Optische Aberrationen (Verzerrungen) des menschlichen Sehsystems. Linsenfehler

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Aberrationen von fotografischen Objektiven sind das Letzte, woran ein Anfängerfotograf denken sollte. Sie haben absolut keinen Einfluss auf künstlerischer Wert Ihre Fotos, und ihr Einfluss auf die technische Qualität der Bilder ist vernachlässigbar. Wenn Sie jedoch nicht wissen, was Sie mit Ihrer Zeit anfangen sollen, hilft Ihnen die Lektüre dieses Artikels, die Vielfalt der optischen Aberrationen zu verstehen und wie Sie damit umgehen können, was für einen echten Fotogelehrten natürlich von unschätzbarem Wert ist.

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

Licht von irgendeiner Punktquelle, das durch eine ideale Linse hindurchgeht, sollte einen infinitesimalen Punkt auf der Ebene der Matrix oder des Films bilden. Tatsächlich passiert 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.

Es gibt monochromatische Aberrationen, die Lichtstrahlen jeder Wellenlänge gleichermaßen innewohnen, und chromatische, abhängig von der Wellenlänge, d.h. aus Farbe.

Koma-Aberration oder Koma tritt auf, wenn Lichtstrahlen in einem Winkel zur optischen Achse durch eine Linse treten. Als Ergebnis nimmt das Bild von Punktlichtquellen an den Rändern des Rahmens die Form von asymmetrischen Tropfen mit tropfenartiger (oder in schweren Fällen kometenartiger) Form an.

Komische Verirrung.

Bei Aufnahmen mit weit offener Blende kann Koma an den Rändern des Rahmens erkennbar sein. Da die Blende die Lichtmenge reduziert, die durch den Rand einer Linse fällt, werden im Allgemeinen auch Koma-Aberrationen eliminiert.

Koma wird strukturell ähnlich bekämpft wie sphärische Aberrationen.

Astigmatismus

Astigmatismus äußert sich darin, dass bei geneigtem (nicht parallel zur optischen Achse der Linse) Lichtbündel die in der Meridianebene liegenden Strahlen, d.h. die Ebene, zu der die optische Achse gehört, werden anders fokussiert als die Strahlen, die in der Sagittalebene liegen, die senkrecht zur Meridianebene steht. Dies führt letztendlich zu einer asymmetrischen Dehnung des Unschärfeflecks. Astigmatismus ist an den Rändern des Bildes wahrnehmbar, aber nicht in seiner Mitte.

Astigmatismus ist schwer zu verstehen, deshalb werde ich versuchen, es weiter zu veranschaulichen einfaches Beispiel. Wenn wir uns vorstellen, dass das Bild des Buchstabens ABER am oberen Rand des Rahmens befindet, dann würde es mit dem Astigmatismus der Linse so aussehen:

meridionaler Fokus.
sagittaler Fokus.
Wenn wir versuchen, einen Kompromiss zu erreichen, bekommen wir universell scharfes Bild.
Originalbild ohne Astigmatismus.

Zumindest um die astigmatische Differenz zwischen den meridionalen und sagittalen Brennpunkten zu korrigieren drei Elemente(normalerweise zwei konvexe und eine konkave).

Offensichtlicher Astigmatismus in einem modernen Objektiv zeigt normalerweise die Nichtparallelität eines oder mehrerer Elemente an, was ein eindeutiger Fehler ist.

Mit der Krümmung des Bildfeldes ist ein für sehr viele Objektive charakteristisches Phänomen gemeint, bei dem ein scharfes Bild entsteht eben Das Objekt wird durch die Linse nicht auf eine Ebene, sondern auf eine bestimmte gekrümmte Fläche fokussiert. Beispielsweise haben viele Weitwinkelobjektive eine starke Krümmung des Bildfeldes, wodurch die Bildränder sozusagen näher am Betrachter fokussiert werden als in der Mitte. Bei Teleobjektiven kommt die Krümmung des Bildfeldes meist schwach zum Ausdruck, bei Makroobjektiven wird sie fast vollständig korrigiert – die Ebene der idealen Fokussierung wird richtig flach.

Die Krümmung des Feldes wird als Aberration betrachtet, da beim Fotografieren eines flachen Objekts (eines Testtisches oder einer Ziegelwand) mit Fokussierung auf die Bildmitte dessen Ränder unweigerlich unscharf sind, was verwechselt werden kann Linsenunschärfe. Aber im wirklichen fotografischen Leben begegnen wir selten flachen Objekten – die Welt um uns herum ist dreidimensional – und deshalb betrachte ich eher die Feldkrümmung, die Weitwinkelobjektiven innewohnt, als ihren Nachteil. Die Krümmung des Bildfeldes sorgt dafür, dass Vorder- und Hintergrund gleichzeitig gleich scharf sind. Überzeugen Sie sich selbst: Das Zentrum der meisten Weitwinkel-Kompositionen befindet sich in der Ferne, während die Vordergrundobjekte näher an den Ecken des Rahmens sowie am unteren Rand liegen. Die Krümmung des Bildfeldes macht beide scharf und erspart uns, die Blende zu stark schließen zu müssen.

