Optische Aberrationen (Verzerrungen) des menschlichen Sehsystems. Linsenfehler

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Aberrationen eines fotografischen Objektivs sind das Letzte, worüber ein Anfängerfotograf nachdenken sollte. Sie haben absolut keine Wirkung auf künstlerischer Wert Ihre Fotos und ihr Einfluss auf die technische Qualität der Fotos ist vernachlässigbar. Wenn Sie jedoch nicht wissen, was Sie mit Ihrer Zeit anfangen sollen, wird Ihnen die Lektüre dieses Artikels helfen, die Vielfalt optischer Aberrationen und Methoden zu deren Bewältigung zu verstehen, was für einen echten Fotogelehrten natürlich von unschätzbarem Wert ist.

Aberrationen optisches System(in unserem Fall ein fotografisches Objektiv) ist eine Unvollkommenheit des Bildes, die durch die Abweichung der Lichtstrahlen von dem Weg verursacht wird, dem sie in einem idealen (absoluten) optischen System folgen sollten.

Licht von jeder Punktquelle würde, wenn es durch eine ideale Linse geht, einen unendlich kleinen Punkt auf der Ebene der Matrix oder des Films bilden. In Wirklichkeit geschieht dies natürlich nicht, und der Punkt wird zum sogenannten. Streufleck, aber optische Ingenieure, die Objektive entwickeln, versuchen, dem Ideal so nahe wie möglich zu kommen.

Man unterscheidet zwischen monochromatischen Aberrationen, die Lichtstrahlen beliebiger Wellenlänge gleichermaßen innewohnen, und chromatischen Aberrationen, die von der Wellenlänge abhängen, d. h. von der Farbe.

Eine komatische Aberration oder Koma tritt auf, wenn Lichtstrahlen in einem Winkel zur optischen Achse durch eine Linse fallen. Dadurch sieht das Bild von Punktlichtquellen an den Rändern des Rahmens wie asymmetrische Flecken mit tropfenförmiger (oder in schweren Fällen kometenförmiger) Form aus.

Komische Aberration.

Bei Aufnahmen mit weit offener Blende kann an den Bildrändern eine Koma sichtbar sein. Da durch das Abblenden die Anzahl der Strahlen, die durch den Rand der Linse fallen, verringert wird, werden komatische Aberrationen tendenziell eliminiert.

Strukturell wird mit Koma ähnlich umgegangen wie mit sphärischen Aberrationen.

Astigmatismus

Astigmatismus äußert sich darin, dass bei einem geneigten (nicht parallel zur optischen Achse der Linse) Lichtstrahl Strahlen, die in der Meridianebene liegen, d.h. Strahlen, die in der Ebene liegen, zu der die optische Achse gehört, werden anders gebündelt als Strahlen, die in der Sagittalebene liegen, die senkrecht zur Meridianebene steht. Dies führt letztendlich zu einer asymmetrischen Streckung des Unschärfeflecks. Astigmatismus ist an den Bildrändern erkennbar, jedoch nicht in der Bildmitte.

Astigmatismus ist schwer zu verstehen, deshalb werde ich versuchen, ihn zu veranschaulichen einfaches Beispiel. Wenn wir uns das Bild des Briefes vorstellen A befindet sich oben am Rahmen, dann würde es bei Linsenastigmatismus so aussehen:

Meridionaler Fokus.
Sagittaler Fokus.
Wenn wir versuchen, einen Kompromiss zu finden, scheitern wir im Allgemeinen scharfes Bild.
Originalbild ohne Astigmatismus.

Zumindest um den astigmatischen Unterschied zwischen meridionalem und sagittalem Brennpunkt zu korrigieren drei Elemente(normalerweise zwei konvexe und eine konkave).

Offensichtlicher Astigmatismus bei einem modernen Brillenglas weist in der Regel darauf hin, dass ein oder mehrere Elemente nicht parallel sind, was einen eindeutigen Mangel darstellt.

Unter Bildfeldkrümmung verstehen wir ein für viele Objektive charakteristisches Phänomen, bei dem ein scharfes Bild entsteht Wohnung Das Objekt wird durch die Linse nicht auf eine Ebene, sondern auf eine gekrümmte Oberfläche fokussiert. Beispielsweise weisen viele Weitwinkelobjektive eine starke Krümmung des Bildfeldes auf, wodurch die Ränder des Bildes näher am Betrachter als in der Mitte fokussiert erscheinen. Bei Teleobjektiven ist die Krümmung des Bildfeldes meist schwach ausgeprägt, bei Makroobjektiven wird sie jedoch fast vollständig korrigiert – die Ebene der idealen Fokussierung wird wirklich flach.

Die Bildfeldkrümmung wird als Aberration angesehen, da beim Fotografieren eines flachen Objekts (eines Testtisches oder einer Ziegelwand) mit Fokussierung in der Bildmitte dessen Ränder unweigerlich unscharf sind, was fälschlicherweise für eine Unschärfe gehalten werden kann Die Linse. Aber im wirklichen fotografischen Leben begegnen wir selten flachen Objekten – die Welt um uns herum ist dreidimensional – und daher neige ich dazu, die Bildfeldkrümmung, die Weitwinkelobjektiven innewohnt, eher als deren Vorteil denn als Nachteil zu betrachten. Die Krümmung des Bildfeldes sorgt dafür, dass Vorder- und Hintergrund gleichzeitig gleich scharf sind. Urteilen Sie selbst: Die Mitte der meisten Weitwinkelkompositionen liegt in der Ferne, während sich Vordergrundobjekte näher an den Ecken des Rahmens sowie unten befinden. Die Krümmung des Feldes macht beide scharf, sodass die Blende nicht zu stark geschlossen werden muss.

Die Krümmung des Feldes ermöglichte es, bei der Fokussierung auf entfernte Bäume auch unten links scharfe Marmorblöcke zu erhalten.
Etwas Unschärfe am Himmel und in den fernen Büschen rechts störte mich in dieser Szene nicht sonderlich.

