo com o que você precisa se preocupar, seus designers de lentes provavelmente já cuidaram.

Não existem lentes ideais, pois a correção de algumas aberrações leva ao aprimoramento de outras, e o projetista da lente, via de regra, tenta encontrar um compromisso razoável entre suas características. Os zooms modernos já contêm vinte elementos e você não deve complicá-los além da medida.

Todas as aberrações criminais são corrigidas pelos desenvolvedores com muito sucesso, e as que permanecem são fáceis de lidar. Se a sua lente tiver qualquer lados fracos(e essas lentes são a maioria), aprenda a contorná-las em seu trabalho. Aberração esférica, coma, astigmatismo e suas diferenças cromáticas são reduzidas quando a lente é fechada (consulte "Escolhendo a abertura ideal"). A distorção e o cromatismo de ampliação são eliminados durante o processamento da foto. A curvatura do campo da imagem requer atenção extra ao focar, mas também não é fatal.

Em outras palavras, ao invés de culpar o equipamento pelas imperfeições, o fotógrafo amador deveria começar a se aperfeiçoar estudando minuciosamente suas ferramentas e utilizando-as de acordo com seus méritos e deméritos.

Obrigado pela sua atenção!

Vasily A.

Post Scriptum

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Filtro do Photoshop CS6 " correção de distorção» Corrige a distorção causada pela lente da câmera. Navegar Filtro - Correção de Lente. Na caixa de diálogo, você verá as guias " Correção automática" e " Correção personalizada».

Se você quiser manter as coisas simples, selecione " Correção automática". Ou vá para o " Correção personalizada” e faça manualmente as alterações necessárias.

Aqui está uma lista de configurações de correção automática:

• Correção: Selecione o problema a ser corrigido. Encontre explicações para cada um dos problemas na guia de correção personalizada. Observe que, se a imagem for esticada ou reduzida de suas dimensões originais durante a correção, selecione a escala automática da imagem. Selecione no menu suspenso "Bordas" ( menu pop-up no Mac) como você deseja preencher as bordas - bordas pretas, brancas, transparentes ou expandir os pixels da imagem;
• Critérios de pesquisa: Selecione a marca e o modelo da câmera e o modelo da lente. Escolher o equipamento certo ajuda o Photoshop a fazer ajustes mais precisos;
• Perfis de lente: Selecione o perfil apropriado. Para lentes de zoom, clique com o botão direito do mouse (Cmd+clique no Mac) e escolha a distância focal mais adequada para você. Se você não conseguir encontrar o perfil da sua lente, clique no botão " Pesquisa na internet para encontrar perfis carregados por outros fotógrafos. Se desejar salvar o perfil para uso posterior, clique no menu suspenso " Perfis de lente» ( menu pop-up no Mac) e selecione " Salvar perfil online localmente».

Aqui estão as configurações na guia " Correção personalizada»:

• Distorção Geométrica: Corrige anomalias como convexidade e concavidade, nas quais linhas retas (respectivamente) se desviam para fora ou para dentro. Selecione a ferramenta " Elimine a distorção" e arraste-o para a imagem - ou você pode arrastar o controle deslizante " Elimine a distorção»;
• Aberração Cromática: Você acaba com franjas de cor ao redor dos objetos? Os fotógrafos chamam isso de aberração cromática. Borda, aberrações ou como é chamado - você pode se livrar deles com a ajuda de controles deslizantes Borda vermelha/azul ou azul/amarela. Instrumentos " Movimento da grade”, “Mão” e “Lupa" ajudarão você a definir as configurações de maneira mais conveniente;
• Vinheta: Se você terminar com um efeito de vinheta com bordas mais escuras que o centro, arraste o controle deslizante Quantidade para controlar o quanto deseja clarear ou escurecer a imagem. Usando o controle deslizante " Midpoint"Você pode especificar a largura do efeito;
• Transformar: corrige a distorção de perspectiva geralmente causada pela inclinação da câmera ao fotografar. Usando a opção Transformar, você pode ajustar a perspectiva horizontalmente ou verticalmente. Especifique o ângulo de rotação da imagem para compensação de inclinação da câmera ou correção do ponto do olho. Você também pode usar a ferramenta Endireitar para girar uma imagem inclinada:

• Desenhe uma linha ao longo da imagem onde você deseja endireitá-la. Por fim, para eliminar as áreas vazias criadas pela correção de distorções geométricas, utilize as configurações de "Escala" para recortar essas áreas;
• Ver/Mostrar Grade: Escolha se deseja exibir uma sobreposição de grade ( a partir do qual você pode especificar seu tamanho). Muitos problemas, como distorção de perspectiva, são mais fáceis de corrigir com uma malha;
• Instrumentos " Movimento da grade, Cor , Mão , Lupa : Ajuda você a fazer ajustes de forma mais conveniente. A ferramenta Cor altera a cor da grade. Ferramenta " Movimento da grade» desenha linhas na imagem. Você também pode controlar o zoom usando os controles de zoom no canto inferior esquerdo da caixa de diálogo.

