Хроматическая аберрация – эффект, который вы наверняка отключаете в настройках игр. Зачем он вообще нужен? — Заметки Погорского — Блоги

Объясняем тренд.

Одна из самых часто встречающихся графических настроек в современных играх – хроматическая аберрация. По умолчанию эффект обычно включен, хотя многие геймеры отключают его при первой же возможности. Причина проста: без хроматической аберрации картинка выглядит «чище».

Так почему разработчики тратят силы, чтобы добавить в игры «лишнюю» постобработку, и кто ее придумал?

Хроматическая аберрация пришла в игры из кино

Происхождение у аберрации общее с другими неоднозначными эффектами постобработки: lens flare, motion blur, глубиной резкости, виньетированием и так далее. Изначально они появились в кинематографе.

В ремастер Mass Effect добавили омерзительный графический эффект. Он пришел в игры из кино

Реальная хроматическая аберрация возникает при использовании фотоаппаратов и видеокамер. Из-за того, что лучи света разных цветов отличаются длиной волн, они преломляются в линзе камеры по-разному. Когда объективу не удается собрать все лучи в одну точку, цвета на полученных фото и видео искажаются. Сильнее всего это заметно по краям объектов: они размываются и расслаиваются на красный, зеленый и синий цветовые каналы.

Долгое время операторам и фотографам приходилось мириться с хроматической аберрацией – ее можно было только минимизировать, используя более дорогостоящие и качественные объективы. Со временем от нежелательного побочного эффекта научились избавляться на этапе постобработки: многие современные камеры компенсируют цветовые искажения с помощью встроенного процессора, также аберрацию можно убрать в графических редакторах при работе с RAW-форматами.

В то же время хроматическая аберрация стала настолько распространенным и привычным явлением, что ее начали относить к ретро-эстетике и оставлять (или даже добавлять) намеренно, добиваясь более «винтажного» вида фотографий или фильмов. Произошло то же, что и с lens flare, только в меньших масштабах: признак непрофессионализма превратился в осознанный стилистический прием.

(Здание на одном и том же кадре без хроматической аберрации и с ее сильным проявлением)

Аберрация в играх – попытка сделать их кинематографичнее

Хотя сами геймеры часто определяют крутость игровой графики, сравнивая ее с реальной жизнью, сами разработчики ориентируются в первую очередь на кинематограф. Логика простая: сделать картинку ближе кинематографичнее проще, чем приблизить ее к «чистой» реальности.

Эффекты вроде хроматической аберрации позволяют замаскировать технические недостатки игры и стилизовать ее простым приемом, который к тому же практически не сказывается на производительности. Нет смысла отключать аберрацию, чтобы игра работала лучше – из этого получится выжать примерно один дополнительный кадр в секунду, да и то не всегда.

(В Resident Evil 7 аберрация заметна, только если присмотреться, например, к раме)

Цель у хроматической аберрации в играх простая: «смягчить» контуры объектов, чтобы они подсознательно больше напоминали фильмы (и показанную в них реальность), а не компьютерную графику.

Понятное дело, в играх физической камеры нет, поэтому хроматическая аберрация симулируется: эффект просто добавляет сине-красные края объектам в кадре. Конкретная реализация, конечно, зависит от игры: где-то эффект бросается в глаза, в других случаях он едва заметен – примерно так же отличаются дешевые и дорогостоящие объективы.

Иногда эффект лучше оставлять включенным

Хроматическая аберрация набрала популярность в прошлом поколении консолей, когда игры повсеместно стали выглядеть (или пытаться выглядеть) «как кино». Аберрацию нельзя назвать объективным улучшением или ухудшением: ей нужно уметь пользоваться, а ее восприятие – исключительно субъективно. Часть игроков совершенно не терпит эффект, поскольку из-за него картинка становится менее четкой, другим дополнительная «киношность» по душе.

Правда, в зависимости от визуального стиля самой игры аберрация чаще может просто загрязнять кадр, чем дополнять его. Например, если игра в целом выглядит не очень хорошо или стилизована под мультяшный стиль – значит, на «киношный фотореализм» она претендовать не может. Тем не менее разработчики все равно добавляют постобработку – в таком случае эффект вызовет раздражение с большей вероятностью. 

Куда уместнее использовать хроматическую аберрацию в проектах с реалистичным визуальным стилем: в The Last of Us: Part II, Red Dead Redemption 2 или, скажем, в «Сталкере 2». В них частичная нечеткость краев скорее сойдет за кинематографичность, чем за чужеродный визуальный эффект.

 

(Ползунок хроматической аберрации все чаще встречается в фоторежимах)

Другой вариант – применять хроматическую аберрацию там, где физическая (не игровая) камера используется по сюжету. Вот первая Life is Strange, например, выглядит слишком стилизованно, чтобы быть фильмом, но главная героиня увлекается фотографией, да и винтажные снимки играют ключевую роль в развитии сюжета. Поэтому здесь аберрация имеет хотя бы нарративный смысл.

Самая простая истина о хроматической аберрации в играх – по совместительству самая неочевидная. Этот эффект гораздо лучше выглядит в движении, чем в статике. Поэтому не стоит относиться к аберрации предвзято, насмотревшись скриншотов со сравнением картинки с эффектом и без него, лучше судить по собственному опыту в каждой конкретной игре.

Также, конечно, аберрацию стоит отключать в случаях, если из-за нее у вас сильнее устают глаза – такой побочный эффект тоже встречается.