Es ist jedoch zu bedenken, dass für Objektive mit starker Bildfeldkrümmung die Methode der automatischen Fokussierung ungeeignet ist, bei der Sie zunächst mit dem zentralen Fokussierungssensor auf das nächstgelegene Objekt fokussieren und dann den Bildausschnitt neu zusammensetzen (siehe „So verwenden Sie den Autofokus“). Da sich das Motiv von der Mitte des Bildes zur Peripherie bewegt, besteht die Gefahr, dass Sie aufgrund der Bildfeldkrümmung von vorne fokussiert werden. Für eine perfekte Fokussierung müssen Sie entsprechende Anpassungen vornehmen.

Verzerrung

Verzerrung ist eine Aberration, bei der sich das Objektiv weigert, gerade Linien als gerade darzustellen. Geometrisch bedeutet dies eine Verletzung der Ähnlichkeit zwischen einem Objekt und seinem Bild aufgrund einer Änderung der linearen Vergrößerung über das Sichtfeld des Objektivs.

Es gibt zwei häufigste Arten von Verzerrungen: Kissenverzerrung und Tonnenverzerrung.

Bei Tonnenverzerrung Die lineare Vergrößerung nimmt ab, wenn Sie sich von der optischen Achse des Objektivs entfernen, wodurch sich gerade Linien an den Rändern des Rahmens nach außen krümmen und dem Bild ein gewölbtes Aussehen verleihen.

Bei Kissenverzerrung Die lineare Vergrößerung hingegen nimmt mit der Entfernung von der optischen Achse zu. Gerade Linien biegen sich nach innen und das Bild erscheint konkav.

Darüber hinaus kommt es zu komplexen Verzerrungen, wenn die lineare Vergrößerung mit der Entfernung von der optischen Achse zunächst abnimmt, zu den Ecken des Rahmens hin aber wieder zunimmt. In diesem Fall nehmen gerade Linien die Form eines Schnurrbarts an.

Die Verzerrung ist bei Zoomobjektiven am stärksten ausgeprägt, insbesondere bei hoher Vergrößerung, macht sich aber auch bei Objektiven mit fester Brennweite bemerkbar. Weitwinkelobjektive neigen zu tonnenförmiger Verzerrung (ein extremes Beispiel hierfür sind Fischaugenobjektive), während Teleobjektive eher zu kissenförmiger Verzerrung neigen. Normale Objektive sind in der Regel am wenigsten anfällig für Verzerrungen, diese werden jedoch nur bei guten Makroobjektiven vollständig korrigiert.

Bei Zoomobjektiven sieht man häufig tonnenförmige Verzerrungen in der Weitwinkelposition und kissenförmige Verzerrungen in der Teleposition, wobei die Brennweitenmitte praktisch verzerrungsfrei ist.

Der Schweregrad der Verzerrung kann auch abhängig von der Fokussierentfernung variieren: Bei vielen Objektiven ist die Verzerrung offensichtlich, wenn man auf ein nahegelegenes Motiv fokussiert, wird aber bei der Fokussierung auf Unendlich nahezu unsichtbar.

Im 21. Jahrhundert Verzerrung ist es nicht großes Problem. Fast alle RAW-Konverter und viele Grafikeditoren ermöglichen die Korrektur von Verzerrungen bei der Bearbeitung von Fotos, und viele moderne Kameras erledigen dies sogar selbst zum Zeitpunkt der Aufnahme. Die Softwarekorrektur der Verzerrung mit dem richtigen Profil liefert hervorragende Ergebnisse und fast hat keinen Einfluss auf die Bildschärfe.

Ich möchte auch darauf hinweisen, dass in der Praxis eine Korrektur der Verzerrung nicht sehr oft erforderlich ist, da Verzerrungen mit bloßem Auge nur dann wahrnehmbar sind, wenn an den Rändern des Rahmens (Horizont, Gebäudewände, Säulen) offensichtlich gerade Linien vorhanden sind. In Szenen, die keine streng linearen Elemente am Rand haben, schadet die Verzerrung den Augen in der Regel überhaupt nicht.

Chromatische Aberrationen

Chromatische oder Farbfehler werden durch die Streuung des Lichts verursacht. Es ist kein Geheimnis, dass der Brechungsindex eines optischen Mediums von der Wellenlänge des Lichts abhängt. Kurzwellen haben einen höheren Brechungsgrad als Langwellen, d. h. Strahlen von blauer Farbe werden von den Objektivlinsen stärker gebrochen als rote. Dadurch entstehen durch die Strahlen Bilder des Objekts verschiedene Farben, stimmen möglicherweise nicht miteinander überein, was zum Auftreten von Farbartefakten führt, die als chromatische Aberrationen bezeichnet werden.

Bei der Schwarz-Weiß-Fotografie sind chromatische Aberrationen nicht so auffällig wie bei der Farbfotografie, sie verschlechtern jedoch die Schärfe selbst eines Schwarz-Weiß-Bildes erheblich.

Es gibt zwei Haupttypen chromatischer Aberration: Positionschromatizität (chromatische Längsfehler) und Vergrößerungschromatizität (chromatischer Vergrößerungsunterschied). Jede der chromatischen Aberrationen kann wiederum primär oder sekundär sein. Zu den chromatischen Aberrationen zählen auch chromatische Unterschiede in geometrischen Aberrationen, d. h. unterschiedliche Schwere monochromatischer Aberrationen für Wellen unterschiedlicher Länge.

Chromatismus der Position

Positionschromatismus oder longitudinale chromatische Aberration tritt auf, wenn Lichtstrahlen unterschiedlicher Wellenlänge in verschiedenen Ebenen fokussiert werden. Mit anderen Worten: Blaue Strahlen fokussieren näher an der hinteren Hauptebene der Linse, während rote Strahlen weiter entfernt fokussieren Grüne Farbe, d.h. Für Blau gibt es einen Frontfokus und für Rot einen Backfokus.

Chromatismus der Position.

