Кривизна поля изображения как исправить

Кривизна поля — польза или вред?

Современные оптические схемы обычно обладают ровным полем, однако, когда мы обращаемся к старой оптике (ярчайший пример — Гелиос-40), в т.ч. и технической (например, проекционные апланаты) — мы можем обнаружить у них кривизну поля.

Что это такое?

Кривизна поля — искажение, возникающее вследствие того, что фокальная поверхность имеет вид не плоскости, как учат в школе, а, как правило, вид части сферической поверхности. Это вызывает неравномерное распределение резкости по полю изображения.

В самом простом случае поле имее форму части сферы:

Рис. 1 — Кривизна поля для одиночной собирающей линзы

Прекрасно видно, что в случае фокуса по центру — будут нерезкими края и наоборот. Казалось бы — противное искажение, не так ли? Но обо всем — по порядку.

Как кривизна поля влияет на изображение?

Кривизна поля часто преподносит свои «сюрпризы», когда фотографируешь. Рассмотрим ее проявление на результатах съемки проекционными апланатами КО-120М 120/1.8 ( http://lens-club.ru/lenses/item/c_2239.html ) и КО-120 120/2.1 ( http://lens-club.ru/lenses/item/c_5452.html ).

1. Кривизна поля убивает резкость при фотографировнии предметов, лежащих в одной плоскости, перпендикулярной направлению съемки. Это логично. Вот так это выглядит:

Рис. 2 Рассеянное скопление Хи-Аш Персея, снимок на КО-120М 120/1.8.

На примере хорошо видно, что звезды в центре кадра — точки, а по краю они сильно размыты. Это и есть влияние кривизны поля.

2. Зона резкости — криволинейная, что следует прямо из названия аберрации. Это проявляется при пейзажной съемке:

Рис. 3 Изогнутая зона резкости на снимке на КО-120М 120/1.8

3. Кривизна поля часто способствует «закручиванию» боке, особенно это проявляется у объективов Петцваля

Рис. 4 Закручивание боке на снимке на КО-120М 120/1.8

Можно ли бороться с кривизной поля?

С кривизной поля никак бороться нельзя, не изменив оптической схемы. Если это необходимо, можно лишь уменьшить ее влияние с помощью диафрагмирования.

При создании объективов существуют несколько путей ее коррекции:

1. Условием коррекции кривизны является наличие отрицательных линз в схеме, причем лучше — не менее 2. Поэтому в СССР долго не могли сделать годный объектив со схемой Калейнар — в нем всего 1 отрицателньая линза, потому описанный у Волосова Калейнар 50/2 обладал сильной кривизной поля.

2. Чем меньше радиусы кривизны поверхностей — тем меньше кривизна поля. В принципе, практически все аберрации меньше, если преломляющие поерхности имеют большие радиусы кривизны. Для этого применяют тяжелые стекла.

3. Можно использовать линзы большой толщины, как, например. сделано в схеме Зоннар.

4. Можно частично компенсировать кривизну поля 3-го порядка кривизной 5-го порядка. Так было сделано с Гелиос-40, такие объективы имеют «проседание» резкости на третях кадра. Разрешение по центру и по краю у них выше, чем по полю.

5. Кривизна поля частично компенсируется, как ни странно, астигматизмом. Поэтому объективы с сильно кривым полем часто имеют и ярко выраженный астигматизм.

Можно ли использовать кривизну поля?

Кривизна поля — не просто вредное искажение. Это — очень необычный эффект. Он позволяет закручивать боке, сильнее отделять центральный объект от фона.

С помощью кривизны поля можно необычным образом передавать перспективу — в центре сфокусироваться на бесконечность, при этом по краю фокус будет на близлежащих предметах.

Рис. 5 Использование кривизны в передаче перспективы — фокус на средний план в центре и на ближний — по краю.

Но самым главным плюсом кривизны поля для фотографа может служить возможность нелинейного расположения предметов съемки в кадре. Т.е. без диафрагмирования, на F/1.8 и 120 мм, можно сделать так, чтобы все объекты съемки оказались резкими, даже если они будут не перпендикулярны направлению съемки.
В частности, это позволяет снимать групповой портрет.

Рис. 6 Использование кривизны поля для фотографирования неперпендикулярно расположенных объектов

При фокусе по центру удается «поймать» в зону резкости объекты слева (которые ближе к фотографу). При этом, удаленные объектиы справа еще больше размываются. Т.е. обладая должной сноровкой, можно «уложить» в зону резкости большую часть объектов съемки, по разному удаленных от фотографа.

Выводы

Мы рассмотрели влияние аберрации на снимок, способы устранения искажения и, главное, идеи по использованию аберрации в свою пользу. На основании этого мы можем сделать некоторые выводы:

— Кривизна поля — искажение, встречающееся у объективов простых и старых схем (в основном — апланаты, петцвали);

— В некоторых объективах кривизна поля исправлена, но не полностью, что оказывает большое влияние на качество изображения (Гелиос-40);

— Неисправленная кривизна поля проявляется в падении резкости к краю, изогнутой зоне резкости;

— Кривизну поля можно использовать как для создания творческих эффектов, так и для съемки объектов, по-разному удаленных от фотографа.

В целом, стоит отметить, что это искажение способно приносить больше пользы, чем вреда. Стоит просто научиться его использовать!

Благодарю за прочтение, удачных фотографий!

Автор: Rudzil 25.12.2015 18:06:53

56326

	Нравится

Комментарии:

Извините, но комментарии могут добавлять только авторизованные пользователи

Источник

Занимаясь вопросом исправления кривизны поля, нельзя не остановиться на рассмотрении суммы Петцваля — четвертой суммы из числа коэффициентов Зейделя теории аберраций третьего порядка.

Сумма Петцваля, определяющая собой кривизну поля при исправленном астигматизме, является единственной из числа коэффициентов аберраций третьего порядка, справедливость которой сохраняется в очень многих случаях и для систем со значительными полями зрения, когда другие суммы уже утрачивают свое значение. Объяснением этому может быть отсутствие или малость высших порядков кривизны поля зрения для очень большого числа весьма разнообразных оптических систем.

Кроме того, можно доказать непосредственно, что сумма Петцваля будет справедливой и для больших полей зрения, если на всех поверхностях оптической системы углы падения и преломления главного луча будут невелики.