Die Krümmung des Feldes ermöglichte es, bei der Fokussierung auf entfernte Bäume auch unten links scharfe Marmorblöcke zu erhalten.
Einige Unschärfen am Himmel und an den weit entfernten Büschen rechts störten mich in dieser Szene nicht sonderlich.

Allerdings ist zu bedenken, dass für Objektive mit starker Krümmung des Bildfeldes die Autofokus-Methode ungeeignet ist, bei der Sie zunächst mit dem zentralen Fokussensor auf ein Objekt in Ihrer Nähe fokussieren und dann den Bildausschnitt neu zusammensetzen (siehe „ So verwenden Sie den Autofokus"). Da sich das Motiv dann von der Bildmitte zum Rand bewegt, riskieren Sie aufgrund der Feldkrümmung eine Frontfokussierung. Für eine perfekte Fokussierung müssen Sie die entsprechende Einstellung 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 dem Objekt und seinem Bild durch eine Änderung der linearen Vergrößerung des Sichtfelds des Objektivs.

Es gibt zwei gebräuchlichste Arten von Verzerrungen: Kissen- und Tonnenverzerrung.

Bei tonnenförmige Verzerrung 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 das Bild konvex erscheint.

Bei Kissenverzerrung die lineare Vergrößerung hingegen nimmt mit dem Abstand von der optischen Achse zu. Gerade Linien krümmen sich nach innen und das Bild erscheint konkav.

Außerdem tritt eine komplexe Verzerrung auf, wenn der lineare Anstieg mit zunehmender Entfernung von der optischen Achse zunächst abnimmt, aber näher an den Ecken des Rahmens wieder ansteigt. In diesem Fall haben gerade Linien die Form eines Schnurrbarts.

Die Verzeichnung ist bei Zoomobjektiven am stärksten, insbesondere bei hoher Vergrößerung, macht sich aber auch bei Objektiven mit fester Brennweite bemerkbar. Weitwinkelobjektive neigen zu tonnenförmiger Verzeichnung (ein extremes Beispiel hierfür sind Fisheye- oder Fisheye-Objektive), während Teleobjektive eher unter Kissenverzeichnung leiden. Normale Objektive sind in der Regel am wenigsten von Verzerrungen betroffen, aber nur gute Makroobjektive korrigieren sie vollständig.

Zoomobjektive weisen häufig tonnenförmige Verzeichnung am Weitwinkel und kissenförmige Verzeichnung am Teleende in einem nahezu verzerrungsfreien mittleren Fokusbereich auf.

Der Grad der Verzeichnung kann auch mit der Fokussierentfernung variieren: Bei vielen Objektiven ist die Verzeichnung offensichtlich, wenn auf ein nahes Motiv fokussiert wird, wird aber fast unsichtbar, wenn auf unendlich fokussiert wird.

Im 21. Jahrhundert Verzerrung ist es nicht großes Problem. Fast alle RAW-Konverter und viele Grafikeditoren ermöglichen es Ihnen, Verzerrungen bei der Verarbeitung von Fotos zu korrigieren, und viele moderne Kameras erledigen dies zum Zeitpunkt der Aufnahme von selbst. Software-Korrektur der Verzerrung mit dem richtigen Profil liefert hervorragende Ergebnisse und fast wirkt sich nicht auf die Bildschärfe aus.

Ich möchte auch anmerken, dass in der Praxis eine Verzeichnungskorrektur nicht sehr oft erforderlich ist, da eine Verzeichnung mit bloßem Auge nur dann sichtbar ist, wenn entlang der Rahmenkanten offensichtlich gerade Linien vorhanden sind (Horizont, Gebäudewände, Säulen). In Szenen, die keine streng geradlinigen Elemente an der Peripherie haben, schadet die Verzerrung den Augen in der Regel überhaupt nicht.

Chromatische Abweichung

Chromatische oder Farbfehler werden durch die Lichtstreuung verursacht. Es ist kein Geheimnis, dass der Brechungsindex eines optischen Mediums von der Wellenlänge des Lichts abhängt. Bei Kurzwellen ist der Brechungsgrad höher als bei Langwellen, d.h. Strahlen von blauer Farbe werden von den Linsen des Objektivs stärker gebrochen als rot. Als Folge werden die Bilder des Objekts durch die Strahlen gebildet verschiedene Farben, können nicht miteinander übereinstimmen, was zum Auftreten von Farbartefakten führt, die als chromatische Aberrationen bezeichnet werden.

In der Schwarz-Weiß-Fotografie sind chromatische Aberrationen nicht so auffällig wie in Farbe, aber dennoch verschlechtern sie die Schärfe selbst eines Schwarz-Weiß-Bildes erheblich.

Es gibt zwei Haupttypen von chromatischer Aberration: Positionschromatismus (chromatische Längsaberration) und Vergrößerungschromatismus (chromatische Vergrößerungsdifferenz). Jede der chromatischen Aberrationen kann wiederum primär oder sekundär sein. Auch chromatische Aberrationen umfassen chromatische Unterschiede in geometrischen Aberrationen, d. h. unterschiedliche Stärke monochromatischer Aberrationen für Wellen unterschiedlicher Länge.

Chromatismus positionieren

Positionschromatismus oder Farblängsfehler tritt auf, wenn Lichtstrahlen unterschiedlicher Wellenlängen in unterschiedlichen Ebenen fokussiert werden. Mit anderen Worten, blaue Strahlen fokussieren näher an der hinteren Hauptebene der Linse und rote Strahlen fokussieren weiter als Grüne Farbe, d.h. Blau steht im Frontfokus und Rot im Backfokus.