Zu unserem Glück lernten sie bereits im 18. Jahrhundert, die Chromatik der Situation zu korrigieren. durch die Kombination einer Sammel- und Zerstreuungslinse aus Glas mit unterschiedlichen Brechungsindizes. Dadurch wird die chromatische Längsaberration der Flintlinse (Sammellinse) durch die Aberration der Kronenlinse (Streulinse) kompensiert und Lichtstrahlen unterschiedlicher Wellenlänge können in einem Punkt fokussiert werden.

Korrektur der chromatischen Position.

Objektive, bei denen der Positionschromatismus korrigiert wird, werden als achromatisch bezeichnet. Fast alle modernen Objektive sind achromatisch, sodass Sie den Positionschromatismus heute getrost vergessen können.

Zunahme des Chromatismus

Die chromatische Vergrößerung entsteht dadurch, dass die lineare Vergrößerung des Objektivs für verschiedene Farben unterschiedlich ist. Dadurch werden die Bilder, die durch Strahlen unterschiedlicher Wellenlänge erzeugt werden, geringfügig verändert verschiedene Größen. Da Bilder unterschiedlicher Farben auf der optischen Achse des Objektivs zentriert sind, fehlt die Vergrößerungschromatizität in der Mitte des Rahmens, nimmt aber zu den Rändern hin zu.

Der Vergrößerungschromatismus erscheint am Rand des Bildes in Form eines Farbsaums um Objekte mit scharf kontrastierenden Kanten, beispielsweise dunkle Äste vor einem hellen Himmel. In Bereichen, in denen sich solche Objekte nicht befinden, sind die Farbsäume möglicherweise nicht wahrnehmbar, aber die Gesamtklarheit nimmt dennoch ab.

Bei der Konstruktion eines Objektivs ist die Vergrößerungschromatizität viel schwieriger zu korrigieren als die Positionschromatizität, sodass diese Aberration bei vielen Objektiven in unterschiedlichem Ausmaß beobachtet werden kann. Betroffen sind vor allem Zoomobjektive mit hoher Vergrößerung, insbesondere in der Weitwinkelstellung.

Heutzutage gibt der Vergrößerungschromatismus jedoch keinen Anlass zur Sorge, da er recht einfach korrigiert werden kann Software. Alle guten RAW-Konverter sind in der Lage, chromatische Aberrationen automatisch zu beseitigen. Darüber hinaus immer mehr Digitalkameras sind mit einer Funktion zur Korrektur von Aberrationen bei Aufnahmen im JPEG-Format ausgestattet. Das bedeutet, dass viele Objektive, die früher als mittelmäßig galten, mithilfe digitaler Krücken heute eine recht ordentliche Bildqualität liefern können.

Primäre und sekundäre chromatische Aberrationen

Chromatische Aberrationen werden in primäre und sekundäre unterteilt.

Primäre chromatische Aberrationen sind Chromismen in ihrer ursprünglichen unkorrigierten Form, die durch unterschiedliche Brechungsgrade von Strahlen unterschiedlicher Farbe verursacht werden. Artefakte primärer Aberrationen werden in den extremen Farben des Spektrums gemalt – Blauviolett und Rot.

Bei der Korrektur chromatischer Aberrationen wird der chromatische Unterschied an den Rändern des Spektrums eliminiert, d. h. Blaue und rote Strahlen beginnen sich an einem Punkt zu fokussieren, der leider möglicherweise nicht mit dem Fokussierungspunkt der grünen Strahlen übereinstimmt. In diesem Fall entsteht ein Sekundärspektrum, da der chromatische Unterschied für die Mitte des Primärspektrums (grüne Strahlen) und für seine zusammengeführten Ränder (blaue und rote Strahlen) unaufgelöst bleibt. Dabei handelt es sich um sekundäre Aberrationen, deren Artefakte grün und violett gefärbt sind.

Wenn man von chromatischen Aberrationen moderner achromatischer Objektive spricht, meint man in den allermeisten Fällen den Sekundärchromatismus der Vergrößerung und nur diesen. Apochromaten, d.h. Objektive, bei denen sowohl primäre als auch sekundäre chromatische Aberrationen vollständig eliminiert sind, sind äußerst schwierig herzustellen und werden sich wahrscheinlich nie durchsetzen.

Sphärochromatismus ist das einzige nennenswerte Beispiel für chromatische Unterschiede bei geometrischen Aberrationen und erscheint als subtile Einfärbung unscharfer Bereiche in die extremen Farben des Sekundärspektrums.


Sphärochromatismus tritt auf, weil die oben diskutierte sphärische Aberration für Strahlen unterschiedlicher Farbe selten gleichermaßen korrigiert wird. Dadurch können unscharfe Stellen im Vordergrund einen leicht violetten Rand haben, während solche im Hintergrund einen grünen Rand haben können. Der Sphärochromatismus ist vor allem für lichtstarke Objektive mit langer Brennweite charakteristisch, wenn mit weit offener Blende fotografiert wird.

Worüber sollten Sie sich Sorgen machen?

Es besteht kein Grund zur Sorge. Alles, worüber Sie sich Sorgen machen müssen, wurde wahrscheinlich bereits von den Designern Ihres Objektivs erledigt.

Es gibt keine idealen Objektive, da die Korrektur einiger Aberrationen zur Verstärkung anderer führt und der Objektivdesigner in der Regel versucht, einen vernünftigen Kompromiss zwischen seinen Eigenschaften zu finden. Moderne Zooms enthalten bereits zwanzig Elemente, und es besteht kein Grund, sie übermäßig zu komplizieren.

Alle kriminellen Fehlentwicklungen werden von den Entwicklern sehr erfolgreich korrigiert und die verbleibenden sind problemlos zu bewältigen. Falls Ihr Objektiv welche hat schwache Seiten(und solche Objektive sind die Mehrheit), lernen Sie, sie bei Ihrer Arbeit zu umgehen. Sphärische Aberration, Koma, Astigmatismus und deren chromatische Unterschiede werden durch Abblenden des Objektivs verringert (siehe „Wahl der optimalen Blende“). Verzerrungen und chromatische Vergrößerungen werden bei der Bearbeitung von Fotos eliminiert. Die Krümmung des Bildfeldes erfordert zusätzliche Aufmerksamkeit beim Fokussieren, ist aber auch nicht fatal.