Рис. 19.5. К выводу зависимости между величинами для параксиальных лучей

Обращаясь к общим формулам (14.120) из теории аберраций третьего порядка, приведенным в § 76, напишем выражение для четвертой суммы

Напомним, что при устранении астигматизма третьего порядка, когда сумма становится равной нулю, четвертая сумма, согласно формулам (14.119), определит равенство меридиональной и сагиттальной составляющих поперечной аберрации при равных значениях координат на зрачке и

Преобразуем сумму Петцваля. На рис. 19.5 представлен ход параксиальных лучей, составляющих с осью системы углы и и величины предмета и изображения Можно показать, что произведение будет равно произведению взятому с обратным знаком.

Умножая эти произведения на показатель преломления приходим к инварианту Лагранжа-Гельмгольца

Составляя разность инвариантов Аббе можно написать

Умножая это выражение на произведение находим

Таким образом, из выражения суммы Петцваля может быть вынесено за знак суммы отношение и тогда эта сумма примет вид

Величина суммы Петцваля для одиночной линзы в воздухе

для равенства ее нулю необходимо соблюсти условие

Рис. 19.6. Ход луча через близкие преломляющие поверхности при малых углах падения и преломления

Разность обратных величин радиусов для тонких линз может быть выражена через силу тонкой линзы. Таким образом, для тонкой линзы в воздухе значение суммы Петцваля становится равным

что позволяет представить сумму Петцваля для системы из тонких линз в виде

Покажем справедливость суммы Петцваля для системы с большим полем зрения при ходе главного луча, составляющего с нормалями к преломляющим поверхностям малые углы и

Обратимся к рис. 19.6, на котором представлен ход главного луча через две смежные преломляющие поверхности с номерами к

и когда главный луч составляет с их нормалями малые углы

Так как угол главного луча с осью системы после его преломления к поверхности связан с углом формулой

то при малости углов приходим к малым разностям полевых углов и

Пользуясь формулами (13.44), можно связать отрезки определяющие расстояния точек пересечения главного луча с осью системы до центров преломляющих поверхностей, зависимостями:

откуда следует, что при конечных значениях величины должны быть малыми.

Разность отрезков определяет собой расстояние между центрами поверхностей

которое также должно быть мало.

Малость углов позволяет заменять меридиональный и сагиттальный инварианты вдоль главного луча через инвариант Аббе. Таким образом, можно написать

где символами обозначены отрезки вдоль главного луча в отличие от отрезков вдоль оси

Переходя к новой оси составляющей угол с осью оптической системы, и проектируя на эту ось расстояние между центрами поверхностей, получаем

Преобразуем инвариант Аббе, подставляя в него значения согласно рис. 19.6,

переходя к обратным величинам и деля их на находим

Заметим, что эта формула не предусматривает каких-либо ограничений для величин

Напишем аналогичную формулу для отрезков (не малых), совпадающих с новой осью,

Рассмотрим переход от величин к величинам Согласно формулам (19.22) и (19.24), следует

Учитывая, что величина мала, и отбрасывая величины высшего порядка малости, формулу (19.29) можно представить в виде

Заменяя величину через согласно формуле (19.24), и суммируя полученное выражение для поверхностей системы, находим

Добавим к формуле (19.31) член

и получим

В случае, когда предмет расположен в бесконечности, отрезки будут равны бесконечности, и тогда формула (19.33) упрощается:

Переходя к отрезкам вдоль оси системы, находим

Для получения плоского поля необходимо соблюсти условие

поэтому, деля выражение (19.34) на и составляя разность с выражением (19.35), получаем

что может быть обеспечено лишь в случае равенства нулю суммы Петцваля

полученной нами в качестве множителя в правой части формулы (19.37).

В качестве примера для объектива «Гипергон», составленного из двух менисков при дальнем положении входного зрачка и обладающего полем зрения величина суммы Петцваля равна всего лишь 0,0005.

Данные объектива «Гипергон» следующие:

Одним из приемов исправления кривизны поля является использование тонкой линзы, расположенной в непосредственной близости к изображению и называемой линзой Смита.

В подобном случае свойства линзы Смита будет определять та из ее поверхностей, которая определяет и ее силу.

Полагая, что такой поверхностью является первая поверхность, можно написать

Если при этом предыдущая система свободна от астигматизма, то тогда отрезки в меридиональной плоскости и сагиттальной плоскости должны быть равными друг другу.

Так как линза Смита располагается вблизи плоскости изображения, то это позволяет принять отрезки малыми величинами.

Исходя из формулы (19.39), можно определить отрезки:

откуда, учитывая, что отрезок мал, и пренебрегая величинами высшего порядка малости,

Формулы (19.41) позволяют составить астигматическую разность

величина которой будет мала даже при значительных величинах углов и

Определим кривизну поля, вносимую линзой Смита. Эта величина в случае, если толщина линзы по оси равна нулю, выразится разностью отрезков Поэтому, пользуясь формулами (19.41), находим

Если вторая поверхность линзы Смита плоская, то тогда отрезок при устраненной кривизне поля должен стать равным стрелке преломляющей поверхности

Полагая, что кривизна поля исправляемая линзой Смита,

и приравнивая ее разности отрезков получаем

откуда находим обратную величину радиуса кривизны ноля

где определяет собой силу линзы в воздухе, а не силу преломляющей поверхности.

Линза Смита, будучи расположенной вблизи изображения, не должна влиять на другие аберрации системы — кому, сферическую аберрацию, дисторсию.

Одним из недостатков линзы Смита является ограниченность величины изображения, для которого может быть устранена кривизна поля, что обусловлено возможностью возникновения полного внутреннего отражения на ее последней поверхности для лучей наклонного пучка.

Рис. 19.7. Ход луча через две апланатические поверхности

Своеобразным элементом, позволяющим корригировать кривизну поля, является линза, ограниченная двумя апланатическими поверхностями (рис. 19.7).

Если биапланатическая линза находится в воздухе, то входной и выходной углы параксиального апертурного луча должны быть равны друг другу; следствием этого явится равенство линейного увеличения единице, влекущее равенство величин предмета и изображения, т. е.

Это равенство строго соблюдается для предмета и изображения конечной величины при условии, что главный луч проходит через апланатические точки обеих поверхностей.

Причем в этом случае на главном луче не будут возникать ни кома, ни астигматизм, ни сферическая аберрация.

Радиусы обеих апланатических поверхностей не равны друг другу; их отношение будет равно отношению синусов углов и образуемых прямыми, проходящими через вершины предмета и изображения и центры поверхностей, с осью системы. Таким образом, можно написать

что приводит к несоблюдению условия Петцваля, и, как следствие, к внесению кривизны поля.