Chromatismus positionieren.

Zum Glück für uns wurde bereits im 18. Jahrhundert gelernt, den Chromatismus der Situation zu korrigieren. durch die Kombination von Sammel- und Zerstreuungslinsen aus Gläsern mit unterschiedlichen Brechungsindizes. Dadurch wird die chromatische Längsaberration der Flint-(Sammel-)Linse durch die Aberration der Kronen-(Streu-)Linse kompensiert und Lichtstrahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen können auf einen Punkt fokussiert werden.

Korrektur des Positionschromatismus.

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

Chromatismus-Vergrößerung

Vergrößerungschromatismus tritt aufgrund der Tatsache auf, dass sich die lineare Vergrößerung des Objektivs für verschiedene Farben unterscheidet. Als Ergebnis haben Bilder, die durch Strahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen gebildet werden, wenig verschiedene Größen. Da Bilder unterschiedlicher Farben entlang der optischen Achse des Objektivs zentriert sind, fehlt die Vergrößerungschromatik in der Mitte des Rahmens, nimmt aber zu seinen Rändern hin zu.

Zoom-Chromatismus erscheint am Rand eines Bildes als farbiger Rand um Objekte mit scharfen Kontrastkanten, wie z. B. dunkle Äste vor einem hellen Himmel. In Bereichen, in denen solche Objekte fehlen, sind die Farbsäume möglicherweise nicht wahrnehmbar, aber die Gesamtschärfe nimmt dennoch ab.

Beim Entwerfen eines Objektivs ist der Vergrößerungschromatismus viel schwieriger zu korrigieren als der Positionschromatismus, sodass diese Aberration bis zu einem gewissen Grad bei ziemlich vielen Objektiven beobachtet werden kann. Dies gilt insbesondere für Zoomobjektive mit hoher Vergrößerung, insbesondere im Weitwinkelbereich.

Der Vergrößerungschromatismus ist jedoch heute kein Grund zur Sorge, da er leicht korrigiert werden kann. Software-Tools. Alle guten RAW-Konverter sind in der Lage, chromatische Aberration automatisch zu entfernen. Außerdem immer mehr Digitalkameras ausgestattet mit einer Funktion zur Korrektur von Aberrationen bei Aufnahmen im JPEG-Format. Das bedeutet, dass viele Objektive, die früher als mittelmäßig galten, heute mit Hilfe digitaler Krücken eine recht ordentliche Bildqualität liefern können.

Primäre und sekundäre chromatische Aberrationen

Chromatische Aberrationen werden in primäre und sekundäre unterteilt.

Primäre chromatische Aberrationen sind Chromatismen in ihrer ursprünglichen unkorrigierten Form, die auf unterschiedliche Brechungsgrade von Strahlen unterschiedlicher Farbe zurückzuführen sind. Artefakte primärer Aberrationen sind in den extremen Farben des Spektrums gefärbt - blau-violett und rot.

Bei der Korrektur von chromatischen Aberrationen wird der Farbunterschied an den Rändern des Spektrums eliminiert, d.h. blaue und rote Strahlen beginnen an einem Punkt zu fokussieren, der unglücklicherweise nicht mit dem Fokuspunkt der grünen Strahlen zusammenfällt. In diesem Fall entsteht ein Sekundärspektrum, da der Farbunterschied für die Mitte des Primärspektrums (grüne Strahlen) und für seine zusammengeführten Ränder (blaue und rote Strahlen) nicht eliminiert bleibt. Dies sind die sekundären Aberrationen, deren Artefakte in Grün und Magenta gefärbt sind.

Wenn von chromatischen Aberrationen moderner Achromaten die Rede ist, meinen sie in den allermeisten Fällen genau die sekundäre Vergrößerungschromatik und nur diese. Apochromaten, d.h. Objektive, die sowohl primäre als auch sekundäre chromatische Aberrationen vollständig eliminieren, sind extrem schwierig herzustellen und werden wahrscheinlich nie in Massenproduktion hergestellt.

Sphärochromatismus ist das einzige bemerkenswerte Beispiel für chromatische Unterschiede bei geometrischen Aberrationen und erscheint als subtile Färbung von unscharfen Bereichen in den extremen Farben des sekundären Spektrums.


Sphärochromatismus tritt auf, weil die oben diskutierte sphärische Aberration selten gleich für Strahlen verschiedener Farben korrigiert wird. Daher können Unschärfen im Vordergrund einen leichten violetten Rand haben, während die im Hintergrund einen grünen Rand haben können. Sphärochromatismus ist am charakteristischsten für lichtstarke Teleobjektive, wenn mit weit offener Blende fotografiert wird.

Worüber lohnt es sich, sich Sorgen zu machen?

Es lohnt sich nicht, sich Sorgen zu machen. Alles, worüber Sie sich Gedanken machen müssen, haben Ihre Linsendesigner höchstwahrscheinlich bereits erledigt.