Mit anderen Worten: Anstatt der Ausrüstung die Schuld für Unvollkommenheit zu geben, sollte der Hobbyfotograf lieber damit beginnen, sich zu verbessern, indem er seine Werkzeuge gründlich studiert und sie entsprechend ihrer Vor- und Nachteile einsetzt.

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Wassili A.

Postskriptum

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Guten Tag! Ich stehe mit Ihnen in Kontakt, Timur Mustaev. Wenn ein Fotograf gerade erst anfängt, es zu meistern neue Aktivität Er ahnt nicht, wie viele Nuancen er für ein hochwertiges Bild berücksichtigen muss. So war es bei mir!

Mir schien es am wichtigsten, die Prinzipien einer gelungenen Komposition und einer interessanten Handlung zu verstehen und sie mit ein paar ausdrucksstarken Techniken zu verzieren. Mit zunehmender Professionalität ist aber auch die Liebe zum Detail gewachsen. Einschließlich zu verschiedene Sorten Aberrationen. Tatsächlich beeinflussen sie die Fotos erheblich.

Daher der heutige Artikel: Was ist Linsenverzerrung? Wie erscheint es? Wie kritisch ist es, ist es möglich, es zu beheben?

Technische Schwierigkeiten

Eines der Probleme, mit denen Fotografie-Enthusiasten häufig konfrontiert sind, sind Verzerrungen in der Fotografie.

Wenn Sie sich einen Rahmen in Form eines durch ein Gitter geteilten Quadrats (Rechtecks) vorstellen, dann sind im Idealfall alle seine Linien streng vertikal und horizontal, die Seiten bilden Winkel von 90 Grad und stehen senkrecht zueinander.

Auf dem Foto ist dies jedoch nicht immer der Fall – gerade Linien sind nicht mehr so ​​und biegen sich zu den Seiten. Solche Verzerrungen sind bei der Verwendung von Weitwinkelobjektiven (Shirikov) unvermeidlich; es stellt sich heraus, dass je kürzer die Brennweite, desto größer der Betrachtungswinkel und desto stärker ist die Verzerrung sichtbar. Warum erscheint sie überhaupt?

Tatsache ist, dass das optische System der Kamera nicht perfekt ist. Wenn Sie verstehen, was im Inneren der Linse passiert, wird es nicht überraschend sein, die Erscheinungsformen verschiedener Arten von Aberrationen zu sehen.

Ein Synonym für Verzerrung ist Krümmung. Der Hauptgrund liegt darin, dass Lichtstrahlen in das Linsensystem eindringen und dort unterschiedlich fokussiert werden: zentral an einem Punkt und peripher an einem anderen, also mit einer gewissen Abweichung.

Nimmt außerdem der Abstand vom optischen Zentrum zu, so ist die Verzerrung positiv (kissenförmig), nimmt sie ab, ist sie negativ (tonnenförmig).

Krümmungsarten im Rahmen

Heimtückische Verzerrungen können in verschiedenen Formen ausgedrückt werden: in Form eines „Fasses“ und eines „Kissens“. Sie sind nach den charakteristischen Krümmungen gerader Linien benannt, also entweder nach außen oder nach innen. Das Objekt erscheint konvex bzw. konkav.

Der erste Typ ist bei langen Brennweiten üblich, der zweite bei kurzen und bereits erwähnten Weitwinkelobjektiven. Eines ist gut: Objekte verändern zwar ihre Form, ihre Schärfe bleibt jedoch erhalten.

Die Darstellung der Perspektive, also des Gefühls der Raumtiefe, ist keine reine Verzerrung. Ein markantes Beispiel wären die in der Ferne zusammenlaufenden Straßenlinien. Auch wenn die Linien parallel verlaufen, kann es auf dem Foto vorkommen, dass die Straße an einem Punkt zusammenläuft.

Warum kann dies nicht als Verzerrung im vollen Sinne angesehen werden? Tatsache ist, dass unser Auge genau gleich sieht: Um die Lage von Objekten im Raum beurteilen zu können, gibt es einige Wahrnehmungsmerkmale, zum Beispiel erscheinen entfernte Objekte kleiner und weniger detailliert und der Streifen einer Straße oder eines Weges verengt sich, seine Linien tendieren zueinander. Das sehen wir auf den Fotos.

Viele Fotografen nutzen solche bewusst ungewöhnliche Phänomene um die Aufmerksamkeit auf das Bild zu lenken und es unter vielen ähnlichen hervorzuheben.

Denken Sie daran, dass dieser Effekt nicht jedem gefällt. Hier müssen Sie auch auf die Wahrnehmung des Kunden achten: Wenn ihm das Foto nicht gefällt, sollten Sie auf keinen Fall ein Fischauge anbieten; Sie können ein paar Bilder aufnehmen – eines mit „kreativer“ Verzerrung und das andere mit normaler Verzerrung, die alle Linien angemessen wiedergibt.

Darüber hinaus verändert sich auch das Gesicht des Models negativ, wenn F kleiner als 50 mm ist – der Grenzwert für einen Porträtfotografen. Ist das nicht ein Grund, darüber nachzudenken, dass wir Verzerrungen bekämpfen müssen?

Wir schalten Bildbearbeitungsprogramme ein

Wie ich oben sagte, in in einem gewissen Ausmaß Verzerrungen können attraktiv sein. Wenn Sie maximalen Realismus im Bild anstreben, müssen Sie daran arbeiten.
Beim Fotografieren lassen sie sich nivellieren: Gebäude und gerade Linien möglichst weit und aus geringem Winkel fotografieren, Brennweite vergrößern.