Filtrar " correção de distorção' só funciona com imagens de 8 bits e 16 bits. Você pode editar várias fotos ao mesmo tempo processando-as em lote usando o comando automatizado " correção de distorção". Selecionar Arquivo - Automação - Correção de distorção.

Tradução do artigo " Como usar o filtro de correção de lente no Photoshop CS6» foi preparado por uma equipe de projeto amigável.

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As aberrações na fotografia são chamadas de distorções de imagens formadas pelo sistema ótico. Dependendo da natureza da origem, as aberrações são cromáticas e geométricas. A razão para a ocorrência de aberrações cromáticas (ou seja, de cor) é a imperfeição da ótica das câmeras. Na verdade, esse tipo de distorção pode ser chamado de propriedade da lente, porque de uma forma ou de outra é inerente a qualquer uma delas. Quanto menor a qualidade da ótica utilizada, mais distorções de cor são observadas nas imagens. Muitas vezes, em fotografias tiradas com "saboneteiras" baratas, há uma borda multicolorida brilhante emoldurando objetos contrastantes. Isso é aberração cromática.

Para minimizar este tipo de distorção, lentes acromáticas, composto por dois variedades diferentes vidro. Um deles - coroas, tem um baixo índice de refração, o segundo - pedra pelo contrário, alto. A combinação certa estes dois materiais permitem reduzir a aberração cromática visível a quase zero. O mesmo fenômeno óptico, no qual raios de luz com diferentes comprimentos de onda são refratados sob ângulos diferentes, é chamado dispersão de vidro.

Aberrações geométricas não são menos uma dor de cabeça para fotógrafos iniciantes do que para fotógrafos coloridos.

A distorção, na qual pontos de um objeto localizados fora do eixo óptico, são exibidos na imagem como sombras ou linhas, é chamada de astigmatismo. Objetos em uma foto com astigmatismo parecem torcidos, curvados e levemente embaçados. Assim, o astigmatismo, juntamente com as aberrações cromáticas, afeta a nitidez da imagem (embora em menor grau).

Se os contornos dos objetos em uma fotografia são anormalmente côncavos ou convexos, e isso não é uma intenção artística, esse tipo de aberração geométrica é chamado de distorção. No primeiro caso (quando as linhas são côncavas para dentro) nós estamos falando sobre distorção de barril, no segundo - sobre almofada de alfinetes.

As distorções resultam de uma mudança na ampliação linear fornecida pela ótica ao longo do campo da imagem. Em outras palavras, os raios de luz que passam pelo centro da lente se fundem em um ponto localizado mais distante da lente do que os raios que passam por suas bordas. O aparecimento de distorção do barril, como regra, é facilitado pelo uso de valor mínimo zoom, em forma de travesseiro - respectivamente, o máximo. A distorção é mais pronunciada ao usar lentes grande angulares.

A óptica asférica é usada para reduzir a distorção. Devido à inclusão de uma lente com superfície elíptica ou parabólica no design da lente, a semelhança geométrica entre o objeto fotográfico e sua imagem é restaurada. Obviamente, o custo de produção dessas lentes é muito maior do que o custo de fabricação de ópticas esféricas.

Pequenas manifestações de distorção são facilmente corrigidas por meio de um editor gráfico.

O tipo de aberração geométrica que impede uma lente de formar uma imagem plana é chamado de curvatura do campo de imagem. Com essa distorção, tanto o centro da imagem quanto suas bordas podem ficar em foco.

A curvatura do campo da imagem é corrigida fazendo alterações no conjunto da lente. Neste caso, um pré-requisito é a observância da regra Petsval, que determina a qualidade dos elementos da lente. Se o recíproco do produto da distância focal e o índice de refração de um elemento, no total com número total elementos dá zero, então este elemento é bom. O resultado desses cálculos é chamado de soma de Petsval.