Es gibt keine idealen Objektive, da die Korrektur einiger Aberrationen zur Verbesserung anderer führt, und der Designer des Objektivs versucht in der Regel, einen vernünftigen Kompromiss zwischen seinen Eigenschaften zu finden. Moderne Zooms enthalten bereits zwanzig Elemente, und Sie sollten sie nicht über die Maßen verkomplizieren.

Alle kriminellen Fehlentwicklungen werden von den Entwicklern sehr erfolgreich korrigiert, und die verbleibenden sind leicht zu bewältigen. Wenn 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 reduziert, wenn das Objektiv abgeblendet wird (siehe "Wahl der optimalen Blende"). Verzerrung und Vergrößerungschromatismus werden während der Fotoverarbeitung eliminiert. Die Krümmung des Bildfeldes erfordert besondere Aufmerksamkeit beim Fokussieren, ist aber auch nicht fatal.

Mit anderen Worten, anstatt der Ausrüstung die Schuld für Unvollkommenheiten zu geben, sollte der Amateurfotograf lieber damit beginnen, sich selbst zu verbessern, indem er seine Werkzeuge gründlich studiert und sie gemäß ihren Vor- und Nachteilen einsetzt.

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Wassili A.

post scriptum

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

Es schien mir am wichtigsten, die Prinzipien einer erfolgreichen Komposition zu verstehen, eine interessante Handlung zu verstehen und sie mit ein paar Ausdruckstechniken zu verschönern. Doch mit zunehmender Professionalität hat auch die Liebe zum Detail zugenommen. darunter zu andere Art Aberrationen. Tatsächlich beeinflussen sie die Bilder erheblich.

Daher der heutige Artikel - was ist Linsenverzerrung? Wie erscheint sie? Wie kritisch ist es, kann es behoben werden?

Technische Schwierigkeiten

Eines der Probleme, mit denen Fotokunstliebhaber oft konfrontiert sind, ist die Verzerrung in der Fotografie.

Wenn wir uns den Rahmen als ein Quadrat (Rechteck) vorstellen, das durch ein Gitter geteilt ist, 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 hören auf, solche zu sein und biegen sich zur Seite. Solche Verzerrungen sind bei der Verwendung von Weitwinkelobjektiven (Wide) unvermeidlich, es stellt sich heraus, dass je kleiner die Brennweite, desto breiter der Betrachtungswinkel und desto sichtbarer die Verzerrung. Warum taucht sie überhaupt auf?

Tatsache ist, dass das optische System der Kamera nicht perfekt ist. Wenn Sie verstehen, was in der Linse passiert, wird es nicht überraschen, die Manifestationen verschiedener Arten von Aberrationen zu sehen.

Ein Synonym für Verzerrung ist Verzerrung. Der Hauptgrund ist, dass Lichtstrahlen in das Linsensystem eintreten und darin auf unterschiedliche Weise fokussiert werden: zentral an einem Punkt und peripher an einem anderen, dh mit einer gewissen Abweichung.

Außerdem ist die Verzeichnung bei zunehmendem Abstand vom optischen Zentrum positiv (kissenförmig), bei abnehmendem Abstand negativ (tonnenförmig).

Krümmungsarten im Rahmen

Die heimtückische Verzerrung kann in verschiedenen Formen ausgedrückt werden: in Form eines „Fass“ und eines „Kissens“. Sie werden nach den charakteristischen Biegungen gerader Linien benannt, dh entweder nach außen oder nach innen. Das Objekt erscheint konvex bzw. konkav.

Der erste Typ ist für lange Brennweiten üblich, während der zweite Typ für kurze und bereits erwähnte Weitwinkelobjektive üblich ist. Eines gefällt: Obwohl Objekte ihre Form verändern, bleibt ihre Schärfe erhalten.

Nicht ganz eine Verzerrung ist die Darstellung der Perspektive, dh ein Gefühl für die Tiefe des Raums. Ein markantes Beispiel sind die Linien der Straße, die in der Ferne zusammenlaufen. Trotz der Tatsache, dass die Linien parallel sind, kann die Straße auf dem Foto an einem Punkt sogar zusammenlaufen.

Warum kann dies nicht als Verzerrung im vollen Sinne betrachtet werden? Tatsache ist, dass unser Auge genauso sieht: Um die Position von Objekten im Raum zu beurteilen, gibt es einige Wahrnehmungsmerkmale, zum Beispiel erscheinen entfernte Objekte kleiner und weniger detailliert und die Fahrspur der Straße oder des Weges verengt, seine Linien tendieren zueinander. Das sehen wir auf den Bildern.

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

Denken Sie daran, dass nicht jeder diesen Effekt mag. Hier müssen Sie sich die Wahrnehmung des Fotos durch den Kunden ansehen: Wenn es ihm nicht gefällt, sollten Sie auf keinen Fall ein „Fischauge“ anbieten; Sie können ein paar Bilder aufnehmen - eines mit "kreativer" Verzerrung und das andere ist normal und überträgt alle Linien angemessen.

Darüber hinaus unterliegt das Gesicht des Modells auch einer negativen Veränderung, wenn F kleiner als 50 mm ist, die Grenze für Porträts. Ist das nicht ein Grund zu der Annahme, dass Verzerrungen bekämpft werden müssen?