Кривизна поля, вносимая биапланатической линзой, может быть определена по точной формуле

где величина определяется из просчета нулевого Для положений предмета, находящегося на расстоянии от вершины первой поверхности, равном

Нетрудно определить дисторсию, вносимую биапланатической линзой, пользуясь известными формулами,

и относительную дисторсию

где значение также определяется из расчета хода нулевого луча.

Для исправления кривизны поля довольно широко используются концентрические линзы. Обращаясь к формуле (19.16) и сопоставляя ее с формулой (12.16) для силы концентрической линзы, находим, что для концентрической линзы сумма Петцваля становится равной ее силе.

Рис. 19.8. К исправлению кривизны поля с помощью концентрической лиизы

Условием использования концентрической линзы для исправления кривизны поля является совмещение общего центра ее поверхностей с центром зрачка выхода предшествовавшей системы. Такая картина представлена на рис. 19.8. Главные плоскости концентрических линз совпадают с общим центром их поверхностей; это позволяет рассматривать концентрическую линзу как расположенную непосредственно в центре выходного зрачка. Поэтому расстояния от центра зрачка до изображения от предшествующей системы по оси и вдоль главного луча можно рассматривать как предметные расстояния для концентрической линзы.

Эти предметные расстояния нетрудно связать друг с другом через величину искривления изображения от предшествующей системы и полевой угол

Пользуясь рис. 19.8, находим

Сила концентрической линзы как вдоль оси, так и вдоль главного луча сохраняется неизменной. Это позволяет написать, пользуясь формулой отрезков,

Условие исправления кривизны поля выразится равенством

и тогда, деля правую часть формулы (19.54) на косинус угла и вычитая из левой части, находим

откуда может быть определена необходимая для устранения кривизны поля сила концентрической линзы

В частном случае, когда поверхность изображения от предшествовавшей системы была концентричной к ее выходному зрачку, что определяется равенством

формула (19.57) преобразуется

Следовательно, заднее фокусное расстояние концентрической линзы становится равным предметному отрезку с обратным знаком, в силу чего произойдет совмещение переднего фокуса линзы с предметной точкой и перенос изображения после концентрической линзы в бесконечность.

Это обстоятельство ограничивает возможности исправления кривизны поля с помощью концентрических линз тем, что искривленная поверхность изображения перед концентрической линзой должна иметь меньшую кривизну, чем сфера, описанная из центра зрачка выхода.

При исправлении кривизны поля могут быть с успехом использованы анастигматические и, в особенности, телеанастигматические линзы.

В § 68 уже упоминалось о том, что в целях устранения комы в телеанастигматических линзах удобно пользоваться парами телеанастигматических линз, расположенных симметрично относительно материальной диафрагмы или зрачка входа (выхода) корригируемой оптической системы.

Переход к парам телеанастигматических линз позволяет также изменять кому такой пары в том или ином направлении, что может быть использовано для коррекции комы.

Установим связь между исправляемой величиной кривизны поля и масштабом пары телеанастигматических линз.

На рис. 19.9. представлены две симметрично расположенные относительно диафрагмы телеанастигматические линзы, из которых задняя линза по своим параметрам пропорциональна передней линзе с коэффициентом пропорциональности Обозначим отрезок от вершины последней поверхности второй телеанастигматической линзы до точки пересечения главного луча с осью через та и фокальный отрезок той же телеанастигматической линзы через

Расстояние между точками можно рассматривать как расстояние от задней главной точки до точки изображения пары телеанастигматических линз, работающих с увеличением V, равным коэффициенту пропорциональности взятому с обратным знаком.

Пользуясь рис. 19.9, можно написать

откуда нетрудно получить фокусное расстояние пары телеанастигматических линз

Рис. 19.9. Пара телеанастигматических линз

Рис. 19.10. К исправлению кривизны поля с помощью пары телеанастигматических линз

Вычитая из фокусного расстояния отрезок та, найдем задний фокальный отрезок для пары телеанастигматических линз

Зная величину заднего фокального отрезка пары телеанастигматических линз, определим величину коэффициента при котором эта пара (рис. 19.10) сможет устранить кривизну поля корригируемой системы.

Обозначим фокусное расстояние корригируемой системы через ее передний фокальный отрезок — и расстояние между

Парой телеанастигматических линз и этой системой Согласно формуле Ньютона, найдем

Установка телеанастигматических линз перед корригируемой системой не меняет положения точки изображения для полевого угла, для которого были рассчитаны телеанастигматические линзы. Поэтому для устранения кривизны поля необходимо, чтобы задний фокус телеанастигматических линз был расположен на расстоянии от переднего фокуса корригируемой системы.

Согласно рис. 19.10, для этого должно быть соблюдено равенство

откуда

или, учитывая формулы (19.63) и (19.62),

В формулы (19.64)-(19.66) вошла величина которая должна определяться из условия согласования положения зрачков для телеанастигматической и корригируемой систем.

Полагая, что входной зрачок корригируемой системы находится от нее на расстоянии получим значение промежутка между системами в виде разности

Подставляя значение промежутка в формулу (19.66), определяем

Решим это выражение относительно :

Формула (19.69) позволяет находить нужную величину коэффициента пересчета пары телеанастигматических линз еще до определения переходного промежутка, зная лишь расстояние Для исходной задней телеанастигматической линзы и коэффициент пропорциональности между обеими линзами.

Особый интерес представляют воздушные телеанастигматические линзы и пары линз. Такие телеанастигматические линзы могут быть образованы внутри оптической системы, и в частности внутри плоскопараллельной пластинки, которая тоже является

телескопической системой, свободной от астигматизма и кривизны поля в параллельном ходе лучей.

Плоскопараллельная пластинка с воздушной телеанастигматической линзой обладает тем ценным свойством, что полевые углы при выходе из нее в воздух возрастают в соответствии с законом преломления; это позволяет иметь не очень большие углы падения и преломления главного луча с нормалями к сферическим поверхностям такой телеанастигматической линзы, что предопределяет отсутствие значительных остаточных зон астигматизма для меньших полевых углов.

Второй особенностью плоскопараллельной пластинки с воздушной телеанастигматической линзой является возможность использования разных показателей преломления, благодаря чему при соответственном подборе увеличения возможно устранение сферической аберрации.

Рис. 19.11. К исправлению кривизны поля с помощью линзы с дисторсией

Совершенно очевидно, что такая телеанастигматическая система при пересчете по подобию, влияя на изменение кривизны поля корригируемой системы, не сможет влиять на изменение ее сферической аберрации.

