Jeder hört etwas über chromatische Aberration , aber gibt es noch andere Arten? Was verursacht sie?
Es gibt zahlreiche Arten von optischen Aberrationen, denen Sie bei einem Objektiv begegnen können. Chromatische Aberration ist nur eine davon. Manche sind drastischer, andere subtiler.
Blendenfleck
Die wohl bekannteste Aberration ist Lens Flare. Streulicht tritt auf, wenn nicht einfallendes Licht in die Linse eintritt und von den verschiedenen Linsenelementen und/oder der Blende reflektiert wird. Der Effekt kann, wenn er stark genug ist, helle Flecken und Schlieren erzeugen und kann sich auch nachteilig auf den Kontrast auswirken, wo er auftritt. Streulicht wird normalerweise durch eine helle Lichtquelle in der Nähe der Szene verursacht, z. B. die Sonne, oder ein helles Licht, das Ihre Szene beleuchtet.
Durch die Verwendung einer Gegenlichtblende können Sie Streulicht abmildern oder eliminieren. Bei Teleobjektiven blockiert eine runde Blende alles nicht einfallende Licht. Für breitere Objektive ist eine blütenblattförmige Blende am besten geeignet, da sie den breiten Formfaktor des Sensors berücksichtigt. Mehrfach beschichtete Linsenelemente tragen dazu bei, unerwünschte Reflexionen zu reduzieren, und können bei Verwendung für vordere und hintere Linsenelemente, insbesondere aber bei Verwendung für alle internen Linsenelemente, Streulicht erheblich reduzieren. Filter, die ein zusätzliches Glaselement mit eigenen Unvollkommenheiten sind, erhöhen wahrscheinlich die Wahrscheinlichkeit von Flackern.
Geisterbilder
Ähnlich wie Streulicht ist Geisterbild das Ergebnis von Licht, das von Ihrem Sensor reflektiert wird, von dem oder den hinteren Linsenelement(en) reflektiert wird und zum Sensor zurückkehrt. Ghosting erzeugt normalerweise eine weiche, außermittige Nachbildung Ihres Hauptbildes. Es kann so aussehen wie das, was eine Person mit Astigmatismus sieht, eine leicht verschwommene oder gestreifte Kopie der Szene.
Objektive höherer Qualität verwenden miltibeschichtete Linsenelemente, um die Reflexion so weit wie möglich zu reduzieren, und sie können die Fälle einschränken, in denen Geisterbilder möglich sind. Es ist jedoch unmöglich, Reflexionen vollständig zu eliminieren, und in den richtigen Szenarien sind Geisterbilder immer bis zu einem gewissen Grad möglich.
Verzerrung
Eine andere Art von abweichendem Linsenverhalten ist die Verzerrung. Es gibt sie in zwei Varianten: Nadelkissen und Fass. Bei den meisten Zoomobjektiven tritt Verzerrung an den Brennweitenextremen auf. Billigere Objektive haben oft ein größeres Problem mit Verzerrungen als höherwertige Objektive, jedoch haben so ziemlich alle Objektive einen gewissen Grad an Verzerrung (einschließlich Primes). Viele Objektive haben einen so geringen Grad an Verzerrung, dass dies kein Faktor ist, und andere sind es eindeutig bemerkbar. Verzerrung ist möglicherweise kein großes Problem, wenn Sie keine Motive fotografieren, die die Auswirkungen der Verzerrung deutlich machen, wie z. B. Ziegelwände oder Gebäude.
Zusätzlich zur Kissen- und Tonnenverzeichnung erzeugen viele Objektive eine perspektivische Verzerrung. Besonders bei Weitwinkelobjektiven sind bei sehr großen Brennweiten perspektivische Verzerrungen zu erkennen.
Bestimmte Arten von Objektiven, die oft als TS- oder Tilt-Shift-Objektive bezeichnet werden, neigen dazu, eine sehr geringe Tonnen- oder Kissenverzeichnung zu erzeugen. Solche Objektive bieten zwei zusätzliche Steuerelemente für den normalen Fokus und Zoom: Neigung und Verschiebung. Mit diesen zusätzlichen Steuerelementen kann ein Fotograf perspektivische Verzerrungen bis zu einem gewissen Grad ausgleichen und Ihren Bildern einen angemessenen Grad an enger Perspektive wiederherstellen.