Schalten Sie Foto-Editoren ein

Wie ich oben sagte, in einem gewissen Grad Verzerrung kann attraktiv sein. Wenn Sie nach maximalem Realismus des Bildes streben, müssen Sie daran arbeiten.
Beim Fotografieren können sie nivelliert werden: Vermeiden Sie es, Gebäude und gerade Linien weit und aus einem niedrigen Winkel zu fotografieren, erhöhen Sie die Brennweite.

Ihre Rettung wird sein richtige Wahl Optik. Objektive mit richtig angepassten Linsen sowie ein symmetrisches Design weisen weniger optische Fehler auf. Da dies immer noch Bedingungen sind, die nicht alle Fotografen und nicht in allen Fällen erfüllen können, wird die Hauptarbeit speziellen Programmen zugeteilt werden müssen.

Tatsächlich müssen wir alle Linien ausrichten. Tief in diesem Artikel werde ich das Problem der Retusche nicht analysieren. Lassen Sie mich nur die wichtigsten Punkte sagen: Das Linsenprofil wird durch die Korrektur nicht beschädigt. Selbst in einem einfachen Dienstprogramm wie Lightroom kann diese Option aktiviert werden.

Und im Prinzip werden einige kleinere Fehler korrigiert, aber die Verzerrung verschwindet nicht immer vollständig. In Photoshop können Sie geometrische Verzerrungen einfach durch Korrektur – Geometrische Verzerrung (Korrektur – Geometrische Verzerrung) entfernen und die gewünschten Parameter einstellen.

Verwenden Sie den manuellen Modus für eine gründlichere Wiederherstellung.

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Alles Gute für Sie, 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 sein. Verzerrungen wirken sich nicht auf die Bildschärfe aus.

Arten

Linsenverzerrung beim Fotografieren kann sein fassförmig(konvex) und kissenförmig(konkav). Fotografen nennen sie viel einfacher: „Fass“ und „Kissen“.

Mit konkaver Verzeichnung sind Besitzer von Teleobjektiven vertrauter, sie erhalten ein flacheres Bild.

Es gibt auch komplexe Verzerrungen, die durch Verzerrungen gekennzeichnet sind Anderer Typ und Intensität in verschiedenen Teilen des Bildes. Es wird schwierig sein, dies in Bildbearbeitungsprogrammen zu beheben, da die Krümmung in „Wellen“ verläuft.

Ursachen

Bei Aufnahmen mit einer Porträt- oder Telekamera ist es unwahrscheinlich, dass Sie Verzerrungen sehen. Besonders auffällig wird es, wenn gerade Linien durch das gesamte Bild gehen, beispielsweise beim Fotografieren von Architektur mit einem Ultraweitwinkelobjektiv.

Unser Gehirn hat eine eigentümliche Wahrnehmung von „richtig“, es glaubt, dass beispielsweise die Wände eines Gebäudes parallel sind, und wenn sie auf einem Foto zusammenlaufen, dann widerspricht das Bild der Realität. Und aus technischer Sicht ist dies keine Verzerrung, sondern eine natürliche Übertragung des 3D-Raums.

Verzerrung tritt auf, wenn verschiedene Teile eines Bildes beim linearen Zoomen unterschiedlich sind. Zum Beispiel, wenn Sie fotografieren hohe Gebäude aus einem niedrigen Winkel, so dass die Kamera geneigt ist, ist eine Verzerrung fast unvermeidlich, besonders wenn Sie ein billiges Zoomobjektiv haben. Bevorzugen Sie Objektive mit fester Brennweite und hochwertige teure Brillen - mit einer variablen.

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Wissen Sie, warum sich der Effekt der Verzerrung am häufigsten bei Weitwinkelaufnahmen zeigt? Antworten .

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Wie zu vermeiden

Besorgen Sie sich zunächst hochwertige Objektive. Denken Sie über den Zweck der Aufnahme nach: Manchmal kann die Verwendung eines Weitwinkelobjektivs den Tag retten. Und bewegen Sie Ihre Beine mehr: Bewegen Sie sich weiter vom Motiv weg und verwenden Sie die Zoomfunktion, wenn Sie über einen hochwertigen Zoom verfügen.

Zweitens ist es in bestimmten Fällen möglich, ein solches Problem zu lösen, wenn Sie das Objektiv mit noch größeren Winkeln verwenden. Unter den Top 3 der begehrtesten für professionelle Fotografen waren sie „in Begleitung“ von Objektiven für Porträts und Fernsehobjektiven. Ein mit Weitwinkel ausgestattetes Objektiv ändert die Perspektive und verschiebt die Rahmen des gewünschten Fotos. Dann rücken die ungefähren Objekte näher, werden näher, und die entfernten entfernen sich noch weiter. Dies gibt in Zukunft eine gute Chance, das Bild freier zuzuschneiden.

Drittens ist es möglich, Verzerrungen von einem bereits aufgenommenen Foto zu entfernen und ihm ein harmonischeres und proportionaleres Aussehen zu verleihen, indem die einzigartige und einfachste Option in verwendet wird Adobe Photoshop, oder bearbeiten Sie das Foto in einem anderen verfügbaren Editor für grafische Bilder. Dies wird auch oft von Fachleuten in ihrer Arbeit verwendet.