Рассматривая сумму Петцваля, видим, что для большого числа оптических систем величина этой суммы хорошо согласуется с реальной кривизной поля даже и при значительных полях зрения. Это объяснялось отсутствием кривизны поля высшего порядка для подобных систем.

Однако такое положение все же не всегда имеет место; встречаются случаи, когда, не изменяя величины суммы Петцваля, представляется возможным влиять на величину кривизны поля. Одним из таких случаев является возможность преобразования астигматизма от предыдущей оптической системы в изменение кривизны поля после второй системы, обладающей значительной диссторсией.

На рис. 19.11 представлены две системы I и II, из которых система II имеет значительную отрицательную дисторсию, не обладая при этом собственным астигматизмом. В частном случае подобной системы может быть использована апланатическая поверхность.

Обращаясь к § 29 и используя формулы (6.22) и (6.23), можно получить выражения для сагиттального и меридионального линейных увеличений в зависимости от дисторсии:

где величина может быть связана с дисторсией

Величину выразим приближенно как функцию вида

тогда получим выражения для обоих увеличений:

В случае, если система находится в воздухе, ее продольные увеличения в точке — и -будут равными квадратам линейных увеличений:

Составим отношение продольных увеличений

Задавая величину этого отношения равной одной трети, можно получить значения коэффициента

откуда

Создавая в первой системе астигматизм и не меняя при этом величины суммы Петцваля, будем иметь втрое более быстрый рост меридиональной кривизны изображения по отношению к росту сагиттальной кривизны; однако после второй системы прирост меридиональной кривизны окажется замедленным втрое, благодаря чему он уравняется с приростом сагиттальной кривизны, перейдя в общий прирост кривизны поля.

Таким образом, можно осуществлять изменение кривизны- на краю поля зрения, не затрагивая ее в средней части.

Производя численные подсчеты по формуле (19.77), видим, что для достижения этой цели достаточно иметь сравнительно не очень большую отрицательную дисторсию — около 17%.

Источник

Источник: Lens-Club.ru

1. Введение в теорию аберраций

Когда речь идет о характеристиках объектива, очень часто приходится слышать слово аберрации. «Это отличный объектив, в нем практически исправлены все аберрации!», — тезис, который очень часто можно встретить в обсуждениях или обзорах. Гораздо реже можно услышать и диаметрально противоположное мнение, к примеру: «Это замечательный объектив, его остаточные аберрации хорошо выражены и формируют необыкновенно пластичный и красивый рисунок»…

Почему же возникают такие разные мнения? Я попробую дать ответ на этот вопрос: насколько это явление действительно хорошо/плохо для объективов и для жанров фотографии в целом. Но для начала, давайте попробуем разобраться, что, же такое аберрации фотографического объектива. Начнем мы с теории и некоторых определений.

В общем применении термин Аберрация (лат. ab- «от» + лат. errare «блуждать, заблуждаться») – это отклонение от нормы, ошибка, некое нарушение нормальной работы системы.

Аберрация объектива — ошибка, или погрешность изображения в оптической системе. Она вызвана тем, что в реальной среде может возникать существенное отклонение лучей от того направления, по которому они идут в расчетной «идеальной» оптической системе.

В итоге страдает общепринятое качество фотографического изображения: недостаточная резкость в центре, потеря контраста, сильная нерезкость по краям, искривление геометрии и пространства, цветные ореолы и т.п.

Основные аберрации, характерные для фотографических объективов, следующие:

Сферическая аберрация.
Коматическая аберрация.
Хроматическая аберрация.
Дисторсия.
Астигматизм.
Кривизна поля изображения.

Перед тем как познакомиться поближе с каждой из них, давайте вспомним из статьи Типы сферических линз, как происходит прохождение через линзу лучей в идеальной оптической системе:

Илл. 1. Прохождение лучей в идеальной оптической системе.

Как мы видим, все лучим при этом собираются в одной точке F – главном фокусе. Но в реальности, все обстоит намного сложнее. Сущность оптических аберраций в том, что лучи, падающие на линзу из одной светящейся точки, не собираются тоже в одной точке. Итак, давайте посмотрим, какие отклонения происходят в оптической системе при воздействии различных аберраций.

Тут еще надо сразу отметить, что и в простой линзе и в сложном объективе все далее описываемые аберрации действуют совместно.

2. Сферическая аберрация

Действие сферической аберрации состоит в том, что лучи, падающие на края линзы, собираются ближе к линзе, чем лучи, падающие на центральную часть линзы. Вследствие этого, изображение точки на плоскости получается в виде размытого кружка или диска.

Илл. 2. Сферическая аберрация.

В фотографиях действие сферической аберрации проявляется в виде смягченного изображения. Особенно часто эффект заметен на открытых диафрагмах, причем объективы с большей светосилой больше подвержены этой аберрации. Если при этом сохраняется и резкость контуров, такой софт-эффект может быть весьма полезным для некоторых видов съемки, например, портретной.

Илл.3. Софт-эффект на открытой диафрагме обусловленный действием сферической аберрации.

В объективах построенных полностью из сферических линз практически невозможно полностью устранить этот вид аберраций. В сверхсветосильных объективах единственный эффективный способ ее существенной компенсации – использование асферических элементов в оптической схеме.

3. Коматическая аберрация, или «Кома»

Кома – это частный вид сферической аберрации для боковых лучей. Действие ее заключается в том, что лучи, приходящие под углом к оптической оси не собираются в одной точке. При этом изображение светящейся точки на краях кадра получается в виде «летящей кометы», а не в форме точки. Кома также может привести к засвечиванию участков изображения в зоне нерезкости.

Илл. 4. Кома.

Илл. 5. Кома на фотоизображении

4. Хроматическая аберрация.

Хроматическая аберрация является прямым следствием дисперсии света. Суть ее состоит в том, что луч белого света, проходя через линзу, разлагается на составляющие его цветные лучи. Коротковолновые лучи (синие, фиолетовые) преломляются в линзе сильнее и сходятся ближе к ней, чем длиннофокусные (оранжевые, красные).

Илл. 6. Хроматическая аберрация. Ф — фокус фиолетовых лучей. К — фокус красных лучей.

Здесь, как и в случае сферической аберрации, изображение светящейся точки на плоскости, получается в виде размытого кружка/диска.

На фотографиях хроматическая аберрация проявляется в виде посторонних оттенков и цветных контуров у объектов съемки. Особенно заметно влияние аберрации в контрастных сюжетах. В настоящее время ХА достаточно легко исправляется в RAW-конверторах, если съемка велась в RAW-формате.

