Có bao nhiêu loại quang sai trong ống kính? Và họ là gì?


Câu trả lời:


11

Có rất nhiều loại quang học mà bạn có thể gặp phải với một ống kính. Chromatic Aberration chỉ là một trong số đó. Một số quyết liệt hơn, một số khác tinh tế hơn.

Ống kính Flare

Có lẽ quang sai thường được biết đến nhất là ống kính flare. Hiện tượng lóa xảy ra khi ánh sáng không chiếu vào thấu kính và phản xạ khỏi các thành phần thấu kính và / hoặc màng khác nhau. Hiệu ứng này, khi đủ mạnh, có thể tạo ra các điểm sáng và các vệt sáng, và cũng có thể có tác động bất lợi đến độ tương phản nơi nó xảy ra. Hiện tượng lóa thường được gây ra bởi một nguồn sáng gần ngoài cảnh, chẳng hạn như mặt trời hoặc ánh sáng rực rỡ chiếu sáng cảnh của bạn.

Bạn có thể giảm thiểu hoặc loại bỏ hiện tượng lóa bằng cách sử dụng ống kính. Đối với ống kính tele, mũ trùm đầu tròn sẽ chặn tất cả ánh sáng không sự cố. Đối với ống kính rộng hơn, mũ trùm hình cánh hoa là tốt nhất, vì nó tính đến yếu tố hình thức rộng của cảm biến. Các thành phần thấu kính đa lớp giúp giảm các phản xạ không mong muốn và khi được sử dụng cho các thành phần thấu kính trước và sau, nhưng đặc biệt khi được sử dụng trên tất cả các thành phần thấu kính bên trong, có thể giảm đáng kể hiện tượng lóa. Các bộ lọc, là một yếu tố thủy tinh bổ sung với sự không hoàn hảo của riêng chúng, có thể sẽ làm tăng cơ hội bùng phát.

Bóng ma

Tương tự như flare, bóng mờ là kết quả của ánh sáng bật khỏi cảm biến của bạn, phản xạ khỏi thành phần hoặc thành phần thấu kính phía sau và quay lại cảm biến. Ghosting thường tạo ra một bản sao mềm mại, lệch tâm của hình ảnh chính của bạn. Nó có thể trông giống như những gì một người mắc chứng loạn thị nhìn thấy, một bản sao hơi mờ hoặc bị sọc ngoài bối cảnh.

Các ống kính chất lượng cao hơn sử dụng các thành phần thấu kính được phủ milti để giảm phản xạ càng nhiều càng tốt và chúng có thể hạn chế các trường hợp có thể tạo bóng mờ. Tuy nhiên, không thể loại bỏ hoàn toàn sự phản chiếu, và trong các kịch bản phù hợp, bóng mờ luôn có thể ở một mức độ.

Méo mó

Một loại hành vi khác của ống kính quang sai là méo. Nó có hai loại: pinc Muff và thùng. Trong hầu hết các ống kính zoom, méo xảy ra ở các cực trị tiêu cự. Các ống kính rẻ hơn thường có nhiều vấn đề về biến dạng hơn so với các ống kính chất lượng cao hơn, tuy nhiên hầu hết các ống kính đều có độ méo ở mức độ nào đó (bao gồm cả các số nguyên tố.) Nhiều ống kính có độ méo thấp đến mức không phải là một yếu tố và rõ ràng các loại khác đáng chú ý. Sự biến dạng có thể không thành vấn đề nếu bạn không chụp ảnh các đối tượng làm cho hiệu ứng biến dạng rõ ràng, như tường gạch hoặc tòa nhà.

Ngoài pinc Muff và méo thùng, nhiều ống kính sẽ tạo ra méo trong phối cảnh. Đặc biệt với ống kính góc rộng, có thể nhìn thấy các biến dạng trong phối cảnh khi sử dụng tiêu cự rất rộng.

Một số loại ống kính, thường được gọi là ống kính TS hoặc Tilt-Shift, có xu hướng tạo ra méo rất ít nòng hoặc pinc Muff. Các ống kính như vậy cung cấp hai điều khiển bổ sung đối với tiêu cự và thu phóng bình thường: nghiêng và dịch chuyển. Sử dụng các điều khiển bổ sung này, một nhiếp ảnh gia có thể làm giảm độ méo phối cảnh ở mức độ này hay mức độ khác và khôi phục một mức độ phù hợp của phối cảnh eo biển cho hình ảnh của bạn.

Cầu sai

Quang sai hình cầu là một loại quang sai khác có thể xảy ra trong ống kính máy ảnh. Kết quả là sự khác biệt về khúc xạ ở các cạnh của thấu kính so với tâm, dẫn đến sự hội tụ ánh sáng không đúng hơn là hội tụ thành một tiêu điểm. Quang sai hình cầu nói chung dẫn đến việc lấy nét mềm hơn, thay vì lấy nét rõ ràng và sắc nét.