Aber es ist am vernünftigsten, sich ein hochwertiges (teures) Objektiv zu kaufen, um die Manifestation zu vermeiden optische Verzerrung Bilder in Bildern. Obwohl es der Wahrheit halber erwähnenswert ist, dass die Verzerrung kein absichtlich negativer Effekt ist. Wenn Sie schon einmal mit einem Fischauge (Fischauge) fotografiert haben, dann ist dies auch eine Art Feature, das viele Leute mögen. Und es sieht ziemlich hell und ungewöhnlich aus, obwohl es eine lebhafte Demonstration der Verzerrung ist.

Wenn Sie bereits bei der Aufnahme verstehen, dass eine Verzerrungskorrektur erforderlich ist, fotografieren Sie sofort „mit einem Rand“ an den Rändern des Fotos: Die Komposition, die Sie jetzt erstellen, wird beim Ausgleichen von Verzerrungen stark beschnitten.

Aber jagen Sie nicht dem perfekten Objektiv hinterher: Es gibt es nicht. Mit den derzeitigen technischen Möglichkeiten ist es unmöglich, das Objekt auf dem Foto genau so zu fixieren, wie es in Wirklichkeit ist, es treten immer noch geringfügige Verzerrungen auf. Ihre Aufgabe bei der Optikauswahl - Konzentrieren Sie sich auf diejenige, die mögliche Unvollkommenheiten minimiert.

künstlerisches Werkzeug

Wenn Sie jemals ein Objektiv in der Hand gehalten haben Fischauge(Fisheye), sollten Sie bereits ein anschauliches Beispiel für Verzerrung gesehen haben, nur bei Fisheye ist dies ein Feature, das jeder kennt und mag. Mit einem Fischauge aufgenommene Fotos werden selten korrigiert. Das Ergebnis der Aufnahme mit Fisheye ist ein kreisförmiges Bild, und der Rahmen ist immer noch rechteckig. Sowohl Canon als auch Nikon haben solche Objektive.

Außerdem erzeugen sie beim Fotografieren Verzerrungen. Tilt-Shift Objektive, zu denen Liebhaber der Architektur- und technischen Fotografie bewusst greifen. Dieses optische Design lässt sich neigen und verschieben, sodass Sie die Perspektive steuern können.

Wenn Ihnen das Geld für ein solches Objektiv leid tut, können Sie versuchen, einen ähnlichen Effekt in Photoshop zu erzielen.

Das Problem in Photoshop loswerden

Sie sind also zu dem Schluss gekommen, dass die Verzerrungen auf dem Foto für einen einfachen Betrachter mit bloßem Auge sichtbar sind, und Sie überlegen, wie Sie Verzerrungen in Photoshop entfernen können, dann dauert das Ganze nur ein paar Minuten. Registerkarten: Filter -> Verzerren -> Linsenkorrektur, oder in einer anderen Version des Programms Filter -> Objektivkorrektur. Sie müssen nur den Schieberegler nach links und rechts bewegen, bis Sie das beste Ergebnis erzielen.

In Lightroom benötigen Sie Module Entwickeln -> LensCorrections. Wenn Sie das Objektivkorrekturprofil „Enable Profile Corrections“ aktivieren, korrigiert das Programm Verzeichnungen automatisch. Wenn sie einen kleinen Fehler macht, korrigieren Sie ihn manuell in der Registerkarte Betrag -> Verzerrung. Wenn Sie gerne alles kontrollieren, gibt es Manual für Sie – einen absolut manuellen Modus zur Korrektur der Krümmung.

Es gibt andere Korrekturprogramme, zum Beispiel DXOOpticPro, das die Krümmung (und nicht nur) automatisch korrigiert.

Bitte beachten Sie, dass nach Kompensation einer unerwünschten Wirkung Freiraum, müssen Sie es zuschneiden, was sich leider auf die Komposition auswirken kann.

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

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Schlussfolgerungen

  • Investieren Sie in gute Objektive, mit denen Sie mit minimaler Nachbearbeitung aufnehmen können.
  • Wenn Sie unbedingt ein Objekt fotografieren möchten, aber nicht die richtige Brille dabei haben, fotografieren Sie besser mit Verzeichnung als gar nicht. Korrigieren Sie dann die Verzerrung im Fotoeditor.
  • Verzerrungen können Ihr Bild verderben oder ungewöhnlich aussehen lassen. Prüfen Sie, ob eine Bildverzerrungskorrektur in Photoshop erforderlich ist, oder ist in diesem speziellen Fall ein schöner künstlerischer Effekt entstanden? Lassen Sie es so, wie es ist, wenn das Foto original aussieht

Zusammen mit den Linsen traten optische Verzerrungen auf, dies ist sozusagen ihre kleine Eigenschaft. Aber wenn es wirklich klein ist, wird es keine Probleme damit geben. Um das Problem der optischen Verzerrung zu minimieren, lesen Sie unseren Artikel!

Teures Objektiv bedeutet nicht perfekt

Jedes Objektiv hat einen optischen Defekt, weshalb es keine exakte Kopie des Objekts erstellt, das wir fotografieren. Natürlich versuchen die Hersteller jedes Jahr, immer idealere Optiken zu entwickeln, obwohl es keine Möglichkeit gibt, ein Objektiv herzustellen, das nicht in gewissem Maße unter Verzerrungen leidet.