Илл. 7. Пример проявления хроматической аберрации.

5. Дисторсия

Дисторсия проявляется в искривлении и искажении геометрии фотоснимка. Т.е. масштаб изображения меняется с удалением от центра поля к краям, вследствие чего прямые линии искривляются к центру или к краям.

Различают бочкообразную или отрицательную (наиболее характерна для широкого угла) и подушкообразную или положительную дисторсию (чаще проявляется на длинном фокусе).

Илл. 8. Подушкообразная и бочкообразная дисторсия

Дисторсия намного сильнее обычно выражена у объективов с переменным фокусным расстоянием (зумы), чем у объективов с постоянным фокусным (фиксы). У некоторых эффектных объективов, например Fish Eye (Рыбий глаз), намеренно не исправляется и даже подчеркивается дисторсия.

Илл. 9. Ярко-выраженная бочкообразная дисторсия объектива Zenitar 16mm FishEye.

В современных объективах, в том числе с переменным фокусным расстоянием, дисторсия достаточно эффективно корректируется введением в оптическую схему асферической линзы (или нескольких линз).

6. Астигматизм

Астигматизм (от греч. Stigma — точка) характеризуется в невозможности получить на краях поля изображения светящейся точки и в виде точки и даже в виде диска. При этом светящаяся точка, находящаяся на главной оптической оси, передается как точка, но если точка вне этой оси – как затемнение, скрещенные линии и т.д.

Это явление чаще всего наблюдается по краям изображения.

Илл. 10. Проявление астигматизма

7. Кривизна поля изображения

Кривизна поля изображения – это аберрация, в результате которой изображение плоского объекта, перпендикулярного к оптической оси объектива, лежит на поверхности, вогнутой либо выпуклой к объективу. Эта аберрация вызывает неравномерную резкость по полю изображения. Когда центральная часть изображения фокусирована резко, то его края будут лежать не в фокусе, и изобразятся не резко. Если установку на резкость производить по краям изображения, то его центральная часть будет нерезкой.

Илл. 11. Кривизна поля изображения.

Кривизна поля изображения проявляется в виде падения разрешения, нерезкости, изогнутости или радиального «завихрения» на изображении.

При этом если центр изображения в фокусе, то его края не в фокусе и наоборот.

Искривление поля нельзя устранить диафрагментированием объектива. Корректировать эту аберрацию можно только изменяя формы отдельных элементов объектива, их толщины и расстояния между ними, изменение позиции апертуры, применением асферических элементов. Для исправления этой аберрации, обычно необходимо, чтобы объектив содержал не менее двух рассеивающих линз.

Илл. 12. Выраженная кривизна поля изображения у объектива SLR Magic 35 / 1.7

Итак, мы рассмотрели с вами основные оптические аберрации и характер проявления их в фотоснимках. В следующей статье я постараюсь дать ответ на довольно сложный, но насущный вопрос: «Аберрации в фотографии – хорошо это или плохо?»

(с) 2011 Сергей Бородин. Иллюстрации автора.

Источник

From Wikipedia, the free encyclopedia

v t e Optical aberration
Defocus Tilt Spherical aberration Astigmatism Coma Distortion Petzval field curvature Chromatic aberration

Optical aberration

Defocus

Tilt
Spherical aberration
Astigmatism
Coma
Distortion
Petzval field curvature
Chromatic aberration

Field curvature: the image «plane» (the arc) deviates from a flat surface (the vertical line).

Petzval field curvature, named for Joseph Petzval,^[1] describes the optical aberration in which a flat object normal to the optical axis (or a non-flat object past the hyperfocal distance) cannot be brought properly into focus on a flat image plane.^{[citation needed]} Field curvature can be corrected with the use of a field flattener, designs can also incorporate a curved focal plane like in the case of the human eye in order to improve image quality at the focal surface.

It is not to be confused with flat-field correction, which refers to brightness uniformity.

Analysis[edit]

Consider an «ideal» single-element lens system for which all planar wave fronts are focused to a point at distance f from the lens. Placing this lens the distance f from a flat image sensor, image points near the optical axis will be in perfect focus, but rays off axis will come into focus before the image sensor, dropping off by the cosine of the angle they make with the optical axis. This is less of a problem when the imaging surface is spherical, as in the human eye.

Most current photographic lenses are designed to minimize field curvature, and so effectively have a focal length that increases with ray angle. Lenses of short focal lengths (ultra wide, wide and normal) below 50 mm typically suffer more from field curvature. Telephoto lenses typically have very little or no visible field curvature.^[2] The Petzval lens is one design which has significant field curvature; images taken with the lens are very sharp in the centre, but at greater angles the image is out of focus. Film cameras, may be able to bend their image planes to compensate, particularly when the lens is fixed and known. This also includes plate film, which could still be bent slightly. Digital sensors are difficult to bend, although experimental products have been produced.^[3] By 2016 the only consumer cameras featuring curved sensors were «selfie» Sony Cybershot KW-1 and KW-11.^{[citation needed]} Large mosaics of sensors (necessary anyway due to limited chip sizes) can be shaped to simulate a bend over larger scales.^{[citation needed]}

The Petzval field curvature is equal to the Petzval sum over an optical system,

$sum _{i}{frac {n_{i+1}-n_{i}}{r_{i}n_{i+1}n_{i}}},$

where $r_{i}$ is the radius of the i th surface and the n s are the indices of refraction on the first and second side of the surface.^[4]
Petzval curvature of a spherical mirror is double of its curvature and Petzval radius of a mirror is equal to its focal length.

Reduction of field curvature aberration[edit]

One method to reduce this aberration is to insert an aperture stop (iris) in order to remove edge light rays. This method, however, greatly decreases the light collecting power of the lens.^[5]

References[edit]

^ Riedl, Max J. (2001). Optical Design Fundamentals for Infrared Systems. SPIE Press. pp. 40–. ISBN 9780819440518. Retrieved 3 November 2012.
^ Mansurov, Nasim (February 12, 2018). «What is Field Curvature?». photographylife.com. Retrieved April 28, 2018.
^ Sanyal, Rishi (June 18, 2014). «Sony’s curved sensors may allow for simpler lenses and better images». Digital Photography Review. Retrieved April 28, 2018.
^ Kingslake, Rudolf (1989). A History of the Photographic Lens. Academic Press. pp. 4–. ISBN 9780124086401. Retrieved 3 November 2012.
^ «Lens aberrations: field curvature». microscopy.berkeley.edu.

