Если вы хотите купить новый объектив для фотокамеры, то наверняка много слышали об аберрациях. Устранение аберраций объектива - большая проблема для их разработчиков. Но что означает весь этот маркетинговый жаргон и важно ли это при покупке объектива?
В этой статье мы рассмотрим различные типы аберраций линз и то, как производители пытаются их устранить.
Что такое аберрация объектива?
Аберрация объектива фотоаппарата - это несовершенство в способе фокусировки света объективом. Свет проходит через оптику в виде волн. В идеале все волны сходятся в одной точке. Аберрации возникают, когда световые волны сходятся в разных точках. Это влияет на резкость, цвет и даже может изменить форму света на изображении.
Визуальные искажения могут быть очень заметными. Или же глаз может приспособиться к этим недостаткам. Возможно, вы замечали проблемы на своих фотографиях и задавались вопросом, что вы делаете не так. Можно увидеть цветной ореол, которого не было, когда делался снимок. Или объект может выглядеть вытянутым. Искажения объектива можно использовать художественно. Но если вы пытаетесь достоверно передать сцену, искажения могут отвлекать внимание.
Несовершенства вызваны физикой света и тем, как он взаимодействует с объективом. С момента изобретения фотографии конструкторы объективов работали над созданием линз, контролирующих аберрации. Вот почему исправлению искажений уделяется такое большое внимание в маркетинговой информации. Для них это очень важно!
Объектив - это не просто кусочек стекла на конце тубуса. Многие элементы внутри него предназначены для исправления искажений. Эти дополнительные элементы и конструкция объектива изменяют направление света на пути к матрице.
Можно удивиться, почему производители объективов просто не исправляют недостатки раз и навсегда, и на этом все заканчивается. Все не так просто. Исправление одного искажения может привести к другой проблеме. Даже если они смогут сделать объектив, который идеально управляет светом, это может сделать его большим, тяжелым и медленным. Производители линз пытаются найти баланс между оптической четкостью и практическими соображениями.
Компании, производящие объективы, могут разрабатывать похожие устройства с разными уровнями коррекции. Объективы с большим количеством коррекций, как правило, стоят дороже - возможно, намного дороже. Давайте рассмотрим разнообразие аберраций, которые могут встречаться в фотографии. Но сначала нужно немного узнать о том, как свет проходит через объектив.
Свет и оптическая ось
Стеклянные элементы в объективах выпуклые или изогнутые, как внешняя сторона шара или сферы. Свет попадает в объектив, переворачивается и проецируется на плоскую матрицу. Все камеры инвертируют изображение. Но этого можно не заметить. Современные фотоаппараты используют программное обеспечение, чтобы перевернуть изображение так, чтобы вы видели его правильно. В прошлом фотографы, снимавшие на пленку, создавали свои снимки в перевернутом виде.
Оптическая ось - это воображаемая прямая линия, проходящая через центр объектива к матрице. Свет попадает в изогнутую линзу и сходится в фокальной точке вдоль оптической оси. По крайней мере, это то, что мы хотим, чтобы происходило в оптической системе. Когда свет не фокусируется в одной точке на оптической оси, возникают искажения.
Типы аберраций объектива
Два наиболее общих типа аберраций объектива - хроматические и монохроматические. Хроматические аберрации связаны с тем, как линза фокусирует световые волны разных цветов. Монохроматические аберрации - это оптические искажения. К ним относятся сферические, коматические (кома), криволинейные, полевые криволинейные аберрации и блики объектива.
Хроматическая аберрация
Компания Sony говорит о своем объективе 12-24 мм f/4 следующее:
«Один элемент из стекла Super ED (со сверхнизкой дисперсией) и три элемента из стекла ED стратегически расположены для минимизации хроматических аберраций. Эффективное снижение хроматических аберраций способствует улучшению резкости и четкости по всей области изображения».
Хроматическая аберрация - это то, как объектив собирает различные цветные световые волны. Белый свет состоит из цветов радуги. Призма разделяет цвета, чтобы вы могли их видеть. Световые волны движутся с разной скоростью через стекло линзы. Если оставить их в покое, световые волны ударяются об оптическую ось в разных точках. Это рассеивает свет и создает цветовую кайму.
Хроматические аберрации часто называют цветовой каймой, поскольку по краям появляется фиолетовая или зеленая дымка. Это особенно заметно по краям темных объектов на светлом фоне.
При смене стекла в объективе цветные волны сходятся в одной точке. Это фокусирует свет, улучшая резкость и четкость.
На краях фотографий ночного неба часто можно увидеть хроматические аберрации. В наибольшей степени этому подвержены быстрые широкоугольные объективы, предпочитаемые астрофотографами. Но также можно увидеть цветную кайму по краям зданий или даже лиц при съемке на светлом фоне.
Существует два типа хроматической аберрации: продольная и поперечная. Продольная происходит по всему изображению. Поперечная возникает по краям кадра.
Монохроматические аберрации
Монохроматические аберрации - это оптические искажения. Они возникают в результате прохождения белого света через линзу под разными скоростями и углами. Существуют различные типы монохроматических аберраций. Их часто обозначают по форме создаваемого искажения.
Сферическая аберрация
Sony говорит о своем объективе 12-24mm f/2.8:
«Три элемента XA (экстремальные асферические) и один стандартный асферический элемент входят в оптическую конструкцию, которая отличается превосходной точностью поверхности для эффективного контроля над астигматизмом, кривизной поля, комой, искажениями и другими сферическими аберрациями, что обеспечивает высокую резкость и точную передачу изображения».
Стеклянные элементы объектива не плоские, а изогнутые. Свет, попадающий на края линзы, преломляется сильнее, чем свет, попадающий в середину. Свет, проходящий по краям, попадает на оптическую ось в другой точке, чем свет, проходящий в центре. Это создает эффект мягкого фокуса, называемый сферической аберрацией.
Компания Sony добавила в объектив элементы специальной формы для уменьшения сферической аберрации. Эти асферические элементы помогают сфокусировать свет, проникающий с краев, в одной точке. Это делает изображение более резким. Асферические элементы позволяют уменьшить общее количество внутренних деталей, необходимых для коррекции аберрации. Это делает объектив более легким. Но поскольку асферические элементы сложнее изготовить, объектив, как правило, стоит дороже.
Коматическая аберрация
Кома или коматические аберрации похожи на сферические. Разница заключается в форме искажений. Искажение не круглое, а вытянутое, похожее на форму кометы. Это происходит, когда свет, попадающий на край линзы, проходит под углом. Кома более заметна по краям кадра. Внешняя кома - это когда хвосты кометы направлены в сторону от центра изображения. Когда хвосты направлены внутрь, это внутренняя кома.
Криволинейные искажения
Криволинейные искажения возникают, когда свет, проходящий через изогнутую линзу, попадает на плоскую матрицу. Существует два основных типа криволинейных искажений: бочкообразные и игольчатые. Они названы так по форме искажения. При бочкообразном искажении центр изображения выпуклый в центре и выглядит меньше по краям. Как будто изображение обернуто вокруг бочки.
Объектив «рыбий глаз» преувеличивает бочкообразное искажение для достижения художественного эффекта. При игольчатом искажении центр заваливается внутрь. Изображение выглядит больше по краям. Объективы могут иметь оба основных типа криволинейных искажений. В результате получается сложное искажение в форме волны, называемое искажением усов.
Кривизна поля
Криволинейные искажения изгибают линии, которые должны быть прямыми, но не влияют на резкость или фокусировку. Кривизна поля влияет на качество фокусировки по всему кадру. Изображение может быть резким в центре и терять фокус к краям. Некоторые разработчики объективов добавляют кривизну поля для создания художественного эффекта «вихревого боке».
Блики объектива
Компания Sony говорит о своем объективе 12-24 мм f/4 следующее:
«Оригинальное покрытие Nano AR от Sony подавляет случайные отражения, которые могут вызывать блики и призраки при контровом свете и других сложных условиях освещения, обеспечивая неизменно высокую контрастность и четкость изображения. Свобода от бликов в широком диапазоне углов падения света обеспечивает большую гибкость кадрирования и композиции».
Блики на объективе возникают из-за отражения света от стеклянных элементов внутри объектива. Производители уменьшают отражение с помощью тонких покрытий на отражающих поверхностях. Уменьшение бликов объектива и других световых эффектов обычно желательно. Однако некоторые фотографы художественно включают блики в свои снимки.
Виньетирование по краям кадра
При виньетировании края кадра темнее, чем центр. Виньетирование вызвано тем, что сама оправа объектива и элементы внутри него блокируют часть света, поступающего с краев.
Многие фотографы добавляют виньетирование для художественного эффекта. Но лучше всего, если форму виньетки и то, насколько темными должны быть края, контролируете вы, а не объектив.
Уменьшение аберраций объектива
Многие аберрации проявляются на быстрых объективах при самых широких диафрагмах. В некоторых случаях сужение диафрагмы уменьшает аберрации.
При использовании зум-объектива попробуйте разные фокусные расстояния. При зумировании элементы объектива перемещаются и изменяют свои отношения. Можно обнаружить искажения на одном фокусном расстоянии, но не на других. Например, на самом широком фокусном расстоянии можно увидеть бочкообразное искажение. А при наибольшем фокусном расстоянии объектива может наблюдаться игольчатое искажение.
Современные программы редактирования также корректируют многие искажения. В Adobe Lightroom в модуле Develop есть панель Lens Correction. Adobe программирует уникальный профиль каждого объектива в Lightroom. Известные искажения исправляются в программе по мере возможности.
Настройте в Lightroom предустановку импорта для автоматической коррекции искажений объектива. К тому времени, когда вы просматриваете изображения, коррекции уже сделаны. Лучший способ уменьшить искажения - купить качественный объектив, в котором устранено большинство аберраций.
Заключение
Конструкция объективов и технология программного обеспечения улучшились, чтобы уменьшить или устранить многие оптические искажения. Их можно не заметить, если только не снимать линии или точки света. Быстрые широкоугольные объективы особенно подвержены аберрациям. Уменьшение фокусного расстояния, использование более узкой f-ступени может уменьшить многие искажения.
Разработчики объективов рекламируют качество своей оптики. Но обозреватели объективов проводят тесты, чтобы проверить маркетинговую шумиху. Если вы хотите купить объектив, посмотрите подробный обзор, чтобы узнать, как он себя показал.
У вас есть выбор, как относиться к искажениям объектива. Покупайте дорогие объективы, которые устраняют как можно больше оптических искажений. Используйте программное обеспечение для редактирования фотографий, которое устраняет многие оптические искажения. Можно игнорировать недостатки оптики или принять их. Используйте искажения для создания художественных изображений, включающих несовершенства.
Автор статьи: Дженн Мишра
Еще больше интересных статей читайте в нашей группе и на сайте www.pano-maker.ru
Если вам понравилась статья, ставьте лайки и подписывайтесь на наш канал!