Curiosamente, os fotógrafos não dominaram a técnica de correção da curvatura do campo até meados do século XIX. Mas isso não os impediu de fazê-lo. foto artística. Cantos borrados e bordas difusas foram cobertos com vinhetas intrincadas, e retratos (para minimizar a distorção) foram enquadrados em molduras ovais.

Uma aberração complexa que afeta apenas os raios de luz que passam através da lente em um ângulo é chamada de coma(ou apenas coma). Nas fotos, o coma se manifesta no desfoque de pontos individuais da imagem em forma de cometa. A "cauda" do cometa pode ser direcionada para a borda da imagem (coma positivo) ou para o seu centro (coma negativo). Essa distorção é mais perceptível quanto mais próximo o ponto estiver da borda da imagem. Os mesmos raios de luz que passam claramente pelo centro da lente não estão sujeitos à aberração do coma.

A maioria das aberrações geométricas pode ser reduzida ajustando a abertura. Ao reduzir seu diâmetro, o fotógrafo reduz simultaneamente o número de raios que incidem nas bordas da lente. Mas você precisa usar esta oportunidade com cuidado. Porque a difração excessiva leva a um aumento na quantidade de difração.

- Este é um efeito óptico que limita o detalhe da imagem, independentemente permissão estabelecida Imagens. Sua causa é a dispersão fluxo luminoso ao passar pelo diafragma. Muitos iniciantes, buscando aumentar a profundidade de campo, cobrem a abertura de tal forma que a nitidez alcançada é bloqueada pelo efeito de suavização da difração. Este efeito é chamado de limite de difração. Conhecer seu valor evita problemas com detalhes de imagem. Para calcular o limite de difração, é utilizada uma calculadora especial, disponível para download grátis na maioria dos sites especializados.

Ao escolher uma câmera, lembre-se de que não existem lentes sem aberrações. De qualquer forma, por enquanto. Mesmo as óticas mais caras mostram alguma distorção na imagem. A correção de um tipo de violação leva ao fortalecimento de outro - e esse processo não tem fim. Mas para se tornar um bom fotógrafo, não é necessário esperar pela invenção da lente ideal. Basta estudar os recursos de uma lente específica - e nivelar suas deficiências com sua própria habilidade.

Você acha que minha lente cara não é perfeita?

Todas as lentes têm defeitos ópticos, então elas produzem imagens que não são réplicas perfeitas dos assuntos que estão sendo fotografados. Mas os fabricantes estão se esforçando para criar óticas perfeitas, apesar do fato de que até agora não há como fazer uma lente que não sofra até certo ponto com distorção e aberração cromática.

Se eu comprar uma lente mais cara, obterei uma imagem menos distorcida?

O custo não é necessariamente um indicador de qualidade. A quantidade de distorção em uma lente depende em grande parte do tipo de lente e de seu design. O preço desempenha um papel, mas fatores como a distância focal são igualmente importantes.

Por exemplo, quanto maior o ângulo da lente, mais difícil é para uma linha reta não ser curvada. Reduzir a distância focal também contribui para a distorção porque não é possível corrigir aberrações em todas as distâncias focais.

Ninguém afirma que uma lente prime é impecável, mas quanto maior a faixa de zoom, mais perceptíveis essas distorções se tornam.

Eu nunca notei nenhum problema com minha lente.

E isso pode ser verdade para muitos consumidores. O fato é que a estrutura das lentes para últimos anos melhorou significativamente. A rápida evolução dos mais recentes sensores digitais com alta precisão progresso acelerado no design de lentes. A combinação de um sensor poderoso com uma lente de qualidade mantém a distorção no mínimo, mas ainda permanece.

Essa qualidade não existia antes?

Isso é inegável. Mas há problemas que não perderam sua relevância. Por exemplo, o escurecimento no canto de uma imagem ainda é um problema insolúvel em fotografia contemporânea, assim como era na época do nascimento da fotografia. Esse efeito, chamado de vinheta, não é tão proeminente hoje em dia, mas ocorre. Temos que admitir que as fotos são um pouco mais escuras nas bordas, mas não muito. Portanto, nem todo mundo percebe isso, e alguns deliberadamente criam cantos escuros usando o Photoshop para aprimorar o efeito.

Tire uma foto de uma superfície branca uniformemente iluminada e observe-a atentamente no monitor do computador. Você poderá ver um brilho sutil no centro e sombreamento nos cantos. Esse efeito de escurecimento pode ser corrigido usando as configurações personalizadas fornecidas com algumas câmeras ou usando o padrão Programas para edição de imagem.