Источник

From Wikipedia, the free encyclopedia

v t e Optical aberration
Defocus Tilt Spherical aberration Astigmatism Coma Distortion Petzval field curvature Chromatic aberration

Optical aberration

Defocus

Tilt
Spherical aberration
Astigmatism
Coma
Distortion
Petzval field curvature
Chromatic aberration

Field curvature: the image «plane» (the arc) deviates from a flat surface (the vertical line).

It is not to be confused with flat-field correction, which refers to brightness uniformity.

Analysis[edit]

The Petzval field curvature is equal to the Petzval sum over an optical system,

$sum _{i}{frac {n_{i+1}-n_{i}}{r_{i}n_{i+1}n_{i}}},$

Reduction of field curvature aberration[edit]

One method to reduce this aberration is to insert an aperture stop (iris) in order to remove edge light rays. This method, however, greatly decreases the light collecting power of the lens.^[5]

References[edit]

^ Riedl, Max J. (2001). Optical Design Fundamentals for Infrared Systems. SPIE Press. pp. 40–. ISBN 9780819440518. Retrieved 3 November 2012.
^ Mansurov, Nasim (February 12, 2018). «What is Field Curvature?». photographylife.com. Retrieved April 28, 2018.
^ Sanyal, Rishi (June 18, 2014). «Sony’s curved sensors may allow for simpler lenses and better images». Digital Photography Review. Retrieved April 28, 2018.
^ Kingslake, Rudolf (1989). A History of the Photographic Lens. Academic Press. pp. 4–. ISBN 9780124086401. Retrieved 3 November 2012.
^ «Lens aberrations: field curvature». microscopy.berkeley.edu.

Источник

{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, хроматические и дифракционные аберрации объективов.

Геометрические аберрации.

Кривизна поля изображения.

Кривизна поля изображения — это аберрация, при которой плоский объект, расположенный перпендикулярно к главной оптической оси, отображается на искривленной поверхности, вогнутой по направлению к объективу, см. рис.1.

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.

Суть сферической аберрации состоит в том, что если на линзу объектива направить широкий пучок монохроматического света из точки, находящейся на оптической оси, то пройдя сквозь линзу лучи этого пучка пересекутся на оси за линзой не в одной точке, а во многих, находящихся от ближней точки до крайней см. рис.2.

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).

Хроматическая аберрация проявляется в том, что лучи разных длин волн имеют каждый свой коэффициент преломления в стекле линзы. Так коэффициент преломления красных лучей меньше, чем синих, поэтому фокус красных лучей Fк располагается дальше от линзы, чем фокус синих лучей Fc, см. рис.3.

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.

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.

Дифракция света — физическое явление, при котором лучи отклоняются от прямолинейного направления при прохождении через малое отверстие (диаметром 0,1 — 1,0 мм).

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.

Дифракция влияет на резкость изображения при при очень узких диафрагмах. Она начинает заметно проявляться при диафрагме 1:64.

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

Хроматические аберрации: как исправить недостаток

Хроматическая аберрация — это нарушение цветопередачи, которое проявляется в виде «бахромы» (контура) на контрастных объектах. Поговорим о том, какие бывают виды аберраций, почему они возникают и как от них избавиться.

Какими бывают цветовые искажения на снимках

Эффект хроматической аберрации возникает в тот момент, когда луч света проходит через линзу объектива, преломляется и распадается на спектральные цвета (от красного до фиолетового). Все цвета разноволновые по длине, поэтому у каждого будет собственный угол преломления, что в результате приводит к возникновению на фотографии разного рода искажений: цветовых полос, бликов или колец.

Показатели аберрации:

цветные полосы по контуру объектов;
радужные блики;
разноцветные круги;
нивелирование границ между контрастными объектами;
падение четкости на локальных участках снимка;
плавный переход одного цвета к другому на границах снимаемого объекта.

Проще говоря, хроматическая аберрация в фотографии — это цветовые искажения на изображении.

Пример хроматической аберрации

Классификация искажений

Хроматические аберрации оптических систем были теоретически обоснованы в позапрошлом столетии немецким математиком Ф. Л. Зейделем. Всего было выделено 5 разновидностей искажений. Они относились к монохроматическому, то есть черно-белому изображению, когда все лучи имеют одну длину волны. Позже, когда появилась цветная пленка, были обнаружены еще и цветовые аномалии.

Монохроматизм — погрешность, присущая оптике. Аномалии появляются оттого, что поверхности, преломляющие лучи, не могут собрать световые потоки в одну точку, если те падают на плоскости под большими углами.

Выделяют следующие типы аномалий:

Сферическая аберрация

Это нивелирование границ между объектами, которые слишком контрастны по отношению друг к другу. Возникает из-за несовпадения фокусов для лучей света проходящих на разных расстояниях от оптической оси.

Пример сферической аберрации

Кома

Выглядит как размытость по краям объекта, на профессиональном жаргоне называют «коматической засветкой». Также может иметь вид капли или кометы с большим светящимся хвостом. Вызывается разницей преломления между лучами, исходящими из одной точки, когда одна часть лучей проходит по краю объектива, а другая по центру.

Пример комы

Астигматизм

Изображение получается резче на одном участке фото, чем на другом. Появляется вследствие того, что лучи, находящиеся вне оптической оси объектива, имеют различные точки сходимости.

Астигматизм фотографии

Кривизна

Также проявляется неравномерной четкостью по всей поверхности снимка из-за особенностей формы линзы.

Кривизна поля изображения

Дисторсия

Это искажение прямых линий. В результате предметы по краям кадра выглядят неестественно сплюснутыми или вытянутыми. Об этом явлении мы поговорим чуть ниже.

Дисторсия

Сферическая и хроматическая аберрации, а также дисторсия — это основные искажения линз.

Главные типы аберраций

Итак, выделяют два основных вида искажений: те, что связаны с геометрией, и цветовые. Первый тип — это дисторсия, эффект, который легко убрать в программе для редактирования фото. Данное явление хорошо знакомо владельцам широкоугольных объективов, когда картинка по краям получается выпуклой или вогнутой.

Второй вид — непосредственно хроматическая аберрация, которая делиться на два подвида: продольная аберрация и поперечная. Причина хроматической аберрации заключается в явлении дисперсии и связана с разложением цвета на световые волны. А причина геометрической аберрации — в дисторсии и связана с кривизной волны. Оба эффекта обязаны своим явлением форме линзы, но если геометрию еще можно исправить, то убрать хроматическую аберрацию целиком не получится. Можно только свести их к минимуму.