Quang sai hình cầu có thể được sửa chữa theo một vài cách. Một sự kết hợp giữa thấu kính lồi và lõm hình cầu có thể được sử dụng để điều chỉnh sự hội tụ của ánh sáng. Các ống kính chuyên nghiệp cao cấp hiện đại thường bao gồm một thành phần thấu kính phi cầu. Các thấu kính phi cầu gây ra ít khúc xạ ở các cạnh và nhiều hơn ở trung tâm, dẫn đến sự hội tụ thích hợp trên một tiêu cự nhất định.

Một số ống kính, chẳng hạn như ống kính chân dung lấy nét mềm, cố ý để lại một lượng quang sai hình cầu nhất định để tạo ra những bức ảnh đẹp hơn. Trong những trường hợp này, quang sai hình cầu là một hiệu ứng mong muốn, một hiệu ứng mà bạn có thể tìm kiếm rõ ràng trong một ống kính.

Hôn mê

Liên quan đến quang sai hình cầu, quang sai hài là một vấn đề khúc xạ xảy ra trong các nguồn sáng điểm ngoài trục. Do sự khác biệt về khúc xạ gần các cạnh của thấu kính hình cầu, các nguồn điểm ngoài trục có thể bị kéo dài và "vầng hào quang" ở mặt phẳng tiêu cự. Hôn mê nói chung là sự kết hợp của cả quang sai hình cầu của nguồn sáng điểm và quang sai màu để tạo ra hiệu ứng trông giống như sao chổi.

Hôn mê thường được kiểm soát bằng cách sử dụng các thấu kính có độ cong thích hợp để giảm thiểu biến dạng cạnh. Trong ống kính máy ảnh, thường phải kết hợp nhiều yếu tố ống kính để giảm thiểu quang sai như vậy. Hiện tượng quang sai là một vấn đề ảnh hưởng lớn đến những người chụp ảnh ban đêm hoặc chụp ảnh thiên văn, vì các nguồn sáng điểm là phổ biến nhất trong các tình huống này.

Nhiễu xạ

Một loại biến dạng cuối cùng cũng có thể, và phổ biến trên tất cả các máy ảnh. Nhiễu xạ là một hiệu ứng của ánh sáng, do bản chất dạng sóng của nó. Khi sóng gặp một cạnh hoặc mở, sau đó có xu hướng uốn cong xung quanh nó. Cơ hoành trong máy ảnh cho phép người ta điều khiển khẩu độ hoặc mở thông qua đó ánh sáng truyền đến cảm biến. Khẩu độ cho phép chúng ta kiểm soát lượng ánh sáng tới cảm biến ... nhưng kết quả là, nó cũng có thể gây ra hiện tượng nhòe nhiễu xạ thông qua một hiệu ứng gọi là đĩa không khí.

Ở khẩu độ đủ rộng, nhiễu xạ đủ thấp để không gây ra vấn đề gì. Tuy nhiên, tất cả các cảm biến đều có giới hạn nhiễu xạ, ngoài ra các hiệu ứng nhiễu xạ sẽ bắt đầu ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh. Đối với hầu hết các cảm biến, đây là khoảng f / 8 đến f / 11. Các photosite càng lớn và microlensing xung quanh mỗi photosite trên cảm biến càng hiệu quả, khẩu độ giới hạn càng cao. Khi khẩu độ được dừng đủ xa dưới giới hạn nhiễu xạ, hiệu ứng đĩa thoáng sẽ cho phép ánh sáng chảy qua pixel cảm biến dự định (photosite) và ảnh hưởng đến các điểm khác. Khẩu độ dưới f / 22 hoặc lâu hơn thường sẽ bắt đầu gây ra sự mất đủ độ sắc nét để chống lại mức tăng bằng cách có khẩu độ chặt hơn.

Mặc dù nhiễu xạ ánh sáng là do màng chắn trong ống kính gây ra, cần lưu ý rằng hiệu ứng thu được phụ thuộc vào cảm biến trong máy ảnh. Các cảm biến full-frame lớn trong thân máy ảnh DSLR cao cấp sẽ có vấn đề do nhiễu xạ ít hơn các cảm biến nhỏ hơn trong thân máy ảnh DSLR cấp nhập cảnh, do đó sẽ thể hiện các vấn đề ít hơn đáng kể so với các cảm biến nhỏ, dày đặc pixel và quay camera.