Sphärische Aberration
Sphärische Aberration ist eine andere Art optischer Aberration, die bei Kameraobjektiven auftreten kann. Sie ergibt sich aus dem Brechungsunterschied an den Rändern einer Linse im Vergleich zur Mitte, was zu einer falschen Konvergenz des Lichts und nicht zu einer Konvergenz in einem Brennpunkt führt. Sphärische Aberration führt im Allgemeinen eher zu einem weicheren Fokus als zu einem klaren und scharfen Fokus.
Sphärische Aberration kann auf verschiedene Arten korrigiert werden. Eine Kombination aus sphärischen konvexen und konkaven Linsen kann verwendet werden, um die Lichtkonvergenz zu korrigieren. Moderne professionelle High-End-Objektive enthalten häufig ein asphärisches Linsenelement. Asphärische Linsenelemente verursachen weniger Brechung an den Rändern und mehr in der Mitte, was zu einer korrekten Konvergenz über eine gegebene Brennweite führt.
Einige Objektive, wie z. B. Weichzeichner-Porträtobjektive, lassen absichtlich ein gewisses Maß an sphärischer Aberration, um ansprechendere Aufnahmen zu erzielen. In diesen Fällen ist die sphärische Aberration ein wünschenswerter Effekt, nach dem Sie bei einem Objektiv möglicherweise ausdrücklich suchen.
Koma
Im Zusammenhang mit der sphärischen Aberration ist die Koma-Aberration ein Brechungsproblem, das bei außeraxialen Punktlichtquellen auftritt. Aufgrund des Brechungsunterschieds in der Nähe der Kanten eines sphärischen Linsenelements können außeraxiale Punktquellen in der Brennebene gestreckt und "haloed" erscheinen. Koma ist im Allgemeinen eine Kombination aus sphärischer Aberration einer Punktlichtquelle und chromatischer Aberration, um einen Effekt zu erzeugen, der wie ein Komet aussieht.
Koma wird im Allgemeinen durch Verwendung von Linsen mit geeigneter Krümmung kontrolliert, um Kantenverzerrungen zu minimieren. Bei Kameraobjektiven ist im Allgemeinen eine Kombination von Linsenelementen erforderlich, um solche optischen Aberrationen zu minimieren. Komatische Aberration ist ein Problem, das hauptsächlich diejenigen betrifft, die Nacht- oder Astrofotografie machen, da Punktlichtquellen in diesen Szenarien am häufigsten vorkommen.
Beugung
Eine letzte Art der Verzerrung ist ebenfalls möglich und bei allen Kameras weit verbreitet. Beugung ist aufgrund seiner Wellenform ein Effekt von Licht. Wenn Wellen auf eine Kante oder Öffnung treffen, haben sie die Tendenz, sich darum zu biegen. Die Blende in einer Kamera ermöglicht es, die Blende oder die Öffnung zu steuern, durch die Licht auf seinem Weg zum Sensor fällt. Die Blende gibt uns die Kontrolle darüber, wie viel Licht den Sensor erreicht ... aber als Ergebnis kann es auch zu diffraktiver Unschärfe über einen Effekt namens Airy Disc kommen.
Bei ausreichend großen Öffnungen ist die Beugung so gering, dass sie keine Probleme verursacht. Alle Sensoren haben jedoch eine Beugungsgrenze, ab der die Beugungseffekte die Bildqualität beeinträchtigen. Bei den meisten Sensoren liegt dies bei f/8 bis f/11. Je größer die Photosites und je effektiver die Mikrolinsen um jede Photosite auf einem Sensor herum sind, desto höher ist die Grenzapertur. Wenn die Blende ausreichend weit unterhalb der Beugungsgrenze gestoppt wird, lässt der luftige Scheibeneffekt Licht an dem beabsichtigten Sensorpixel (Photosite) vorbei und wirkt sich auf andere aus. Blenden unter 1:22 oder so beginnen im Allgemeinen, genug Schärfeverlust zu verursachen, um den Gewinnen durch eine engere Blende entgegenzuwirken.