Цветовые искажения практически невозможно убрать полностью

Продольная аберрация

Мы уже знаем, что свет при попадании на линзу преломляется и распадается на цвета радуги. Каждый цвет обладает разной длиной волны. Поэтому угол преломления у всех оттенков будет свой. Например, синий излучает сильнее, поэтому точка, где лучи сойдутся воедино, будет располагаться ближе к линзе. С красным цветом все наоборот.

Хроматизм положения (как еще называют продольную аберрацию) — это расхождение между показателями вышеупомянутых цветов. Если, например, равняться по красному цвету, то все части изображения, которые содержат синий цвет, окажутся не в фокусе. Избавиться от данного явления целиком нельзя. Можно лишь уменьшить его проявление до той степени, когда человеческий глаз перестает видеть различия.

Этого можно добиться использованием двух линз: сферической и обратно вогнутой. Первая будет рассеивать пучки света и отклонять их от изначальной оси. Вторая — собирать обратно, нейтрализуя действие первой. В результате мы получим необходимый оттенок. Такие линзы называют ахроматическими. Стоит отметить, что дешевая оптика «хроматит» гораздо сильнее, чем объективы элитной серии, так что обращайте внимание на качество оптической системы. Такие дуплеты устраняют большинство разновидностей аберраций.

Принцип построения ахроматической линзы

Хроматизм увеличения

Его также называют поперечной аберрацией. Возникает тогда, когда волны различной длины фокусируются в разных точках одной фокальной плоскости. Это та самая «бахрома», о которой мы упоминали в начале статьи. Чаще всего цвет искажается на периферии снимков и не возникает в центре. Бороться с этим эффектом путем уменьшения диафрагмы бесполезно. Зато можно исправить аберрации при постобработке.

Нередко при съемке фотографу приходится сталкиваться с двумя типами аберраций: продольной и поперечной. В этом случае в процессе съемки избавиться лучше от хроматизма положения, стараясь уменьшить значение диафрагмы. А проблему хроматизма увеличений решать уже при наличии соответствующего ПО.

Хроматизм увеличения

Как избавиться от хроматических аберраций во время съемки

С цветовыми аномалиями можно справиться в процессе постобработки. Но более действенный результат вас ожидает, если вы начнете бороться с проблемой еще перед началом съемки. Вот несколько практических советов, следуя которым вы сможете свести к минимуму проявление аберрации.

Ставьте узкую диафрагму

Закрытие лепестков до f/2.8 — f/4 позволит минимизировать выраженность искажений. Чтобы компенсировать потерю света, увеличивайте светочувствительность и выдержку.

Располагайте важные объекты подальше от периферии

Линза имеет свойство создавать искажения как раз по краям снимка, поэтому если другого выхода нет — нарушьте правило третей и скомпонуйте кадр со значимым объектом в центре. Конечно, во всем следует руководствоваться чувством меры и оставить данный пункт на крайний случай.

Снимайте со средним фокусным расстоянием

Это поможет сделать дефекты менее заметными. Как вариант, вы можете снять одну и ту же картинку с разным фокусным расстоянием, а потом сделать компоновку в графическом редакторе.

Избегайте контрастов

На фоне яркого неба ветви деревьев вероятнее всего приобретут цветную окантовку. Если есть возможность, перенесите часы съемки, измените фон или отредактируйте кадр в программе. В последнем случае съемку лучше производить в RAW формате, аберрации легче всего устраняются в специальном модуле «Камера RAW» в Фотошопе.

Покупайте качественные объективы

Дорогая оптика изготовлена из хороших материалов и проектируется с использованием больших компьютеров для проведения головоломных расчетов и моделирования высокого уровня, что в итоге приводит к подавлению искажений различных типов. Но такое «стекло» и стоит отнюдь не копейки.

Используйте все возможные методы, чтобы подавить искажения еще на этапе съемки

Удаление хроматических аберраций в фоторедакторе

В статье мы рассмотрим как ликвидировать искажения на примере редактора Photoshop. Благодаря этому редактору
вы сможете исправить большинство различных дефектов и нарушений, возникших в процессе съемки. Как выглядит хроматическая аберрация? Обратите внимание на пример, расположенный ниже:

Цветной кант на шляпе свидетельствует о наличии хроматизма

Она проявляется в виде зелено-красной окантовки по краям шляпы ковбоя. Именно от этой неприятности мы и будем избавляться, причем сделаем это несколькими способами.

Метод 1. Камера RAW

Данный модуль является встроенным, начиная с версии Photoshop СC. В ранних модификациях его придется ставить вручную. Однако если вы постоянно работаете с фотографиями, то это скорее необходимость, чем вынужденная мера.

Откройте снимок в «Камере RAW». Выберите опцию «Коррекция дисторсии» —> «Цветность». Поставьте галочку напротив пункта «Удалить хроматическую аберрацию» и цветная окантовка по полю шляпы исчезнет.

Камера RAW — самый легкий способ устранения аберраций

Метод 2. Размытие по Гауссу

Переместите изображение на рабочую область программы. Сделайте дубликат слоя (Ctrl+J). Далее пройдите по пути «Фильтр» —> «Размытие» —> «Размытие по Гауссу…» и установите значение на 4px. Затем поменяйте параметр наложения для копии слоя на «Цветность». Сравните эффект до и после на скриншотах:

До

После

Метод 3. «Губка»

Хроматические аберрации на фото легко устранить при помощи инструмента «Губка». Все участки, к которым прикасается этот инструмент, обесцвечиваются. Посмотрите местонахождение «Губки» на скриншоте, выберите ее, установите значение нажима на 100% и, приблизив нужную область, аккуратно пройдитесь вдоль краев шляпы.

Работать нужно аккуратно, чтобы случайно не удалить цвет на соседних участках. Данный способ более затратный по времени, чем два других, но если с их помощью не удается достичь приемлемых результатов, то используем «Губку».

Устранить несовершенства можно при помощи инструмента «Губка»

Как сделать хроматические аберрации

Вся статья была посвящена тому, как избежать цветовых погрешностей на снимках, но иногда их добавляют специально на изображения для создания интересных эффектов. Поэтому теперь давайте научимся создавать искажения!

Выберите подходящую картинку, откройте в программе и, не делая копии слоя (!), перейдите во вкладку «Каналы». Здесь вы видите иконки, которые обозначают три RGB-цвета: красный, зеленый и голубой. Выберите один из каналов. «Глазики» напротив других слоев автоматически отключатся. Ваша задача включить верхний, цветной слой. При этом «глазики» опять зажгутся напротив всех слоев, но выделенным должен быть только один! Пусть это будет зеленый.