Quantos Vários tipos distorção óptica?

Existem dezenas desses defeitos, incluindo o astigmatismo, mas há dois ou três que merecem atenção especial.

Vamos começar com o mais fácil de entender

Vamos começar com a distorção curvilínea. Eles vêm em vários tipos diferentes, mas o mais comum é a distorção do barril. Ocorre facilmente ao usar uma lente ultra grande angular e faz com que as linhas retas fiquem salientes. Esse efeito é ainda mais óbvio ao fotografar com uma lente olho de peixe, onde tais distorções são deixadas sem correção, pois os designers as miram de propósito. Eles usam esse truque para obter o maior campo de visão possível.

Que outras distorções curvilíneas existem?

A distorção de almofada de alfinetes geralmente ocorre ao usar lentes telefoto longas. As linhas tornam-se então côncavas. O efeito geralmente é quase imperceptível se você estiver fotografando um assunto retangular frontalmente. Algumas escalas podem causar distorção, onde a imagem pode parecer almofadada ou em forma de barril.

O que mais devo tomar cuidado?

A maioria um grande problema na fotografia com uma SLR moderna, essas são aberrações cromáticas. Como estamos aplicando zoom durante a filmagem, aparecem franjas de cores nas imagens, especialmente nas partes do quadro em que há um grande contraste de cores. Para uma câmera de filme, essa distorção não é tão típica e só poderia aparecer com um forte aumento na imagem.

Onde é mais provável que eu veja aberração cromática?

Isso é típico para lentes de todas as distâncias focais, mas será mais pronunciado na distância focal máxima e com modelo barato. Também vale a pena dar uma olhada em testes desse fenômeno realizados com diferentes lentes, porque a aberração cromática é mais comum em alguns modelos do que em outros. Você os encontrará ao longo das bordas dos objetos, bem como ao longo da borda da imagem. É mais fácil vê-los onde você tem uma linha branca cruzando uma área escura, como uma moldura de janela.

O que posso fazer sobre isso?

Sim, você pode corrigi-lo durante a edição. Inclusive, sua câmera pode vir com um programa que vai te ajudar a resolver tal problema. O Photoshop CS tem vários boas ferramentas para minimizar o efeito de aberrações em suas fotos. Os usuários do Elements 8 são menos afortunados, mas correções de distorção separadas ainda estão disponíveis. Adapta-se bem ao PTLens e custa apenas US $ 25.

Tipos de distorção da lente

Abaixo estão exemplos dos tipos mais comuns de distorção de lente, ilustrando como eles afetam suas composições.

distorção de barril

A distorção em barril cria uma imagem na qual as linhas se dobram para fora em direção às bordas (protuberância). O que torna os retângulos em forma de barril.

distorção almofada de alfinetes

A distorção da almofada de alfinetes cria uma concavidade da linha em direção ao centro. Os retângulos parecem os contornos de um travesseiro.

Aberração cromática

A aberração cromática (ou acromatismo) geralmente é vista como franja de cores. Ele cria uma cor que não é característica do original na linha e nas bordas da imagem.

Vinheta

Todos os tipos de lentes criam uma imagem mais escura nas bordas do que no centro. Esse fenômeno é conhecido como vinheta e pode ser deliberadamente usado como um dispositivo estilístico.

Sem distorção

Sem distorção da lente. Todas as linhas são retas, como na realidade. Não há escurecimento nas bordas e todas as cores estão concentradas em um ponto.

Por que ocorrem as aberrações cromáticas?

O objetivo da lente é refratar a luz, direcionando o caminho direto dos raios em direção ao sensor.

Infelizmente, ondas de luz comprimentos diferentes, então eles não são refratados no mesmo ponto, o que significa que o caminho da cor vermelha é girado por um ângulo diferente da cor azul, que também não coincide com a refração da cor verde.

Então várias cores são centrados em pontos diferentes, de modo que cria uma franja colorida.

Os fabricantes de lentes fazem um grande esforço para minimizar o impacto dessa lei inevitável da física. Alguns elementos da lente são usados ​​em combinação para eliminar as aberrações resultantes.

Existem dois tipos de aberração cromática. Aberração cromática transversal (lateral) que cria franjas de cores. É causado pelo fato de que a ampliação da imagem varia dependendo do comprimento de onda.

A aberração cromática longitudinal (axial) é causada por diferentes comprimentos de onda concentrados em diferentes distâncias.