Denn ein hoher Preis bedeutet nicht immer Qualität im Hinblick auf optische Mängel. Und was ist wichtig? Dies ist die Art und Ausführung der Optik. Der Preis spielt eine Rolle, viel wichtiger ist aber die Brennweite.

Je breiter beispielsweise der Winkel der Linse ist, desto schwieriger ist es, eine gerade Linie nicht zu krümmen. Auch die Verringerung der Brennweite trägt zur Verzeichnung bei, da es nicht möglich ist, Abweichungen bei jeder Brennweite zu korrigieren.

Niemand behauptet, dass eine Festbrennweite makellos ist, aber je größer der Zoombereich ist, desto deutlicher werden diese Verzerrungen.

Verzerrungstest

Spiegel in einem Auto sind gekrümmt, sodass sie den Betrachtungswinkel erweitern und alles wegschieben, was sich in ihnen widerspiegelt. Ähnliches passiert im Objektiv - testweise können Sie ein Blatt Papier „in einer Schachtel“ fotografieren und es dann in Photoshop untersuchen (dazu müssen Sie die Strg-R-Lineale einschalten und die blauen Hilfslinien „ziehen“. sie mit der Maus - es wird einfacher sein, die Krümmung der resultierenden Zellen zu sehen)

Arten von Verzerrungen

Es gibt einige Arten von Verzerrungen, aber wir werden uns auf die wichtigsten konzentrieren.

Krummlinig. Es gibt mehrere Unterarten von ihnen, von denen die häufigste tonnenförmig ist. Wie entsteht es? Wenn Sie ein Ultraweitwinkelobjektiv verwenden, werden Linien, die gerade waren, konvex. Jetzt gibt es einen Trend, mit einem Fischauge zu fotografieren, also ist dies diese Verzerrung, die nur in einer verbesserten Form und als Feature verwendet wird.

Kissenförmig. Meistens in langen Teleobjektiven zu sehen. Es ist dem vorherigen entgegengesetzt, dh die Linien sind nach innen konkav. Im Prinzip fällt das kaum auf, aber wenn man das Objekt während der Aufnahme oder Bearbeitung skaliert, wird es sichtbar.

Chromatische Aberrationen. Das ist das größte Problem in zeitgenössische Fotografie. Das Wesentliche ist, dass die Farbe der Kante in den Bildern erscheint, sie ist besonders auffällig, auch ohne das Foto zu vergrößern. Das passiert bei Objektiven jeder Brennweite, besonders aber bei den billigsten Modellen oder bei „Seifenschalen“.

Vignettierung mit anderen Worten, dunkle Bereiche an den Rändern des Rahmens. Es ist normalerweise bei Weitwinkelobjektiven bei ihrer größten Öffnung zu sehen. Dieser Effekt ist ziemlich selten.

Hilfe-Editor

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

Wir arbeiten nicht direkt mit dem Originalhintergrund (ich denke, das ist Ihnen bewusst). Also das erste, was wir sagen werden, ist Ebene duplizieren / Ebene duplizieren.

Nach: Filter / Filters > Distort / Distortion > Lens Correction / Optische Verzerrung. Durch Klicken sehen Sie ein Fenster mit haufenweise Einstellungen, von denen wir nur den obersten Block rechts direkt unter den Tasten benötigen.

Dort bewegen wir den Schieberegler manuell, bis wir das gewünschte Ergebnis erhalten. Sie müssen sich sehr vorsichtig bewegen, da in der Regel nur sehr wenige Objektive mehr als -7 verzerren. Dies bedeutet, dass Sie bearbeiten müssen, bis ein Wert von +4 oder +5 angezeigt wird, was in den meisten Fällen für viele kompakte Digitalkameras ausreicht. Sie können diese Zahlen auch von Hand eingeben und das Ergebnis auf dem Raster im Vorschaufeld des Filters selbst kontrollieren. Sie können es noch einfacher machen, indem Sie auf der linken Seite klicken obere Ecke drücken und dann eine imaginäre Linie vom Rand zur Mitte „zeichnen“ (wieder sehr vorsichtig).

Wir werden versuchen, mehrere Korrekturversuche zu unternehmen, und wenn das Ergebnis erreicht ist, klicken Sie auf „OK“. Es scheint, dass alles ...

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

Darin hingegen muss der Schieberegler auf eine negative Position (in unserem Fall -5) bewegt werden. OK klicken.

Nach der Bearbeitung können Sie die Kanten des Bildes „durchhängen“, daher müssen Sie das „Zuschneiden“-Werkzeug verwenden.

Vergleichen wir das Ergebnis:

Nach

Es gibt alternative, aber recht teure Möglichkeiten, optische Verzerrungen zu bearbeiten. So veröffentlichte Thomas Nieman einmal das ptLens-Plugin, das kostenlos blieb, bis es seine Designkapazität erreichte. Heute kostet es etwa 15 Dollar. Der Vorteil sind die eingebauten Profile von Objektiven und Kameras, deren automatische Erkennung aus den Exif-Daten der Bilddatei und die Korrektur anderer Verzerrungen, wie Vignettierung (Abdunkelung zu den Bildrändern) und chromatische Aberration (Blau- oder Rot Halos um kontrastreiche Objekte). Es lohnt sich herunterzuladen und zumindest zu versuchen, nicht mehr als 10 Frames zu reparieren. Es gibt auch eine Reihe teurerer Filter von DxO Optics, die angeblich besser funktionieren.