Câu trả lời chính xác. Lựa chọn vài nit: Khi lóa ống kính, mất độ tương phản không có điều kiện tiên quyết là điểm sáng hoặc vệt sáng, vì từ ngữ của bạn có thể ám chỉ. Lớp phủ giúp giảm thiểu ngọn lửa (cùng với bóng ma, như bạn đã đề cập). Ngoài ra, mui xe hình cánh hoa luôn là tốt nhất trên bất kỳ ống kính, bao gồm cả điện thoại. Hầu hết các điện thoại (người tiêu dùng) có một bộ phận quay phía trước, đó là lý do tại sao một máy hút mùi tròn được sử dụng. Nhiều điện thoại chuyên nghiệp sử dụng mũ trùm đầu hình cánh hoa. Một số sử dụng mũ trùm tròn với FE xoay với chi phí và khả năng để nằm phẳng trên mặt đất. Nhiễu xạ là sự giảm quang của khoảng cách pixel, không phải thấu kính.
Eruditass

@Eruditass: Về mặt kỹ thuật, nhiễu xạ là sự bẻ cong ánh sáng xung quanh một chướng ngại vật và ít liên quan đến pixel. Trong ngữ cảnh của máy ảnh, nhiễu xạ được tạo ra khi ánh sáng đi qua khẩu độ thấp hơn cài đặt tối đa của nó. Sự biến dạng trong dạng sóng ánh sáng tạo ra một thứ gọi là đĩa thoáng. Khi sử dụng khẩu độ đủ nhỏ, hiệu ứng đĩa thoáng có thể phát triển đủ lớn để ảnh hưởng đến nhiều hơn một pixel cùng một lúc, dẫn đến hình ảnh được làm mềm. Các pixel của bạn càng lớn, khẩu độ của bạn càng cần phải trở thành vấn đề, do đó, ống kính liên quan, nhưng không chỉ.
jrista

@jrista: Đó là sự thật, tôi chỉ muốn nhấn mạnh điểm rằng độ mờ là giống nhau cho tất cả các ống kính và khẩu độ của chúng, nhưng sự xuất hiện của độ mờ hoàn toàn phụ thuộc vào khoảng cách pixel mà bạn không đề cập đến. Điều này không có gì để làm với một cảm biến là "tốt hơn."
Eruditass

1
@jrista Tôi nghĩ rằng quang sai hình cầu đáng được đề cập vì một vài lý do: thứ nhất, nó có một trạng thái đặc biệt, vì nó là một phần lớn trong diện mạo của nhiều ống kính chân dung cổ điển mà thậm chí không thể mong muốn hoàn toàn chính xác . Thứ hai, không phải ai cũng sẽ mua ống kính asph mới (tôi cũng cảnh giác với ý kiến ​​cho rằng "hầu hết" ống kính hiện tại bao gồm các yếu tố phi cầu, nhưng không có bằng chứng nào cả). Trên thực tế, tôi cá rằng những người mua ống kính cũ sẽ quan tâm đến câu trả lời này hơn nhiều so với những người mua mới - đó là những gì họ sẽ phải đối phó!
ex-ms

1
@jrista: Cảm ơn về chiếc mũ retro. Tôi hoàn toàn nhận ra điều này hiện đang chia tóc, vì vậy hãy thoải mái bỏ qua: nó không chỉ là ống kính chân dung lấy nét mềm mà có quang sai hình cầu được điều chỉnh. Điều chỉnh dưới mức nhẹ có xu hướng làm cho vùng lấy nét mượt mà hơn, và do đó, nó được sử dụng trong rất nhiều ống kính "sắc nét nhưng không lâm sàng" như Nikkor 105 / 2.5.
ex-ms

7

Tôi đang cố gắng viết ra một câu trả lời theo định hướng nhiếp ảnh gia hơn. Vì vậy, các vấn đề liên quan đến ống kính khác nhau là:

  • Họa tiết - các góc của khung tối hơn trung tâm
    • đáng chú ý trong kính ngắm / trên màn hình
    • để tránh - giảm khẩu độ của bạn, các bộ lọc chỉ làm cho nó tệ hơn, vì vậy bạn có thể muốn thử mà không cần
    • xử lý hậu kỳ - tương đối dễ sửa
    • cần chú ý đặc biệt trong ảnh toàn cảnh
    • họa tiết không nên nhầm lẫn với mất chi tiết cũng như mất độ tương phản ở các cạnh
  • Lens flare - điểm mặt trời hoặc khu vực tương phản thấp trong khung hình
    • thường đáng chú ý trong kính ngắm / trên màn hình
    • để tránh - sử dụng ống kính, thay đổi vị trí của bạn để tránh các điểm sáng ra khỏi hình ảnh nếu có thể, các bộ lọc chỉ làm cho nó tệ hơn, vì vậy bạn có thể muốn thử mà không cần
    • xử lý hậu kỳ - khó sửa trong các khu vực có nhiều chi tiết
  • Nhiễu xạ - hình ảnh của bạn bắt đầu mềm hơn nếu bạn dừng quá nhiều (trên f8-f16 tùy thuộc vào mật độ phần tử cảm biến)
    • đáng chú ý trên màn hình nếu phóng to
    • để tránh - biết giới hạn nhiễu xạ của bạn và đừng dừng lại ở đó, phương án đắt tiền là sử dụng độ nghiêng trên ống kính tilt-shift
    • xử lý hậu kỳ - không thể sửa
    • Không nên nhầm lẫn nhiễu xạ với các lỗi lấy nét phổ biến hơn nhiều và rung máy (cái sau là mờ hướng)
  • Quang sai màu - ánh sáng xanh lục / đỏ tươi trên các cạnh nổi bật, thường được gọi là "viền tím"
    • đáng chú ý trên màn hình nếu phóng to
    • để tránh - biết những điểm ngọt ngào của ống kính của bạn, hãy dừng lại
    • xử lý hậu kỳ - dễ sửa
  • Biến dạng - các đường thẳng đứng và nằm ngang được uốn cong ở các cạnh của khung (biến dạng nòng - đường cong ra ngoài, méo méo - đường cong vào trong, biến dạng phức tạp - đường cong lượn sóng)
    • dễ dàng nhận thấy trong khung ngắm / trên màn hình
    • để tránh - bạn không thể trừ khi bạn có sẵn ống kính tốt hơn
    • xử lý hậu kỳ - tương đối dễ sửa (trừ biến dạng phức tạp)
    • cần chú ý đặc biệt trong ảnh toàn cảnh

Không thực sự cùng loại, nhưng khía cạnh rất quan trọng của ống kính là độ phân giải , hoặc thực sự chúng ta thường quan tâm đến việc mất độ phân giải đối với các cạnh do nhiều quang sai khác như hôn mê, loạn thị, cong trường, v.v. Bạn thường có thể làm mọi thứ tốt hơn khi bạn dừng lại và bạn nên thử, vì bạn không thể sửa nó trong quá trình xử lý hậu kỳ.

Mọi người nên nhớ rằng không có thứ gọi là ống kính hoàn hảo và mọi ống kính đều có một số mức độ quang sai do sự thỏa hiệp được thực hiện trong quá trình thiết kế quang học.


4

Quang sai nghiêm ngặt 'quang' (tức là mặt sóng) là:

  1. Làm mờ (độ cong trường)
  2. Cầu sai
  3. Hôn mê
  4. Loạn thị
  5. Độ cong trường
  6. Biến dạng hình ảnh

Nhưng những thứ có khả năng ảnh hưởng đến ảnh của bạn là:

Quang sai màu - các màu khác nhau được tập trung vào các vị trí khác nhau trong ảnh, điều này mang lại cầu vồng xung quanh các vật thể sáng, đặc biệt là trên bầu trời.

Hiện tượng lóa / bóng ma - ánh sáng bị tán xạ bên trong ống kính, từ kính hoặc thân kim loại. Điều này tạo ra hàng vòng tròn màu hướng về phía mặt trời mà đôi khi bạn nhìn thấy trong phim và làm giảm độ tương phản của hình ảnh.


3
  1. Quang sai hình cầu: Các tia tới từ gần trục của ống kính đến mặt phẳng tiêu cự tạo thành một đỉnh một khoảng cách cụ thể xuôi dòng. Tia từ lề của thấu kính tạo thành một đỉnh ở một khoảng cách khác.

  2. Hôn mê: Liên quan đến Quang cầu hình cầu nhưng khác ở chỗ miếng vá được tạo ra ở tiêu điểm không phải là một đĩa, thay vào đó hình dạng của nó giống như sao chổi.

  3. Loạn thị: Các bản vá sản xuất là một hình bầu dục.

  4. Độ cong của trường: Tiêu cự của ống kính sẽ hình thành trên bề mặt phẳng giống như bề mặt phẳng của cảm biến kỹ thuật số. Thay vào đó, bề mặt của cảm biến phải cong như mặt trong của một cái bát.

  5. Biến dạng: Một đối tượng hình chữ nhật nên hình ảnh như một hình chữ nhật với tất cả các cạnh vuông. Thay vào đó, hình ảnh hình chữ nhật với các cạnh lồi ra ngoài (thùng) và / hoặc phình ra phía trong (pinc Muff).

  6. Quang sai màu ngang: Ánh sáng xanh và đỏ đến tiêu điểm ở cùng một khoảng cách so với ống kính tuy nhiên cả hai đều có tiêu cự hơi khác nhau.

  7. Quang sai màu dọc: Vị trí thực tế của hình ảnh là một hàm của độ dài sóng. Mặt phẳng hình ảnh màu đỏ là hình thức xa hơn từ ống kính. Mặt phẳng hình ảnh màu tím hình thành đầu tiên. Các màu khác hình thành ở giữa. Mỗi hình ảnh màu sắc có kích thước hơi khác nhau.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.