В прошлой статье про фокусные расстояния я немного затронул тему искажений. Там я слегка упомянул аберрации, чуть подробнее писал про искажение перспективы на разных фокусных расстояниях. Имеют ли стандартные фокусные расстояния (40-80 миллиметров) искажения? На первый взгляд, нет. Однако на самом деле это не так; все, даже самые дорогие объективы передают не идеальную картину мира. Разберёмся подробнее.
Основные тезисы и ответы на них:
1) Цена зачастую влияет на качество объектива и чем она выше, тем меньше будет искажений (в стандартной ситуации, когда производитель работает над качеством)
2) Идеальных объективов на данный момент не существует, и вряд ли они будут когда-либо существовать (однако, это не означает что всё плохо, существующие ныне линзы спокойно снижают уровень искажений так, что человек этого не видит)
3) Искажения обусловлены несовершенными технологиями производства и банальной физикой, но чем дальше мы идём - тем сильнее развивается оптика, и тем лучше по характеристикам на рынке появляются объективы
4) Оптических искажений - десятки видов, но сейчас, купив б/у-шный объектив среднеценового сегмента можно избежать большинства из негативных искажений
Теперь подробнее. Какие виды искажений существуют, почему они появляются и как их не допускать или исправлять?
Хроматические аберрации открывают топ неприятных явлений которые появляются на фотографии. Скорее всего, даже если вы не фотограф - вы просто не могли не видеть этого явления. Иногда, дизайнеры и фотографы используют аберрации как художественный эффект, или используют схожий "глитч" эффект. Что это такое? Почему оно есть?
Хроматическая аберрация возникает из-за того, что линзы в объективе не могут одинаково сфокусировать все цвета света в одной точке. Каждый цвет имеет свою длину волны и при прохождении через линзу они неодинаково преломляются, что приводит к разделению цветов на составляющие и неправильному фокусированию каждой из них. В результате на фотографии появляются цветные "края" вокруг объектов
Есть два типа хроматической аберрации. Траверс (боковая) хроматическая аберрация, которая создает цветную окантовку. Она вызвана тем, что увеличение изображения изменяется в зависимости от длины волны.
Продольная (осевая) хроматическая аберрация вызывается волнами различной длины, сосредоточенными на различных расстояниях.
Некоторые объективы - например, особенно хорошо это было видно на модели Canon EF 50 mm f1.8 (не STM версия), оставляют не цветную кашу по краям, а например один цвет. В случае с недорогим кэноновским полтинником это был фиолетовый цвет по краям предметов; в таком случае с аберрацией довольно легко бороться. Я просто убирал насыщенность фиолетового цвета с фотографии в Лайтруме. Но, этот способ скорее всего не прокатит, в случае если объект съёмки находится в схожей цветовой гамме/на фоне такого же цвета, как и аберрации. Некоторые raw-конвертеры имеют функцию снижения влияния аберраций на фотографию, этим же занимается и Photoshop. Если вы снимаете в jpeg, часть аберраций убирает сама камера в процессе производства снимка, программно. Аберрации делятся на подвиды в зависимости от конкретного своего свойства, но их я рассматривать не буду; думаю, оно не требуется.
Как с аберрациями борются производители оптики?
Производители объективов применяют различные методы для борьбы с хроматической аберрацией. Один из таких методов - использование специальных стекол, которые имеют различный показатель преломления для разных цветов света. Эти стекла называются стеклами с низкой дисперсией (Low Dispersion Glass) или стеклами экстра-низкой дисперсии (Extra-Low Dispersion Glass). Они помогают сократить разделение цветов на составляющие, что уменьшает хроматическую аберрацию. Другой метод - применение специальных оптических элементов, называемых асферическими линзами. Они имеют нестандартную форму и позволяют более точно фокусировать свет, что уменьшает хроматическую аберрацию. Также производители объективов используют различные компенсационные алгоритмы в цифровых камерах, которые могут корректировать хроматическую аберрацию после съемки. Важно отметить, что хроматическая аберрация не может быть полностью устранена, но ее влияние на изображение может быть значительно сокращено.
На данный момент я замечал хроматические аберрации только на совсем бюджетной, и, возможно устаревшей фото-технике. Если у вас есть какой-нибудь 18-300 EF-s объектив с переменной светосильностью и вы наблюдаете аберрации на максимальном фокусном расстоянии - да, с этим ничего не поделаешь. Объектив совсем бюджетный, возможно если вас это не устраивает, стоит рассмотреть к покупке другую модель телеобъектива.
Если вы хотите углубиться в среду этого явления глубже, чем написано здесь - советую почитать статью на Википедии. Также есть немало учебников по физике; в разделах "оптика" написано больше и более научным языком. Я стараюсь объяснить явления с физической точки зрения, однако понятным языком и не утопая по уши в сложной терминологии.
Бочка и подушка
В реальности сильнее всего виден третий вариант; и то на фишай (рыбий глаз) объективах, которые преднамеренно не корректируют дисторсию. В остальных случаях такие искажения проявляются в меньшей мере, и всегда по-разному: иногда их видно, иногда они не заметны. Подушкообразное искажение характерно для телеобъективов: притом, чем сильнее "зум", тем сильнее оно может проявляться. Бочка характерна для сверхширокоугольных объективов. "Нормальное изображение" передаётся объективами 40-80 миллиметров. На самом деле они тоже искажают изображение, но столь незначительно, что этого попросту не видно. Возможна комплексная дисторсия, совмещающая в себе "бочку" и "подушку".
Виньетирование
Причина виньетирования – различия в пропускании света оптической системой объектива при «прямом» и «косом» падении на него лучей.
Виньетка используется зачастую как художественный приём, как инструмент для акцентирования внимания. Лично мне данный эффект не нравится; может я просто не видел ещё фотографий на котором он уместно использован. Многие новички любят этот эффект, они добавляют виньетку в лайтруме или фотошопе, но я стараюсь его устранять если он неожиданно вылезает. Виньетка часто вылезает на бюджетных фишай объективах; на них это особенно заметно из-за сильно-выпуклой линзы. В объективах подороже, виньетирование сводится к минимум путём оптимизации линзоблока.
Астигматизм
Астигматизм - это еще одно искажение, портящее резкость по краю кадра. Пожалуй, это одно из вреднейших искажений, хотя встречается ну очень редко в современной оптике (обычно его "заслоняют" другие искажения или он хорошо исправлен) и проявляется несильно.
"Астигматизм" в буквальном переводе - "не дающий точки" - он жействительно искажает картинку точечного источника света. Суть астигматизма заключается в том, что оптическая система не может сфокусировать горизнотальные и вертикальные пучки света в одной плоскости. Поэтому "правильный" фокус будет лежать между этими плоскостями - будут расфокусированы оба типа пучков. То есть наблюдается ощутимое падение резкости по краю, иногда - как будто "двоение" картинки.
Вменяемых примеров этого явления я не смог найти, поэтому вот:
Астигматизм выглядит также, но в меньшей мере и сводится к краям.
Я рассмотрел основные искажения которые присутствуют в объективах; статью либо буду потихоньку дополнять, либо напишу ещё одну, с более глубокой терминологией и с большим спектром редких искажений.
Надеюсь, статья была полезной, экспериментируйте и снимайте!