Ich setze die Artikelserie über die Computerbearbeitung von Fotografien fort. Das Thema unseres heutigen Gesprächs wird die Korrektur von Verzerrungen und Perspektiven in einem Foto sein.

Daran möchte ich Sie erinnern Verzerrung- Dies ist eine Krümmung gerader Linien, die an den Rändern des Rahmens erscheint, wodurch das Bild konvex oder umgekehrt konkav aussieht.

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

Verzerrung und Perspektive sind eine echte Geißel bei der Aufnahme von Innenräumen und Architektur. Wegen ihnen sehen die Wände von Gebäuden gekrümmt aus und die Gebäude selbst stattdessen rechteckige Form haben die Form eines Trapezes.

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

Wie Sie auf dem Foto sehen können, "fallen" alle Objekte in die Mitte des Rahmens.

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

Trotzdem stellt sich oft die Frage, wie man Perspektive und Verzerrung „überwindet“ und sie „für sich arbeiten“ lässt. Dafür wurden viele Mittel erfunden, sowohl "Hardware" als auch Software. Lassen Sie uns zuerst darüber sprechen Perspektive.

Wie korrigiert man die Perspektive?

Verwendung eines Tilt-Shift-Objektivs

Tilt-Shift (Rotate-Shift) ist ein Objektiv mit einem speziellen 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 2 Teilen, die durch ein bewegliches Scharnier mit zwei Freiheitsgraden verbunden sind - die "Mündung" des Objektivs kann parallel zur Fassungsebene auf und ab bewegt werden (um die Perspektive auszugleichen) oder in einer vertikalen Ebene gedreht werden (zur Kontrolle die Position der Schärfentiefezone.

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

Das Tilt-Shift-Objektiv ist ein unverzichtbares Zubehör für professionelle Fotografen, die Architektur und Innenräume fotografieren. Die Kosten für eine solche Optik fallen jedoch selten unter die 4-stellige Dollar-Marke. Das kann sich ein seltener Hobbyfotograf leisten.

Rahmung, die perspektivische Verzerrungen eliminiert

Wenn Sie bemerken, tritt der perspektivische Effekt nur auf, wenn die Position des optischen Systems (Kamera + Objektiv) nicht horizontal ist. Es ist notwendig, den Kopf zu "heben", wir bekommen sofort fallende Wände!

Wenn Sie den Rahmen andererseits so zusammenstellen, dass sich der Horizont in der Mitte befindet (dh das Gerät streng horizontal ist), tritt keine perspektivische Blockierung auf. Dies erfordert jedoch einen großen Zuschnitt des Bildes. Etwa so (das Beispiel wurde "im Nachhinein" gemacht, daher entschuldige ich mich für die mögliche Ungenauigkeit bei der Übertragung des Bildes):

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

Ich werde es nicht riskieren, die Verwendung einer solchen Methode in der Praxis zu empfehlen, aber im extremsten Fall kann sie sich als nützlich erweisen.

Korrigieren der Perspektive in Adobe Photoshop Lightroom

Wer dieses Programm hat und es sich zur Gewohnheit gemacht hat, alles in RAW zu fotografieren, kann aufatmen, viele Schmerzen bleiben einem erspart.

Wir müssen 4 Dinge tun:

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 den Mauszeiger über den Vertikal-Schieberegler bewegen, erscheint ein Raster auf dem Bild, das dabei hilft, die Vertikalen „anzuzeigen“.

Alles ist fast gut, bis auf die Tatsache, dass sich am unteren Rand des Fotos eine halbkreisförmige "Kerbe" gebildet hat, die wir durch Zuschneiden loswerden.

Das ist alles!

Also, mit der Aussicht aussortiert. Es bleibt, 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 Motor 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 bestimmt, welches Objektiv bei der Aufnahme verwendet wurde, und nimmt Anpassungen vor - korrigiert die Verzerrung und gleichzeitig die Vignettierung. All das setzt aber voraus, dass Sie mit dem RAW-Format arbeiten und das Programm Ihr Objektiv „kennt“.

Mit einem Handgriff verwandelt sich das konvexe Fisheye-Bild in ein "geradliniges" Bild mit aggressiver Perspektive (wie bei einem einfachen Ultraweitwinkel). Dazu müssen Sie manuell ein Profil aus dem Canon EF 15 / 2.8-Objektiv auswählen und auf das Zenitbild anwenden.

Das Ergebnis kann das unerwartetste sein. Zum Beispiel so:

Der einzige Nachteil ist, dass die Details an den Ecken des Rahmens einfach nicht mehr vorhanden sind. Angesichts des Kostenunterschieds zwischen dem Zenitar 16/2.8 und seinem „äquivalenten“ Weitwinkel Canon EF 16-35/2.8L oder Canon EF 14/2.8L kann dem sowjetischen Fischer jedoch absolut alles vergeben werden! Zumindest kann Ihnen ein solches Experiment eine ungefähre Vorstellung geben - "Wie wird es aussehen, wenn Sie es mit einem Ultraweitwinkel aufnehmen?" Dies kann Ihre Entscheidung über die (un)Zweckmäßigkeit des Kaufs eines Weitwinkel-Elka beeinflussen.