Während die Lichtbeugung durch die Blende in einem Objektiv verursacht wird, ist zu beachten, dass der resultierende Effekt vom Sensor in der Kamera abhängt. Große Vollformatsensoren in High-End-DSLR-Kameragehäusen werden aufgrund von Beugung weniger Probleme aufweisen als die kleineren Sensoren in DSLR-Kameragehäusen der Einstiegsklasse, die wiederum in den meisten Fällen deutlich weniger Probleme aufweisen als die winzigen, pixeldichten Sensoren und Kameras schießen.
Ich versuche, eine eher fotografenorientierte Antwort aufzuschreiben. Die verschiedenen objektivbezogenen Probleme sind also:
Nicht wirklich in die gleiche Kategorie, aber auch ein sehr wichtiger Aspekt von Objektiven ist die Auflösung , oder eigentlich kümmern wir uns normalerweise um den Auflösungsverlust zu den Rändern aufgrund verschiedener anderer Aberrationen wie Koma, Astigmatismus, Bildfeldwölbung usw. Sie können die Dinge normalerweise verbessern wenn Sie abblenden und Sie sollten es versuchen, da Sie es in der Nachbearbeitung nicht korrigieren können.
Man sollte bedenken, dass es kein perfektes Objektiv gibt und jedes Objektiv aufgrund der Kompromisse, die beim optischen Design eingegangen werden, ein gewisses Maß an Aberrationen aufweist.
Streng "optische" (dh Wellenfront-) Aberrationen sind:
Aber diejenigen, die Ihre Fotos am ehesten beeinflussen, sind:
Chromatische Aberration – verschiedene Farben werden auf verschiedene Positionen im Bild fokussiert, dies ergibt Regenbögen um helle Objekte herum, besonders am Himmel.
Flare/Ghosting – Licht wird innerhalb der Linse gestreut, entweder vom Glas oder vom Metallgehäuse. Dadurch entsteht die Reihe farbiger Kreise, die der Sonne entgegengehen, wie Sie sie manchmal in Filmen sehen, und verringert den Kontrast des Bildes.
Sphärische Aberration: Strahlen, die aus der Nähe der Linsenachse kommen, treffen in der Brennebene ein und bilden einen Scheitelpunkt in einem bestimmten Abstand stromabwärts. Strahlen von den Rändern der Linse bilden einen Scheitelpunkt in einem anderen Abstand.
Koma: Verwandt mit der sphärischen Aberration, unterscheidet sich jedoch dadurch, dass der im Fokus erzeugte Fleck keine Scheibe ist, sondern seine Form einem Kometen ähnelt.
Astigmatismus: Der erzeugte Patch ist ein Oval.
Feldkrümmung: Der Fokus des Objektivs sollte sich auf einer ebenen Fläche wie der ebenen Fläche des digitalen Sensors bilden. Stattdessen muss die Oberfläche des Sensors wie die Innenseite einer Schüssel gekrümmt sein.
Verzerrung: Ein rechteckiges Motiv sollte als Rechteck mit allen Seiten quadratisch dargestellt werden. Stattdessen werden die rechteckigen Bilder mit nach außen gewölbten Seiten (Fass) und / oder nach innen gewölbten (Nadelkissen) dargestellt.
Farbquerfehler: Blaues und rotes Licht treffen im gleichen Abstand vom Objektiv auf einen Fokus, haben jedoch beide leicht unterschiedliche Brennweiten.
Farblängsfehler: Der tatsächliche Ort des Bildes ist eine Funktion der Wellenlänge. Die rote Bildebene wird weiter von der Linse entfernt gebildet. Die violette Bildebene bildet sich zuerst. Die anderen Farben bilden sich dazwischen. Jedes Farbbild ist etwas anders in der Größe.
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