Deine Erlösung wird sein richtige Wahl Optik. Objektive mit richtig ausgewählten Linsen sowie symmetrischem Design weisen in geringerem Maße optische Fehler auf. Da es sich immer noch um Bedingungen handelt, die nicht alle Fotografen und nicht in allen Fällen einhalten können, müssen die Hauptarbeiten speziellen Programmen anvertraut werden.

Tatsächlich müssen wir alle Linien ausrichten. In diesem Artikel werde ich nicht näher auf das Thema Retusche eingehen. Ich sage nur die wichtigsten Punkte: Eine Korrektur schadet dem Objektivprofil nicht. Selbst in einem einfachen Dienstprogramm wie Lightroom kann diese Option aktiviert werden.

Und im Prinzip werden einige kleinere Mängel behoben, aber Verzerrungen verschwinden nicht immer vollständig. In Photoshop können Sie geometrische Verzerrungen einfach durch Korrektur – Geometrische Verzerrung (Korrektur – Geometrische Verzerrung) entfernen, indem Sie die erforderlichen Parameter festlegen.

Verwenden Sie den manuellen Modus für eine gründlichere Wiederherstellung.

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Alles Gute für dich, Timur Mustaev.

Verzerrung ist die optische Krümmung der geraden Linien eines Objekts, die für Weitwinkelobjektive charakteristisch ist.

Das resultierende Bild wird dem Original geometrisch nicht ähnlich sein, außer vielleicht in der Mitte, aber je näher an den Rändern, desto deutlicher wird die Krümmung. Die Bildschärfe wird durch Verzerrungen nicht beeinträchtigt.

Arten

Beim Fotografieren kann es zu Objektivverzerrungen kommen fassförmig(konvex) und kissenförmig(konkav). Fotografen nennen sie viel einfacher: „Fass“ und „Kissen“.

Besitzer von Teleobjektiven kennen die konkave Verzerrung eher, sie erzeugen ein flacheres Bild.

Es gibt auch komplexe Verzerrungen, die durch Verzerrungen gekennzeichnet sind verschiedene Typen und Intensität in verschiedenen Teilen des Bildes. Dies lässt sich in Bildbearbeitungsprogrammen nur schwer korrigieren, da die Krümmung in „Wellen“ erfolgt.

Ursachen

Bei Aufnahmen mit einem Porträt- oder Teleobjektiv ist es unwahrscheinlich, dass Verzerrungen auftreten. Besonders auffällig wird es, wenn gerade Linien über das gesamte Bild verlaufen, beispielsweise bei Architekturaufnahmen mit einem Ultraweitwinkelobjektiv.

Unser Gehirn hat eine besondere Wahrnehmung von „richtig“; es glaubt, dass beispielsweise die Wände eines Gebäudes parallel sind und wenn sie auf dem Foto zusammenlaufen, dann widerspricht das Bild der Realität. Und aus technischer Sicht handelt es sich hierbei nicht um eine Verzerrung, sondern um eine natürliche Übertragung des 3D-Raums.

Verzerrungen treten auf, wenn verschiedene Teile eines Bildes beim linearen Vergrößern unterschiedlich erscheinen. Zum Beispiel, wenn Sie filmen hohe Gebäude Aus einem niedrigen Winkel, also wenn die Kamera geneigt ist, sind Verzerrungen fast unvermeidlich, insbesondere wenn man ein günstiges Zoomobjektiv hat. Bevorzugen Sie Objektive mit fester Brennweite und hochwertige teure Gläser mit variabler Brennweite.

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Wissen Sie, warum der Verzerrungseffekt am häufigsten bei Weitwinkelfotos auftritt? Antwort .

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Wie man es vermeidet

Kaufen Sie zunächst hochwertige Objektive. Denken Sie über den Zweck der Aufnahme nach: Manchmal rettet die Verwendung eines Weitwinkelobjektivs den Tag. Und bewegen Sie Ihre Beine mehr: Gehen Sie weiter vom Motiv weg und nutzen Sie die Zoomfunktion, wenn Sie einen hochwertigen Zoom haben.

Zweitens ist es in bestimmten Fällen möglich, dieses Problem durch die Verwendung eines Objektivs mit noch größeren Winkeln zu lösen. Sie gehörten zu den drei beliebtesten Objektiven für professionelle Fotografen, „zusammen mit“ Objektiven für Porträts und Fernsehobjektiven. Ein mit Weitwinkel ausgestattetes Objektiv verändert die Perspektive und erweitert so den Umfang des gewünschten Fotos. Dann rücken nahe Objekte näher und werden näher, und entfernte Objekte entfernen sich noch weiter. Dies gibt Ihnen eine gute Chance, das Foto in Zukunft freier zu gestalten.

Drittens ist es mit der einzigartigen und einfachsten Option in möglich, Verzerrungen aus einem bereits aufgenommenen Foto zu entfernen und ihm ein harmonischeres und proportionaleres Erscheinungsbild zu verleihen Adobe Photoshop, oder bearbeiten Sie das Foto in einem anderen verfügbaren Editor für grafische Bilder. Dies wird auch häufig von Fachleuten bei ihrer Arbeit genutzt.

Am vernünftigsten ist es jedoch, sich ein hochwertiges (teures) Objektiv zu kaufen, um dies zu vermeiden optische Verzerrung Bilder in Fotografien. Obwohl es in Wahrheit erwähnenswert ist, dass Verzerrungen kein absichtlich negativer Effekt sind. Wenn Sie schon einmal mit Fischauge (Fisheye) fotografiert haben, dann ist dies auch eine Art Funktion, die vielen Menschen gefällt. Und es sieht ziemlich hell und ungewöhnlich aus, obwohl es ein klarer Beweis für Verzerrung ist.

Wenn Sie bereits während der Aufnahme verstehen, dass eine Korrektur der Verzerrung obligatorisch ist, dann fotografieren Sie sofort „mit einem Rand“ an den Rändern des Fotos: Die Komposition, die Sie jetzt aufbauen, wird beim Ausgleich der Verzerrungen stark reduziert.