Возьмите инструмент «Перемещение» и на выделенном активном слое канала начните сдвигать изображение влево или вправо. Корректируйте степень толщины цветовых линий углом сдвига. То же самое вы можете проделать и с другими каналами. Это достаточно простой способ, который помогает добиться любопытного эффекта.

Применяйте цветовые искажения для добавления необычных эффектов

ФотоМАСТЕР — программа для стильной обработки

Кстати, об эффектах. Хотим вам рассказать об одной занятной программе, с помощью которой вы сможете добиться интересных снимков. ФотоМАСТЕР обладает русскоязычным интерфейсом, поэтому никаких головоломок с пониманием меню и лихорадочных метаний среди кнопок не возникнет. 100+ уникальных фильтров, способных подчеркнуть настроение фотографии, полуавтоматизированный процесс работы, который позволит выделить лучшие стороны снимка в несколько кликов, и несложная замена фона — вот чем вам понравится эта программа.

Среди других возможностей ФотоМАСТЕРА:

пресеты для эффектной бьюти-ретуши;
инструменты для пластики лица и фигуры;
функция пакетной обработки снимков;
быстрое удаление ненужных предметов или людей из кадра;
изменение цвета отдельных элементов;
обрезка и исправление геометрических искажений.

Избавиться от дисторсии легко. Загрузите снимок, зайдите в раздел «Инструменты» –> «Геометрия». Потяните бегунок на шкале «Дисторсия» влево, если хотите исправить вогнутость, и вправо, если требуется уменьшить выпуклость. Скачайте фоторедактор и добивайтесь идеальных снимков, убирая искажения любого рода!

Уберите дисторсию одним движением

Подводим итоги

Хроматическая аберрация линзы — это дефект, с которым фотографы борются с момента возникновения цветной пленки. Еще 20 лет назад, когда техника и графические редакторы не были особо качественными, хроматика сильно отравляла жизнь фотоделов. Сегодня большинство искажений можно устранить либо во время подготовки к съемке, либо при помощи постобработки. Не допускайте, чтобы в результате хроматической аберрации ваши фотографии потеряли привлекательность. Следуя информации из этой статьи, вы сможете избежать грубых ошибок.

Эти статьи могут вам понравиться:

Источник

Кривизна изображения или просто кривизна — полевая аберрация, одна из пяти монохроматических Зейделевых оптических аберраций 3-го порядка свойственных центрированным оптическим системам. Кривизна проявляется в том, что не удается сфокусировать на плоскости изображения (например фотоприемнике) одинаково хорошо центр и край поля зрения. Если сфокусировано изображение в центре, то при наличии кривизны изображение на краю расфокусировано в плюс (в сторону от объектива) или минус (к объективу). Эта аберрация одновременно родственна астигматизму поскольку возникает при совместном отклонении меридионального и сагиттального астигматических фокусов наклонного (полевого) пучка от плоскости фокусировки, и расфокусировке, поскольку локально проявляется в виде именно этого дефекта изображения. То есть при кривизне поверхность наилучшей фокусировки имеет сферическую (точнее параболическую) форму.

: curvature.JPG (31.4 КБ) 8241 просмотр

Как и астигматизм, кривизна пропорциональна квадрату полевого угла (размеру поля зрения) и численно может быть описана полусуммой отклонения меридионального и сагиттального фокуса от параксиальной плоскости фокусировки с = (z_m + z_s)/2 (см. статью про астигматизм). Альтернативно кривизна может быть описана радиусом кривизны поля зрения. Например, тонкие рефракторы (дублеты, триплеты) имеют радиус кривизны поля зрения порядка 40% от фокусного расстояния объектива. Вместе с астигматизмом и дисторсией кривизну относят к так называемым полевым аберрациям. Поскольку кривизна проявляется в виде локальной расфокусировки, то этот дефект изображения также пропорционален апертуре наклонного пучка (относительному отверстию объектива за вычетом виньетирования). Для систем строящих изображение на «бесконечности» кривизну, как и расфокусировку измеряют в диоптриях.

Для фотографических оптических систем (фотообъективов) исправление кривизны изображения обязательно. Как правило все анастигматы имеют исправленную кривизну изображения. Пецвалем показано, что для исправления кривизны в приближении аберраций третьего порядка сумма оптических сил компонентов оптической системы должна быть равна нулю. Например, для двухзеркального Кассегрена кривизны первичного и вторичного зеркал должны быть одинаковы и отличаться только знаком. Если к положительному объективу (например ахроматической склейке) добавить отрицательный компонент у самого изображения, то он не особенно меняя фокусного расстояния способен исправить кривизну изображения этого объектива. Такой отрицательный компонент называют линзой Пьяци-Смита. И наоборот, для Ньютона потребуется положительная линза у фокальной плоскости, для исправления его кривизны (впрочем весьма небольшой).

В визуальных системах (работающих с глазом, как окуляры) кривизна изображения не столь опасна, как, например, астигматизм, и в некоторых пределах (плюс-минус 3-4 диоптрии) нормальный глаз (еще не тронутый старческой дальнозоркостью) легко аккомодируется (перефокусируется) при переводе взгляда от центра изображения к краю подпорченному кривизной.

Назад к оглавлению статей

Источник

Кривизна поля — польза или вред?

Analysis[edit]

Reduction of field curvature aberration[edit]

See also[edit]

References[edit]

Analysis[edit]

Reduction of field curvature aberration[edit]

See also[edit]

References[edit]

Геометрические, хроматические и дифракционные аберрации объективов.

Геометрические аберрации.

Кривизна поля изображения.

Сферическая аберрация.

Хроматическая аберрация.

Дифракционная аберрация.

Поделиться в соц. сетях

Хроматические аберрации: как исправить недостаток

Какими бывают цветовые искажения на снимках

Классификация искажений

Сферическая аберрация

Кома

Астигматизм

Кривизна

Дисторсия

Главные типы аберраций

Продольная аберрация

Хроматизм увеличения

Как избавиться от хроматических аберраций во время съемки

Удаление хроматических аберраций в фоторедакторе

Метод 1. Камера RAW

Метод 2. Размытие по Гауссу

Метод 3. «Губка»

Как сделать хроматические аберрации

ФотоМАСТЕР — программа для стильной обработки

Подводим итоги

Эти статьи могут вам понравиться:

Читайте также: