Хроматические аберрации доставляют много проблем начинающим фотографам. Это эффект, который может полностью испортить фотографию. Откуда берутся цветные полосы вокруг предметов? Что вызывает хроматическую аберрацию и как ее избежать? Отвечаем ниже.
Хроматические аберрации — один из частых недостатков объективов, в том числе установленных в фотоаппаратах. Эта аберрация является производной от преломления света в линзе на разных фокусных расстояниях для отдельных цветов спектра. Показатель преломления тем больше, чем короче длина волны света, причем красный свет имеет самую короткую длину волны, а синий свет — самую большую. Эффект хроматической аберрации виден на фото в виде цветных полос. Хроматические аберрации также влияют на общую резкость изображения.
Что означает хроматическая аберрация?
Аберрация — это ошибка, аномалия, дефект. Каждый фотограф, использующий оптический объектив, рано или поздно сталкивается с различными недостатками этих оптических систем.
Аберрации объектива, возникающие в фотообъективах:
- сферическая аберрация ,
- Хроматическая аберрация,
- астигматизм,
- искажение,
- кривизна плоскости изображения,
- кома.
Ни для кого не секрет, что объективов без недостатков не бывает – даже очень дорогие модели имеют некоторую аберрацию – зачастую не одну. Однако насколько велика и заметна хроматическая аберрация, зависит от качества стекла, из которого изготовлен объектив, и его дисперсии. Обычно дорогие профессиональные объективы дают меньше хроматических аберраций.
Хроматическая аберрация, также иногда называемая хроматизмом, возникает из-за разных расстояний фокусировки из-за разного значения показателя преломления для отдельных цветов, составляющих белый свет. В результате возникает явление преломления света, как в призме. Результатом является цветная граница, видимая в матричном представлении, особенно на границах контрастных областей. На фотографиях хроматическая аберрация проявляется в виде синих, зеленых и фиолетовых отливов вокруг различных объектов за пределами глубины резкости и разноцветного ореола в точке фокусировки, который формируется по краям сфотографированных объектов.
Интересно, что хроматическая аберрация является общим явлением для всех типов линз — она возникает и в хрусталике человеческого глаза. Его можно наблюдать, когда мы смотрим на темные предметы на очень ярком фоне — тогда можно увидеть цветные полосы (оранжевые и синие). В случае оптических систем (телескопы, фотообъективы и др.) хроматические аберрации воспринимаются как дефект, отрицательно влияющий на качество воспроизведения.
Как выглядит хроматическая аберрация?
Хроматическая аберрация в фотографии выглядит по-разному в зависимости от того, с какой аберрацией мы имеем дело. Мы можем разделить ее на продольную и поперечную хроматическую аберрацию.
Волны света разной длины (разного цвета) проходят через линзу с разной скоростью. В результате фокус отдельных цветов находится не в одной фокальной плоскости, а фокусы некоторых цветов находятся немного впереди матрицы или позади нее (продольная хроматическая аберрация). Кроме того, волны разной длины по-разному ведут себя в случае увеличения, что вызывает смещение точки фокуса вправо или влево по отношению к оптической оси (латеральная хроматическая аберрация).
Что это значит на практике? Продольная хроматическая аберрация приведет к тому, что изображение сфотографированных объектов будет несколько размытым, так как невозможно получить четкое изображение для всех цветов одновременно. На фото также виден эффект боковой хроматической аберрации, и он явно увеличивается в размерах по мере удаления от центра изображения. Он заключается в том, что изображение имеет разное увеличение с разными цветами. В результате мы получаем эффект, несколько похожий на красочные картинки в старых книгах, где печать разными красками не ложилась на одно и то же место.
Совокупное воздействие продольной и поперечной аберрации может вызвать цветовое искажение записываемых изображений, что проявляется в упомянутой ранее и, безусловно, нежелательной цветовой окантовке между светлыми и темными участками фотографии.
Что дает хроматическая аберрация?
Хроматическая аберрация в фотографии — это явление, от которого необходимо избавиться — сделать это можно несколькими способами, о которых мы поговорим ниже. Однако хроматическая аберрация не всегда воспринимается как ошибка. Это явление намеренно используется, например, в компьютерных играх.
Включение эффекта хроматической аберрации в играх приводит к тому, что отображаемое на экране изображение проходит через дополнительный фильтр, имитирующий появление этого явления в реальном мире. В результате на краях трехмерных объектов и элементов интерфейса появляется характерная, слегка радужная окантовка. Этот эффект придает игре атмосферу и является просто модным, а в зависимости от интенсивности используемого фильтра придает легкое ощущение ретро, или, когда хроматическая аберрация хорошо видна, создает впечатление альтернативной реальности.
Как устранить явление хроматической аберрации
Однако у разработчиков игр совершенно иные мотивы, чем у фотографов, поэтому последние стараются устранить явление хроматической аберрации на своих фотографиях. Чтобы свести к минимуму их возникновение, рекомендуется, в первую очередь, уменьшить светосилу объектива.
Вы можете эффективно исправлять хроматические аберрации, используя многолинзовые системы, в которых линзы изготовлены из разных типов очков. Тогда ошибка одного объектива может быть исправлена другим. Такой объектив мы называем ахроматом. Различные типы низкодисперсионного стекла, такие как флюорит, также могут быть использованы для изготовления линз. Недостатком его, однако, является высокая хрупкость — линза легко повреждается.
Способ борьбы с хроматической аберрацией — это также правильный подбор кадров. Избегайте съемки белого фона или пейзажей, когда источник света находится позади объекта, так как хроматические аберрации имеют тенденцию усиливаться в высококонтрастных сценах. Хроматические аберрации можно эффективно удалить во время постобработки RAW в программах для редактирования фотографий. Однако это довольно трудоемкий метод.