Aber jagen Sie nicht dem perfekten Objektiv hinterher: Es gibt es nicht. Mit den derzeitigen technischen Möglichkeiten ist es nicht möglich, ein Objekt auf einem Foto genau so einzufangen, wie es in der Realität ist; es wird immer noch zu geringfügigen Verzerrungen kommen. Ihre Aufgabe bei der Auswahl der Optik ist Entscheiden Sie sich für die Lösung, die mögliche Unvollkommenheiten minimiert.

Künstlerisches Werkzeug

Wenn Sie schon einmal ein Objektiv in den Händen gehalten haben Fischauge(Fisheye), dann dürften Sie bereits ein anschauliches Beispiel einer Verzerrung gesehen haben, nur ist es bei Fisheye ein Feature, das jeder kennt und mag. Mit einem Fischauge aufgenommene Fotos werden selten angepasst. Das Ergebnis einer Fischaugenaufnahme ist ein kreisförmiges Bild, der Rahmen ist jedoch immer noch rechteckig. Sowohl Canon als auch Nikon haben solche Objektive.

Sie führen auch beim Fotografieren zu Verzerrungen. Tilt-Shift Objektive, die von Liebhabern der Architektur- und Technikfotografie bewusst eingesetzt werden. Dieses optische Design ist neig- und verschiebbar, sodass Sie Ihre Perspektive steuern können.

Wenn Sie keine Lust haben, Geld für ein solches Objektiv auszugeben, können Sie versuchen, einen ähnlichen Effekt in Photoshop zu erzielen.

Beseitigen Sie das Problem in Photoshop

Sie sind also auf die Idee gekommen, dass Verzerrungen in einem Foto für einen einfachen Betrachter mit bloßem Auge erkennbar sind, und Sie überlegen, wie Sie Verzerrungen in Photoshop entfernen können, dann wird die ganze Sache nur ein paar Minuten dauern. Registerkarten: Filter -> Verzerren -> Linsenkorrektur, oder in einer anderen Version des Programms Filter -> Objektivkorrektur. Sie müssen lediglich den Schieberegler nach links und rechts bewegen, bis Sie das optimale Ergebnis erhalten.

In Lightroom benötigen Sie Module Entwickeln -> Linsenkorrekturen. Wenn Sie das Objektivkorrekturprofil „Profilkorrekturen aktivieren“ aktivieren, korrigiert das Programm Verzerrungen automatisch. Wenn ihr ein kleiner Fehler unterläuft, korrigieren Sie ihn manuell im Tab Betrag -> Verzerrung. Wenn Sie gerne alles kontrollieren, gibt es Manual für Sie – einen absolut manuellen Modus zur Korrektur von Krümmungen.

Es gibt andere Korrekturprogramme, zum Beispiel DXOOpticPro, das Krümmungen (und mehr) automatisch korrigiert.

Bitte beachten Sie, dass nach der Kompensation des unerwünschten Effekts Freiraum, müssen Sie es zuschneiden, was sich negativ auf die Komposition auswirken kann.

Wenn die Verzerrung nicht so auffällig ist, müssen Sie im Prinzip keine Zeit mit der Korrektur verschwenden.

Wählen Sie? Wir haben sie bereits für Sie ausgewählt!

Schlussfolgerungen

  • Sparen Sie kein Geld für den Kauf guter Objektive, mit denen Sie Aufnahmen mit minimaler Nachbearbeitung der Fotos machen können.
  • Wenn Sie wirklich ein Objekt fotografieren möchten, aber die falsche Brille dabei haben, ist es besser, mit Verzerrung zu fotografieren, als gar nicht zu fotografieren. Anschließend korrigieren Sie die Verzerrung in einem Bildbearbeitungsprogramm.
  • Verzerrungen können Ihr Foto ruinieren oder es ungewöhnlich aussehen lassen. Bewerten Sie, ob eine Bildverzerrungskorrektur in Photoshop erforderlich ist oder ob in diesem speziellen Fall ein schöner künstlerischer Effekt erzielt wurde? Lassen Sie es so, wie es ist, wenn das Foto original aussieht

Optische Verzerrungen traten zusammen mit Linsen auf, das ist wie eine kleine Eigenschaft von ihnen. Aber wenn es wirklich klein ist, wird es keine Probleme geben. Um das Problem der optischen Verzerrung zu minimieren, lesen Sie unseren Artikel!

Ein teures Objektiv bedeutet nicht gleich ideal

Jedes Objektiv weist einen optischen Defekt auf, weshalb es keine exakte Kopie des von uns fotografierten Objekts erstellt. Natürlich versuchen die Hersteller jedes Jahr, immer perfektere Optiken zu schaffen, obwohl es keine Möglichkeit gibt, ein Objektiv herzustellen, das nicht in gewissem Maße unter Verzerrungen leidet.

Tatsächlich bedeutet ein hoher Preis nicht immer Qualität im Hinblick auf optische Mängel. Was ist wichtig? Dabei handelt es sich um die Art und Ausführung der Optik. Der Preis spielt eine Rolle, aber die Brennweite ist viel wichtiger.

Je größer beispielsweise der Linsenwinkel ist, desto schwieriger ist es, dass eine gerade Linie nicht gekrümmt wird. Auch die Reduzierung der Brennweite trägt zur Verzerrung bei, da Abweichungen nicht bei jeder Brennweite korrigiert werden können.

Niemand behauptet, dass ein erstklassiges Objektiv einwandfrei ist, aber je größer der Zoombereich, desto deutlicher werden diese Verzerrungen.

Verzerrungstest

Autospiegel sind gebogen, sodass sie den Betrachtungswinkel erweitern und alles, was sich in ihnen spiegelt, wegschieben. Etwas Ähnliches passiert im Objektiv – als Test können Sie ein Blatt Papier „in einer Schachtel“ fotografieren und es dann in Photoshop untersuchen (dazu müssen Sie die Strg-R-Lineale einschalten und das Blau „ziehen“. Hilfslinien von ihnen mit der Maus - dadurch wird es einfacher, die Krümmung der resultierenden Zellen zu erkennen)

Arten von Verzerrungen

Es gibt eine ganze Reihe von Arten von Verzerrungen, aber wir werden uns auf die wichtigsten konzentrieren.

Krummlinig. Es gibt mehrere Unterarten, von denen die häufigste tonnenförmige Form ist. Wie entsteht es? Wenn Sie ein Ultraweitwinkelobjektiv verwenden, werden die geraden Linien konvex. Mittlerweile gibt es den Trend, mit Fischaugen zu fotografieren, also ist dies diese Verzerrung, die einfach in verbesserter Form und als Feature verwendet wird.

Kissenförmig. Hauptsächlich mit langen Teleobjektiven zu sehen. Es ist das Gegenteil des vorherigen, das heißt, die Linien sind nach innen konkav. Im Prinzip fällt das kaum auf, wenn man das Objekt aber während der Aufnahme oder Bearbeitung skaliert, wird es sichtbar.

Chromatische Aberrationen. Das ist ein großes Problem moderne Fotografie. Sein Wesen besteht darin, dass die Farbe der Kante in den Fotos zum Vorschein kommt, was auch ohne Vergrößerung des Fotos besonders gut zur Geltung kommt. Dies passiert bei Objektiven jeder Brennweite, vor allem aber bei den günstigsten Modellen oder bei Kompaktkameras.

Vignettierung, mit anderen Worten, es werden Bereiche an den Rändern des Rahmens abgedunkelt. Es ist normalerweise bei Weitwinkelobjektiven bei größter Blende zu sehen. Dieser Effekt ist recht selten.

Redakteur zur Hilfe

Adobe Photoshop hat gute Werkzeuge um ein verzerrtes Foto zu retten.

Wir arbeiten nicht direkt mit dem Originalhintergrund (ich denke, Sie wissen es). Das erste, worauf wir klicken, ist Ebene duplizieren.

Nach: Filter / Filter / Verzerrung / Verzerrung / Linsenkorrektur / Optische Verzerrung. Wenn Sie darauf klicken, sehen Sie ein Fenster mit zahlreichen Einstellungen, von denen wir nur den oberen Block rechts benötigen, direkt unter den Tasten.

Dort bewegen wir den Schieberegler manuell, bis das gewünschte Ergebnis erreicht ist. Man muss sehr vorsichtig vorgehen, da in der Regel die wenigsten Objektive mehr als -7 verzerren. Dies bedeutet, dass Sie so lange anpassen müssen, bis der Wert +4 oder +5 erscheint, was in den meisten Fällen für viele kompakte Digitalkameras ausreichend ist. Sie können diese Zahlen auch manuell eingeben und das Ergebnis mithilfe des Rasters im Vorschaufeld des Filters selbst steuern. Noch einfacher geht es, wenn Sie links klicken obere Ecke Klicken Sie auf die Schaltfläche und „zeichnen“ Sie dann eine imaginäre Linie vom Rand zur Mitte (auch hier sehr vorsichtig).

Versuchen wir, mehrere Korrekturversuche durchzuführen, und wenn wir das Ergebnis erreicht haben, klicken wir auf „OK“. Es scheint, dass alles...

Es gibt jedoch kleines Problem: Der Filter erschien nur in CS2. Wenn Sie frühere Versionen von Photoshop verwenden, erhöhen Sie die Leinwandgröße um 30 % ( Bild/Bild > Leinwandgröße > 130 Prozent vertikal und horizontal) und öffnen Filter > Verzerren > Sphärisieren:

Im Gegensatz dazu muss der Schieberegler in eine negative Position bewegt werden (in unserem Fall -5). OK klicken.

Nach der Bearbeitung können die Bildränder durchhängen, daher müssen Sie das Zuschneidewerkzeug verwenden.

Vergleichen wir das Ergebnis:

Nach

Es gibt alternative, aber sehr teure Möglichkeiten zur Korrektur optischer Verzerrungen. So veröffentlichte Thomas Niemann einst das ptLens-Plugin, das kostenlos blieb, bis es seine Designkapazität erreichte. Heute kostet es etwa 15 $. Der Vorteil liegt in den eingebauten Profilen von Objektiven und Kameras, deren automatischer Erkennung anhand der Exif-Daten der Bilddatei und der Korrektur anderer Verzerrungen wie Vignettierung (Verdunkelung zu den Bildrändern hin) und chromatischer Aberration (blaue bzw rote Lichthöfe um kontrastreiche Objekte). Es lohnt sich, es herunterzuladen und zumindest zu versuchen, nicht mehr als 10 Frames zu reparieren. Es gibt auch eine Reihe teurerer Filter von DxO Optics, die angeblich eine bessere Leistung erbringen.

Ich setze die Artikelserie über die Computerbearbeitung von Fotos fort. Das Thema unseres heutigen Gesprächs wird die Korrektur von Verzerrungen und Perspektiven in der Fotografie sein.

Ich möchte Sie daran erinnern Verzerrung- Dies ist die Krümmung gerader Linien, die an den Rändern des Rahmens auftritt, weshalb das Bild konvex oder umgekehrt konkav aussieht.

Wirkung Aussichten ist ein optischer Effekt, der aus der Konvergenz paralleler Linien in einem Foto besteht.

Verzerrungen und Perspektiven sind ein echtes Problem bei der Aufnahme von Innenräumen und Architektur. Durch sie sehen die Wände von Gebäuden gekrümmt aus und die Gebäude selbst dagegen rechteckige Form haben die Form eines Trapezes.

Hier ist ein Beispiel für ein Foto, bei dem die Perspektive eine negative Rolle spielt:

Wie Sie sehen können, „fallen“ auf dem Foto alle Objekte in Richtung Bildmitte.

Manchmal spielen jedoch Verzerrung und Perspektive eine positive Rolle und werden als solche verwendet künstlerische Technik, sodass Sie dem Betrachter die Idee der Fotografie besser vermitteln können (obwohl dies alles für jeden ist).

Allerdings stellt sich oft die Frage, wie man Perspektiven und Verzerrungen „unterdrücken“ und dafür sorgen kann, dass sie „für sich arbeiten“. Dafür wurden viele Tools erfunden, sowohl Hardware als auch Software. Lassen Sie uns zunächst darüber sprechen Perspektive.

Wie kann man die Perspektive korrigieren?

Verwendung eines Tilt-Shift-Objektivs

Tilt-Shift (Tilt-Shift, Rotation-Shift) ist ein Objektiv mit speziellem Design, mit dem Sie perspektivische Verzerrungen ausgleichen können. Ein Beispiel für ein solches Objektiv ist das Canon TS-E 24mm f/3,5 L II. Das Objektiv besteht aus zwei Teilen, die durch ein bewegliches Scharnier verbunden sind, das zwei Freiheitsgrade hat: Die „Gesichtsfläche“ des Objektivs kann parallel zur Rahmenebene auf und ab bewegt werden (um die Perspektive auszugleichen) oder in einer vertikalen Ebene gedreht werden (um die Position der Tiefenschärfezone zu steuern.

Mehr über dieses Objektiv können Sie auf der Website photozone.de lesen (allerdings). Englische Sprache) und das Betrachten der Bilder auf dieser Seite – Beispiele für die Verwendung eines Tilt-Shift-Objektivs – ist sehr interessant!

Das Tilt-Shift-Objektiv ist ein unverzichtbares Zubehör für professionelle Fotografen, die Architektur und Innenräume fotografieren. Allerdings fallen die Kosten für solche Optiken selten unter die 4-stellige Dollargrenze. Es gibt nur wenige Amateurfotografen, die sich das leisten können.

Rahmenkomposition, die perspektivische Verzerrungen eliminiert

Wie Sie bemerkt haben, tritt der perspektivische Effekt nur dann auf, wenn die Position des optischen Systems (Kamera + Objektiv) von der Horizontalen abweicht. Sobald Sie den Kopf heben, fallen sofort Wände ein!

Wenn Sie den Rahmen hingegen so zusammenstellen, dass der Horizont in der Mitte liegt (das Gerät also streng horizontal ist), gibt es kein vielversprechendes Hindernis. Allerdings ist es notwendig, das Bild stark zuzuschneiden. So etwas in der Art (das Beispiel wurde „nachträglich“ erstellt, daher entschuldige ich mich für die mögliche Ungenauigkeit des Bildes):

Die Nachteile liegen auf der Hand – ein erheblicher Auflösungsverlust, die Notwendigkeit eines leistungsstarken Weitwinkels.

Ich würde den Einsatz dieser Methode in der Praxis nicht raten, im Extremfall kann sie jedoch nützlich sein.

Korrektur der Perspektive in Adobe Photoshop Lightroom

Wenn Sie dieses Programm haben und es gewohnt sind, alles in RAW zu fotografieren, können Sie aufatmen, viele Schmerzen sind Ihnen erspart geblieben.

Wir müssen 4 Schritte ausführen:

1. Wählen Sie den Abschnitt „Entwickeln“ aus

2. Scrollen Sie in der Liste der Optionen nach unten zu „Objektivkorrektur“.

3. Wählen Sie den manuellen Modus

4. Spielen Sie mit der Vertical-Engine

Wenn Sie mit der Maus über den Schieberegler „Vertikal“ fahren, erscheint ein Raster auf dem Bild, das dabei hilft, die Vertikalen abzuleiten.

Alles ist fast in Ordnung, außer dass sich am unteren Rand des Fotos eine halbkreisförmige „Kerbe“ gebildet hat, die wir durch Zuschneiden entfernen.

Das ist alles!

Also haben wir die Aussicht geklärt. Es bleibt nur noch, die Verzerrung zu besiegen. Und wenn Sie nicht gewinnen, dann nutzen Sie es zu Ihrem Vorteil.

Experimente mit Verzerrung

Um Verzerrungen im manuellen Modus einfach zu korrigieren, müssen Sie den entsprechenden Schieberegler bewegen. Es ist nichts Kompliziertes, Sie werden es schnell selbst herausfinden:

Oder noch einfacher! Wechseln Sie vom manuellen Modus in den Profilmodus und aktivieren Sie das Kontrollkästchen Profilkorrektur aktivieren:

Das Programm selbst erkennt, welches Objektiv während der Aufnahme verwendet wurde, und nimmt Anpassungen vor – es korrigiert Verzerrungen und gleichzeitig die Vignettierung. Dies alles jedoch unter der Voraussetzung, dass Sie mit dem RAW-Format arbeiten und das Programm Ihr Objektiv „kennt“.

Mit einer leichten Handbewegung verwandelt sich das konvexe Fischaugenbild in ein „gerades“ mit aggressiver Perspektive (wie bei einem einfachen Ultraweitwinkel). Dazu müssen Sie manuell ein Profil vom Canon EF 15/2,8-Objektiv auswählen und auf das Zenitbild anwenden.

Das Ergebnis kann das unerwartetste sein. Zum Beispiel so:

Das einzig Negative ist, dass es in den Ecken des Rahmens einfach keine Details gibt. Angesichts des Kostenunterschieds zwischen dem Zenitar 16/2,8 und dem „äquivalenten“ Weitwinkelobjektiv Canon EF 16-35/2,8L oder Canon EF 14/2,8L ist einem sowjetischen Fischer jedoch absolut alles verzeihlich! Zumindest kann ein solches Experiment Ihnen eine ungefähre Vorstellung davon geben: „Wie wird es aussehen, wenn Sie es mit einem Ultraweitwinkel aufnehmen?“ Dies kann Ihre Entscheidung beeinflussen, ob der Kauf eines Elka-Weitwinkelobjektivs (un)ratsam ist.