* * *

У разработчиков нет объективных причин отказываться от хроматической аберрации в будущем: эффект очень просто реализовать, он не сказывается на оптимизации и зачастую делает игру визуально дороже (по крайней мере в глазах казуальных игроков, не вникающих в технологии). Главное, чтобы ее всегда можно было отключить в настройках – это логичное правило игровые студии обычно соблюдают.

Телеграм-канал / твиттер Стаса Погорского

Хайпите «секретный Silent Hill» Кодзимы? Сейчас перестанете – это провальная идея, от которой пострадают все

«Злые расы» в играх – расистское клише, от которого давно пора избавиться

Хроматические аберрации в играх что это такое?

Автор Hatchery Просмотров 2.4к. Опубликовано 20.11.2020

Chromatic Aberrations – это эффект, вызванный преломлением света в линзе камеры. Объектив не может сфокусировать все цвета в одну точку из-за разной длины волны, вызывая незначительные искажения цвета по краям изображения. Особенно заметен этот сдвиг по краям объектов, которые могут размываться, двоиться и распадаться на синий, зеленый и красный каналы.

Хроматические аберрации в играх

В фотографии это естественный эффект, возникающий в зависимости от типа и качества используемого объектива. Но каким образом это работает в играх?

Конечно, никакой линзы в этом случае нет. Схожий эффект достигается с помощью программной обработки изображения, чтобы сделать картинку в игре фотореалистичной. Это применяется в некоторых играх для усиления кинематографического эффекта. Для той же цели иногда применяются такие эффекты, как film grain, motion blur и так далее.

Насколько требователен этот эффект?

По сути это просто фильтр, чем-то похожий на виньетирование. Он довольно легкий и не требует серьезных ресурсов. Если его выключить, то в лучшем случае экономится один дополнительный кадр.

Стоит ли использовать CA?

Все зависит от личных предпочтений. Если игроку хочется сделать картинку больше похожей на фильм, или ему просто нравится этот эффект – никаких проблем. Но в некоторых играх с графикой, далекой от фотореализма, CA оказывается не к месту. В других играх, таких как Alien Isolation, эффект может помочь погрузиться в атмосферу. Отключение CA пойдет картинке на пользу, если игрок предпочитает изображение повышенной четкости. Кроме того, искажение цветов по краям экрана может раздражать, а в некоторых случаях от него устают глаза. При подобных симптомах хроматические аберрации лучше отключать, как и некоторые другие эффекты пост-обработки.

Хроматические аберрации. Что это и с чем это едят?

Хроматические аберрации (ХА), или их еще называют дисперсия света или цветовая окантовка — проблема большинства оптических систем, обусловленная не совпадением фокусных расстояний для лучей света с разными длинами волн (лучей разных цветов). В результате появляется их рассогласование в фокальной точке объектива. При этом изображение получает цветную окантовку по краям фотографии. И, хотя вы сможете удалить малые уровни хроматических аберраций в графическом редакторе, реальность такова, что она не может быть исправлена полностью программной обработкой.

 

Почему возникают ХА?

 

Хроматические аберрации возникают потому, что ваш объектив действует как призма, преломляющая свет. Но в связи с определенными свойствами стекла, проходящие через него лучи света, состоящие из большого количества волн разной длины (а, следовательно, и различного цвета), выходят под различными углами. Следовательно, чтобы сенсор камеры правильно передал эту комбинацию цветов, объектив вашего фотоаппарата должен сфокусировать все лучи разного цвета в одной точке на сенсоре.

 

Прохождение лучей света через линзы с разложение света в спектр в результате дисперсии.

1. Расстояние от линзы до точки пересечения луча с оптической осью линзы разное для каждого луча спектра. Лучи не собираются в одну точку (нет единого фокусного расстояния). Наблюдается хроматизм — различие фокусных расстояний составляющих света.

2. Уменьшение хроматизма с помощью ахроматической линзы

Производители оптики для коррекции всех этих световых лучей, как правило, используют большое количество линз. Если вы видели конструкцию объектива, то знаете, что в его конструкции десятки его составляющих элементов, направленных на корректировку различных составляющих источника света по пути через объектив к сенсору фотокамеры. К сожалению, это и есть то слабое место, где хроматические аберрации, как правило, проявляют себя. Даже незначительные отклонения в производстве линзовых элементов в определенных условиях могут привести к появлению на ваших фотоснимках предательской ХА.

 

Это не значит, что необходимо срочно покупать объектив профессионального уровня (хотя, в принципе, это будет не лишним). На самом деле все объективы в той или иной степени страдают от хроматической аберрации. Важнее то, страдает ли ваш объектив видимыми на снимках ХА, и есть ли у вас эффективное средство для борьбы с ними.

 

 

Как избежать хроматических аберраций?

 

Хроматические аберрации могут быть эффективно удалены при обработке изображений в редакторе, если вы снимаете в формате RAW. Но наиболее правильным будет попытаться устранить проблему в первоисточнике — фотокамере. Существует несколько легких для понимания методов съемки, которые помогут вам свести к минимуму видимый эффект ХА. Давайте их рассмотрим

 

1. Избегайте высококонтрастных сцен

 

Хроматические аберрации, как правило, появляются в сценах с высокой контрастностью. В частности, если источник света находится позади снимаемого объекта, особенно на фотографиях, сделанных на белом фоне, пейзажные фото, сделанные при восходе солнца. В таких ситуациях необходимо попытаться перекомпоновать снимаемую сцену. Подберите другой задний фон, который будет больше соответствовать по контрасту объекту съемки, или дождитесь более подходящих условий освещения. Если снимаемую сцену необходимо запечатлеть в данном виде или просто нет другой возможности для съемки, то переключитесь в формат RAW, при этом вам придется делать корректировку при пост-обработке конечного фотоснимка.

 

2. Контролируйте фокусное расстояние зум-объектива

 

Приятно иметь зум-объектив к широким диапазоном фокусных расстояний, но реальность такова, что ХА проявляют себя на коротком и длинном конце фокуса. Поэтому возможность выбора фокусного расстояния, близкого к среднему, как правило, помогает снять вопрос о видимых хроматических аберрациях.

 

Например, фотосъемка с помощью зум-объектива на широких ФР приводит к появлению не только хроматических аберраций, но и различных других дефектов в изображении. Рассмотрите возможность съемки панорамы несколькими кадрами с фокусным расстоянием, на котором не проявляются видимые хроматические аберрации, а затем объедините изображений в редакторе.

 

3. Увеличьте числовое значение диафрагмы

 

Как правило, «зажатие» диафрагмы помогает уменьшить заметные дефекты большинства объективов, в том числе и хроматические аберрации. Помните, что вам при этом потребуется увеличить выдержку или повысить значение ISO, чтобы компенсировать потери света.

 

4. Располагайте снимаемый объект ближе к центру изображения

 

Хроматические аберрации, наиболее сильно проявляются по мере продвижения от центра кадра к его краям. Это, в основном является результатом неравномерности кривизны линз объектива. Поэтом, расположение главного объекта съемки ближе к середине снимаемого кадра, поможет уменьшить или даже полностью устранить ХА, а композиционную компоновку кадра затем произведите при пост-обработке.

 

 

Также следует упомянуть, что во многих современных фотокамерах ХА исправляется автоматически. Корректировка выполняется процессором камеры при конвертации файла в JPEG и не снижает чёткость снимка.

 

Хроматические аберрации — хроматические аберрации как убрать, хроматические аберрации объектива – ФотоКто

 

В камерах последнего поколения хроматические аберрации автоматически исправляются процессором на этапе конвертации в JPEG. Поэтому я в RAW никогда не снимаю, моя камера Nikon D700 всё делает за меня и экономит мне массу драгоценного времени, её только надо правильно настроить.

В любом случае, вам лучше думать о том, что вы фотографируете, а не о том, насколько ваша линза подвержена аберрациям. Объектив без заметных аберраций содержит большое количество дорогих низкодисперсных и асферических элементов, поэтому стоит заметно дороже собратьев с аберрациями. Кроме того, конструкция с переменным фокусным расстоянием (зумом) намного сложнее фиксированного, так как аберрации проявляются по-разному на различных фокусных расстояниях. Вот почему «фиксы» качественней и дешевле, чем «зумы».

Наличие низкодисперсных элементов в объективах Nikon отмечает буквами ED. Если в маркировке объектива вы видите ED, то о хроматических аберрациях можете забыть. 

Информация для пользователей Canon:

CaF2 – Fluorite. Линзы, изготовленные из флюорита, обладают малым коэффициентом рассеяния, и, следовательно, снижают выраженность вторичных (пурпурно-зелёных) хроматических аберраций.

UD – Ultra-low Dispersion glass. Низкодисперсионное стекло имеет коэфициент рассеяния значительно меньше, нежели обычное оптическое стекло. Отдельные элементы объектива, изготовленные из UD стекла, призваны уменьшить вторичные хроматические аберрации. В силу меньшей кривизны поверхностей линзы из низкодисперсионного стекла меньше подвержены сферическим аберрациям, чем линзы из флюорита.

S-UD – Super Ultra-low Dispersion glass. Сверхнизкодисперсионное стекло ещё более низкодисперсионно по сравнению с обычным низкодисперсионным стеклом. На самом же деле между UD и S-UD нет практически никакой разницы.

AL – Aspherical Lens. Асферические линзы, включённые в оптическую схему объектива, используются для устранения сферических аберраций.

© Денис Аветисян

 

Смотрите также:

 

Что такое хроматические аберрации

Возможно, вы не один раз слышали от фотографов, что у вас на фотографиях есть критическая«хроматическая аберрация»? И слова звучат так, как будто это заболевание. Давайте рассмотрим, что этот термин означает, и как удалить аберрации из фотографий, если есть такая необходимость, с помощью передовой технологии.

Хроматические аберрации — паразитная дисперсия света, проходящая через оптическую систему. Такое может возникнуть из-за линзы или неправильного преломления света при фотографировании. Хроматическая аберрация ведет к снижению четкости изображения, а иногда также и к появлению на нем цветных контуров, полос, пятен, которые у предмета отсутствуют.

И хотя современные линзы и камеры разработаны с помощью технологий, направленных на то, чтобы уменьшать подобные глюки, но факт остается фактом — они до сих пор всплывают на наших снимках. О том, как можно исправить хроматически аберрации с Photoshop, читаем ниже.

Как выглядит хроматическая аберрация в фотографии

Вот изображение, которое может служить хорошим примером хроматической аберрации. Часть изображения находится немного не в фокусе, за счет этого происходит некоторая потеря в деталях. Обратите внимание на голубой ореол на левой стороне изображения и подобные же цветные пятна разбросаны по всей площади в разных областях.

За счет линзы может изменяться прохождение света, линза влияет на частоту, когда свет проходит через объектив, различные длины волн (цвета) двигаются с разной скоростью и фиксируются в разных местах на датчике. Иногда, неуместность использования линзы не предназначенной для определенной съемки (например, макро), может вызвать хроматические аберрации. В результате красный, зеленый и синий не сходятся в нужной точке и создают отображение каналов, которые не совпадают.

Есть, конечно, более техническое описание того, что такое хроматические аберрации, но для наших целей вполне достаточно такого простого объяснения, чтобы понять как ХА влияют на изображение и как с ними бороться.

В этой анимации отчетливо видно, как происходит сдвиг изображения. Каждый канал может быть достаточно резким, но при объединении качество изображения ухудшается. Вполне возможно, что удастся исправить изображения с помощью программ постобработки.

Что такое хроматические аберрации. Блог дизайнера | Chaotic

Всем привет, сегодня я расскажу вам про то, что же такое хроматические аберрации простыми словами. Вся информация была найдена в открытых источниках, взята из личного опыта и была пережевана мной для того, чтобы рассказать это вам.

Перед началом статьи попрошу подписаться на меня, поставить лайк на статью и написать комментарий, это самая лучшая помощь для начинающих авторов. Я мечтаю и планирую вырваться в списки хороших авторов, и я в себя верю, но дело только за вами, решать вам, стоит ли жить моему каналу, или я не подхожу вам… спасибо, я начинаю

1. Что такое хроматические аберрации

Для начала покажу на деле, что представляют из себя хроматические аберрации

Хроматическая аберрации это разновидности искажений камеры, именуемые оптическими аберрациями

Наука объясняет это очень сложно, как какие то математические вычисления, физику и прочее, я же скажу вам так, это комбинация преломления света и не совпадения разных фокусных расстояний, из-за этого можно заметить «Расслоение картинки«

Всего могу рассказать про хроматизм увеличения и положения, остальная теория является очень продвинутой, то есть простым пользователям без нужных навыков и образования будет очень сложно понимать как термины так и принцип работы этого.

Такие аберрации приводят к снижению качества и появлению разнообразных косяков(артефактов) на фотографии, различных контуров, шумов и т.д.

2.Хроматизм положения

Такой вид хроматической аберрации вызывает очень сильное уменьшение качества изображения вплоть до его замаливания или распадения на пиксели

Обычно в декоративных целях на фото такое не накладывают, а наоборот стараются избавиться, помогает настройка или смена объектива камеры, в телефонных мыльницах редко можно заметить это, но в профессиональных камерах, которые часто нуждаются в замене или починке объективов это довольно обыйденно

Интересный факт, хроматическая аберрация, главное что украшает логотип TikTok

3.Хроматизм увеличения

Хроматизм увеличения (также называется хроматической разностью увеличения) — хроматическая аберрация, при которой изображения одного и того же предмета в лучах разного цвета имеют несколько различный размер

Обычно этот хроматизм вызывает эффект распадения картинки на три цвета (Красный, голубой, зелёный, также могут быть желтый розовый и еще пара)

144p

144p

4.Почему этих аберраций нет в простых фото?

Сейчас очень редко появляются эти аберрации, дело в том что это исправляется ещё при прогоне через процессор, если найти и открыть сырую фотографию, то можно заметить насколько всё испортилось без вмешательства наших рук и технологий

5.Спасибо за прочтение

Спасибо за прочтение, жду не дождусь выпустить гайды по PhotoShop и еще что нибудь интересного, а я с вами не прощаюсь, вы знаете что делать!

Что такое хроматическая аберрация?

Хроматическая аберрация — это проблема, которая возникает, когда линзе не удается сфокусировать все длины волн цвета в одной точке. Это может происходить с линзами в камерах, микроскопах и оптических устройствах, таких как бинокль, и это также может быть проблемой для человеческого глаза. При возникновении хроматической аберрации объекты могут выглядеть размытыми, а на изображении могут появляться ореолы и цветные полосы. Существует два типа хроматической аберрации: продольная и боковая, также известные как поперечные.

Эта проблема возникает из-за различных длин волн визуального света. Когда разные длины проходят через линзу, они преломляются по-разному, вызывая размытие, потому что линза не приводит их в одну точку фокусировки. Например, край объекта может казаться окаймленным цветом в результате боковой хроматической аберрации, а продольные хроматические аберрации могут затруднить отслеживание объектов и удержание их в фокусе.

Люди распознавали эту проблему при работе с линзами в течение сотен лет. Когда люди узнали больше о природе видимого света, они начали предпринимать шаги по снижению хроматической аберрации, включая разработку ахроматических линз, которые исправляли бы ошибки рефракции, чтобы сохранить фокусировку. Такие линзы могут состоять из нескольких линз в комплекте или одной линзы, которая специально подрезана для решения проблем с фокусировкой цвета. Внутри глаза структура глаза отчасти предназначена для коррекции хроматической аберрации, чтобы люди могли ясно видеть.

Хроматическая аберрация является ошибкой многих фотографов. Это может быть большой проблемой с широкоугольными объективами, и это может произойти вблизи краев изображения, даже с объективами очень высокого качества. Многие программы для редактирования фотографий оснащены инструментами, которые можно использовать для исправления хроматической аберрации в постпроизводстве, что показывает, насколько распространена эта проблема. Следует помнить одну вещь: хотя хроматическая аберрация может быть неочевидной при просмотре изображения небольшого размера, она может быть очень заметна при увеличении, поэтому рекомендуется увеличить изображение, чтобы убедиться, что оно четкое прежде чем делать увеличенные отпечатки.

Проблемы с регистрацией цвета и фокусировкой не всегда вызваны хроматической аберрацией. Могут быть и другие проблемы, такие как засветка объектива или проблемы со способом хранения, будь то пленка или карта памяти.

ДРУГИЕ ЯЗЫКИ

Что такое хроматическая аберрация?

Хроматическая аберрация, также известная как «цветная кайма» или «пурпурная кайма», является распространенной оптической проблемой, которая возникает, когда линза не может привести все длины волн цвета к одной и той же фокальной плоскости и / или когда длины волн цвета сфокусированы в разных положениях в фокальной плоскости. Хроматическая аберрация вызвана дисперсией линзы, когда свет разных цветов движется с разной скоростью при прохождении через линзу. В результате изображение может выглядеть размытым, или вокруг объектов могут появиться заметные цветные края (красный, зеленый, синий, желтый, фиолетовый, пурпурный), особенно в условиях высокой контрастности.

Идеальный объектив сфокусировал бы все длины волн в единую точку фокусировки, где находится лучший фокус с «кружком наименьшей путаницы», как показано ниже:

На самом деле показатель преломления для каждой длины волны у линз разный, который вызывает два типа хроматической аберрации — продольную хроматическую аберрацию и боковую хроматическую аберрацию.

Продольная хроматическая аберрация

Продольная хроматическая аберрация, также известная как «LoCA» или «боке», возникает, когда разные длины волн цвета не сходятся в одной точке после прохождения через объектив, как показано ниже:

Линзы с В задачах с продольной хроматической аберрацией может появиться окантовка вокруг объектов по всему изображению, даже в центре.Красный, зеленый, синий или комбинация этих цветов могут появляться вокруг объектов. Продольную хроматическую аберрацию можно значительно уменьшить, остановив линзу. Объективы с фиксированным фокусным расстоянием с быстрой диафрагмой обычно гораздо более подвержены LoCA, чем более светосильные объективы.

Вот пример продольной хроматической аберрации, которая видна на разных расстояниях:

NIKON D3S + 35mm f / 1.4 @ 35mm, ISO 200, 1/320, f / 1.4

Обратите внимание на зеленый цвет в верхней части изображения, переходя в нейтральный в середине, затем становясь фиолетовым в нижней части изображения, которая находится ближе к камере.Такая продольная хроматическая аберрация присутствует даже на дорогих объективах высокого класса, таких как Nikon 35mm f / 1.4G. Этот тип окантовки LoCA / боке можно значительно уменьшить при постобработке. Например, в Lightroom 4.1 есть инструмент «De-Fringe tool», который позволяет выбрать пипетку в модуле «Lens Corrections» и выбрать цвет бахромы, который необходимо скорректировать. С помощью такого инструмента можно либо полностью избавиться от окантовки, либо значительно ее уменьшить.

Вот еще один пример продольной хроматической аберрации с зеленой и пурпурной каймой, видимой с обеих сторон стволов и ветвей деревьев:

Нижняя обрезка была скорректирована в подмодуле Lightroom «Коррекция линзы» одним щелчком мыши.То же самое можно сделать в Photoshop, но для этого потребуется больше шагов (если не использовать инструмент Camera RAW).

Боковая хроматическая аберрация

Боковая хроматическая аберрация, также известная как «поперечная хроматическая аберрация», возникает, когда разные длины волн цвета попадают под углом фокусировки в разных положениях вдоль одной и той же фокальной плоскости, как показано ниже:

В отличие от LoCA, боковая Хроматическая аберрация никогда не появляется в центре и видна только в углах изображения в высококонтрастных областях.Синяя и пурпурная окантовка часто встречается на некоторых объективах типа «рыбий глаз», широкоугольных и некачественных объективах. В отличие от продольной хроматической аберрации, боковую хроматическую аберрацию нельзя удалить, остановив линзу, но ее можно удалить или уменьшить с помощью программного обеспечения для постобработки.

Вот кадрирование угла объектива Nikon 35mm f / 1.8G с довольно сильным боковым CA в углах:

К сожалению, у многих объективов одновременно присутствуют как продольные, так и поперечные хроматические аберрации.Единственный способ уменьшить эти аберрации — это остановить объектив (чтобы уменьшить LoCA), а затем исправить латеральный CA в программном обеспечении постобработки, таком как Lightroom и Photoshop.

В то время как многие современные производители объективов используют специальные методы для уменьшения хроматических аберраций с использованием ахроматических / апохроматических оптических конструкций и специальных элементов со сверхнизкой дисперсией, хроматическая аберрация по-прежнему остается проблемой для большинства объективов с фиксированным и зумом, и нам просто нужно научиться обходить ее. с участием. Хорошей новостью является то, что многие современные зеркальные фотокамеры включают специальные методы постобработки в камере для уменьшения и даже устранения хроматических аберраций объектива, а также множество программных пакетов, способных справиться с хроматическими аберрациями.

Если вам интересно узнать больше, ниже приведен список статей о других типах аберраций и проблем, которые мы ранее публиковали на сайте Photography Life:

Что такое хроматическая аберрация? — Объяснение настроек графики

Хроматическая аберрация, или CA, — это эффект, вызванный преломлением света в линзе камеры. По сути, это происходит, когда объектив не может сфокусировать все цвета в одну точку, вызывая очень незначительное изменение цвета на краях некоторых объектов, в зависимости от яркости указанного объекта.

В фотографии хроматическая аберрация — это естественный эффект, который возникает в зависимости от типа и качества используемого объектива. Поскольку он не обязательно присутствует в видеоиграх естественным образом, многие разработчики вместо этого просто используют имитацию эффекта.

Но почему он вообще используется в играх? Хроматическая аберрация характерна только для объективов фотоаппаратов, чего обычно не существует в видеоиграх. Камера, которой вы управляете в игре, не искажает и не преломляет свет, как настоящие камеры; нет никакой «линзы», которая бы преломляла свет, так зачем ее использовать?

При добавлении хроматической аберрации игра будет выглядеть так, как если бы она была снята на камеру.В наши дни разработчики или издатели хотят иметь определенные кинематографические эффекты в своих играх, чтобы производственная ценность казалась выше, чем она есть на самом деле (я смотрю на вас, почтовый ящик) и потенциально добавляя больше веса определенным сценам.

Насколько требовательна хроматическая аберрация?

По сути, это просто кинематографический эффект, очень похожий на почтовый бокс или виньетирование. Это означает, что это чисто личное предпочтение. Независимо от того, хотите ли вы включить его, это практически не повлияет на производительность.Если мы действительно пытаемся растянуть здесь, и я имею в виду , на самом деле идет на растяжку, вы могли бы сохранить один дополнительный кадр, если даже это.

Стоит ли включать хроматическую аберрацию?

Хроматическая аберрация в основном зависит от личного вкуса. Главный вопрос, который вы должны задать себе: хочу ли я, чтобы моя игра выглядела так, как будто я смотрю на нее через объектив камеры? Очевидно, это сделает вашу игру более «кинематографической», но действительно ли это то, чего вы действительно хотите в своей игре про кроликов-убийц, стреляющих радугами в единорогов? Может быть, в вашем детективном детективе или в фотореалистичной хоррор-игре.Опять же, все зависит от личных предпочтений.

Вот пара скриншотов, которые покажут вам, что хроматическая аберрация делает в игре, и помогут вам решить, хотите ли вы, чтобы она была включена или отключена:

Как вы можете видеть на тексте слева, есть очень небольшое размытие и изменение цвета по краям текста «A01».

Здесь снова можно увидеть смещение цвета и последующую размытость по краям лампы и деревянной доски.

Теперь стоит отметить, что обе эти игры представляют собой хоррор от первого лица с фотореалистичной графикой. В этих типах игр вы заметите разницу намного сильнее, в других вы можете не заметить ее так сильно.

Наша рекомендация:

Поскольку хроматическая аберрация не влияет на частоту кадров, все зависит от личных предпочтений. Однако мы рекомендуем отключить его, если вы предпочитаете более высокое качество изображения в играх, так как это может добавить к изображению небольшую размытость.

Понимание хроматической аберрации и ее исправление

В этой статье мы потратим некоторое время на понимание хроматической аберрации и того, как ее можно исправить.

Как и в большинстве научных исследований, инструменты, процессы и результаты, используемые в фотографии, не всегда точны.

Часто на ваши фотографии влияет множество форм искажений, артефактов и аберраций.

Хотя современные камеры и объективы разработаны и закодированы для борьбы с этими эффектами, они не всегда эффективны на 100%.

Давайте сначала быстро рассмотрим определение этого термина в фотографии.

Что такое хроматическая аберрация?

Хроматическая аберрация известна под несколькими другими терминами, включая цветовую окантовку, пурпурную окантовку и даже цветовую дисперсию.

Это одна из самых распространенных проблем, с которой сталкиваются фотографы по нескольким причинам. Проблема вызвана тем, как свет проходит через линзу и преломляется стеклянными элементами внутри.

Существует две основные формы хроматической аберрации: продольная хроматическая аберрация и боковая хроматическая аберрация .

На обработанных изображениях объекты будут иметь размытые края с «бахромой» разных цветов. В то время как наиболее легко идентифицируемая бахрома обычно является фиолетовой, бахрома также может быть красной, зеленой, синей, желтой или пурпурной. Вы заметите это лучше всего при большом контрасте.

Один из наиболее распространенных типов хроматической аберрации появляется, когда вы фотографируете дерево. Контраст между листьями и ярким небом, выглядывающим сквозь щели, проявится бахромой.

Хроматическая аберрация может повлиять на внешний вид изображения, поскольку слишком часто она выступает, как больной большой палец, и портит привлекательность фотографии.

К счастью, многое происходит за кулисами для управления хроматической аберрацией, и мы расскажем об этом подробно.

NB. Часто путают, что хроматическая и сферическая аберрации — это не одно и то же. Первый связан с цветом, а второй — с кривизной линзы.

Почему возникает хроматическая аберрация?

Давайте подробнее рассмотрим, почему возникает хроматическая аберрация, чтобы лучше понять, как с ней бороться.

Обычная линза позволяет свету проходить от переднего элемента к датчику. Свет распространяется в цветных длинах волн, и в идеальном мире каждая из этих длин волн должна одновременно попадать на датчик или фокальную плоскость.

Термин «цветовая дисперсия» происходит от того, когда линза неправильно рассеивает свет.

Когда свет попадает на линзу, а затем проходит сквозь нее, он очень похож на стеклянную призму. Когда он попадает в объектив, цвета или длины волн разделяются, а затем распространяются под немного разными углами.

Задача объектива — управлять разделенным светом и направлять его так, чтобы он одновременно попадал в центр камеры, чтобы камера могла правильно определять цвет и свет.

Но вы также должны иметь в виду, что в большинстве линз свет проходит через несколько стеклянных элементов, каждый из которых влияет на то, как распространяются длины волн.

Конструкторы и инженеры объективов камеры прилагают все усилия, чтобы каждая длина волны попадала на датчик правильно. Это довольно умно, если учесть, что зум-объектив постоянно выравнивает эти стеклянные элементы.

И эти стеклянные элементы предназначены не только для устранения хроматической аберрации — они служат целому ряду целей, обеспечивая четкое изображение без искажений.

Хроматическая аберрация возникает, когда конструкция линзы или дефекты стекла приводят к тому, что длины волн цвета не совпадают в одной и той же точке на датчике.

В то время как большая часть света встречается в одной точке, паразитные длины волн пропускают его лишь на небольшую долю. Эти паразитные длины волн и вызывают появление бахромы.

Какие существуют типы хроматической аберрации?

Продольная хроматическая аберрация (аксиальная хроматическая аберрация)

Для справки, продольная хроматическая аберрация часто называется LoCA и боке. В основном это происходит из-за того, что свет падает прямо на линзу и датчик.

Это наиболее распространенная форма хроматической аберрации, возникающая из-за того, что разные длины волн цвета не совпадают в одной и той же точке на датчике.

Как мы уже упоминали ранее, полученные изображения будут отображаться с определенной цветной окантовкой вокруг ваших объектов. В крайнем случае это может даже выглядеть как олдскульный сбой камеры. Кроме того, такая аберрация может повлиять на любую часть вашей фотографии.

Ваши объекты, особенно в контрастном свете, будут иметь характерную бахрому или призрак вокруг них, обычно с красными, пурпурными, синими и зелеными оттенками.

Продольная хроматическая аберрация чаще встречается в объективах с фиксированным фокусным расстоянием с широкой диафрагмой.

Это не обязательно означает, что у вас нестандартный объектив: такая аберрация может присутствовать даже в самых дорогих доступных объективах.

Боковая хроматическая аберрация (также известная как поперечная хроматическая аберрация)

Другой распространенной формой этого искажения является боковая хроматическая аберрация или поперечная хроматическая аберрация, как ее иногда называют.

Возникает в результате того, что световые и цветовые волны приближаются к линзе под углом.Свет проходит через линзу иначе, чем при возникновении продольных хроматических аберраций. В результате свет падает на фокальную плоскость или датчик под разными углами.

В этом случае аберрация в основном проявляется по краям, а не в центре. Окантовка, скорее всего, будет иметь синий или фиолетовый оттенок и обычно проявляется при использовании широкоугольного объектива.

Несмотря на то, что существуют способы минимизировать продольную аберрацию, предотвращение поперечной или поперечной хроматической аберрации в камере невозможно.

Как избежать хроматической аберрации

Как я уже говорил, качество объектива не всегда является показателем того, что он не страдает одной, другой или обеими формами хроматической аберрации.

Мозговые группы, занимающиеся разработкой фотоаппаратов и объективов, постоянно работают над устранением и предотвращением этих известных искажений. Некоторые из них успешны, а другие нет — или они не вкладывают больших средств в решение этой проблемы.

К сожалению, многие линзы способствуют появлению хроматических аберраций на ваших изображениях.

Поскольку не все проблемы с хроматическими аберрациями объектива могут быть решены, разработчики камер принимают меры, чтобы позволить камере справиться с ними.

Вдобавок к этому есть несколько шагов, которые вы можете предпринять, чтобы лучше контролировать хроматические аберрации, если они возникнут, плюс есть способы избежать их там, где это возможно. Вот как.

Съемка в формате RAW

Большинство камер теперь могут снимать как в формате JPEG, так и в формате RAW. Изображения JPEG содержат меньший объем данных изображения и, как следствие, менее податливы, когда дело доходит до их последующего редактирования.

Изображения RAW — это файлы гораздо большего размера, поскольку они содержат почти 100% данных с датчика. В результате эти многофункциональные файлы намного проще редактировать с помощью программного обеспечения для постобработки, такого как Lightroom и Photoshop.

С изображением RAW вы можете управлять светлыми участками так же быстро, как и деталями в тенях.

Кроме того, съемка в формате RAW дает вам больше шансов управлять эффектами хроматической аберрации как в камере, так и с помощью программного обеспечения для редактирования.

Исправление видимой хроматической аберрации возможно с помощью шагов редактирования в камере, но просмотр результатов может быть немного утомительным и трудным.Однако использование приложения для редактирования фотографий гораздо более доступно и более эффективно справляется с искажением.

Избегайте сцен с высокой контрастностью

Один из наиболее распространенных триггеров хроматических аберраций возникает, когда вы намеренно снимаете в условиях высокой контрастности.

Вы заметите это, особенно когда фотографируете объект, за которым находится яркий источник света.

Помните пример, который я приводил ранее, с деревом с контрастным ярким небом, появляющимся между листьями? Это классический пример хроматической аберрации, влияющей на изображение.

Хотя вы не всегда можете изменить условия освещения, вы можете изменить свою композицию. Иногда достаточно изменить направление и угол, под которым вы снимаете, чтобы исправить это.

Избегайте съемки на ярком свете, так как это вызовет искажение и приведет к тому, что объект окажется в тени, в то время как блики будут размытыми.

Если вы не можете избежать такого снимка, возможно, вы сможете исправить это позже в программе для редактирования.

Выберите правильное фокусное расстояние Объектив

Хотя не всегда возможно найти объектив для каждой ситуации, важно знать, как ваши существующие объективы подвержены хроматической аберрации.Мы расскажем, как протестировать ваши линзы чуть позже. Но до этого поговорим о типах линз.

Зум, вероятно, более подвержен хроматической аберрации, чем простые числа. В то же время простые числа справляются с этим намного лучше — возможно, из-за меньшего количества движущихся стеклянных элементов.

С зум-объективом вы ощутите больше хроматических аберраций на каждом конце фокусного диапазона. Например, представьте зум от 18 до 135 мм. Аберрация будет более заметной на 18 мм и 135 мм и меньше в середине.

Один из способов избежать этого — использовать 18-миллиметровый фиксатор для широкоугольных снимков и телеобъектив для дальних съемок. Но я знаю, что это все равно, что просить некоторых людей использовать Ferrari по выходным и Range Rover в будние дни.

Это непрактично и дорого, особенно если вы уже приобрели Porsche.

Вы можете проверить эти примеры фокусного расстояния, чтобы лучше понять, как выбор более длинных / более широких объективов может повлиять на ваше окончательное изображение.

Остановить (уменьшить) диафрагму

Безусловно, один из самых простых механических способов справиться с хроматической аберрацией — это уменьшить диафрагму.

Хотя вам, возможно, придется немного больше управлять ISO и выдержкой при уменьшении диафрагмы, это намного лучше, чем наличие явной хроматической аберрации. Это особенно полезно для объективов со сверхбыстрой или широкой диафрагмой, скажем, f / 1,4. Немного снизив его до f / 2.8, вы заметите хроматическую аберрацию.

Дополнительным преимуществом более узкой диафрагмы является то, что большая часть изображения будет в фокусе, а плавность краев исчезнет.

Имейте в виду, что это повлияет только на продольную хроматическую аберрацию.Это никак не повлияет на боковую хроматическую аберрацию.

Расположите объект по центру кадра

Простое изменение композиции может иметь огромное значение.

Ранее мы говорили о том, что боковая хроматическая аберрация возникает в основном на краях изображения. Вы также можете получить более существенную продольную хроматическую аберрацию на краю фотографии по сравнению с любой, появляющейся в центре.

Это связано как с тем, как длины волн попадают на датчик, так и с изогнутой природой стеклянных элементов.

К сожалению, не все композиции лучше всего подходят для съемки объектов в мертвой точке. Но, снимая в формате RAW, вы лучше подготовлены для кадрирования фотографии, чтобы вручную изменить положение объекта в кадре.

Серьезное кадрирование изображения — не всегда идеальное решение, но это намного лучше, чем разбивание группы изображений.

Как исправить хроматическую аберрацию

Теперь, когда мы поговорили о том, как избежать хроматической аберрации, пора посмотреть, как ее исправить.

Теперь вы можете задать себе несколько вопросов, например: «Что означает« удаление хроматической аберрации »?» и «Если гении из фотолаборатории не смогли это исправить, какой у меня шанс?»

Если вы спрашиваете себя, можно ли исправить хроматическую аберрацию, простой ответ — да . Так что не беспокойтесь, мы предложили вам два способа исправить хроматическую аберрацию.

Исправление хроматической аберрации вступает в игру, если ваши попытки избежать ее во время съемки оказались не столь эффективными, как вы надеялись.Или вы были на съемке и даже не заметили, что на ваших изображениях есть бахрома. Только после того, как вы загрузили их в свою программу редактирования, это стало до боли очевидным.

С помощью Adobe Lightroom, одного из наиболее мощных приложений для редактирования, вы можете автоматически и вручную корректировать хроматическую аберрацию.

Автоматическая коррекция

Прежде всего, запустите Lightroom и откройте фотографию на вкладке Develop . Справа находится несколько сворачиваемых полей, в каждом из которых размещены многочисленные инструменты редактирования.

Если вы развернете раздел меню с надписью Lens Correction , вы на правильном пути к исправлению и удалению хроматической аберрации.

В разделе « Manual » вы найдете несколько инструментов, которые позволяют управлять искажением, виньетированием и, конечно же, Defringe для управления хроматической аберрацией. Но в этом случае мы полностью проигнорируем их и выберем опцию Profile .

В разделе «Профиль» есть два флажка — «Удалить хроматическую аберрацию» и «Включить коррекцию профиля».Следующий этап сложен, поэтому обратите внимание — нажмите кнопку Remove Chromatic Aberration !

Да, это все, что нужно сделать, поскольку Lightroom применяет свои годы развития и значительные возможности для обнаружения хроматических аберраций и их исправления.

Более того, после этого вы можете использовать безграничные инструменты редактирования, которые Adobe предоставляет для дальнейшего повышения качества вашей фотографии.

Ручная коррекция

Теперь, если вам нравится задача и вы хотите попробовать себя в ручной коррекции хроматической аберрации, вот как это сделать.Или, если вы обнаружили, что автоматическая коррекция не была эффективной на 100%, вы можете внести дополнительные корректировки.

Еще раз, вы хотите открыть изображение на вкладке Develop и развернуть меню инструментов Lens Correction . Вместо того, чтобы нажимать на опцию Profile, вам нужно нажать на Manual .

В ручном режиме вы будете работать с инструментами Defringe .

Первое решение — использовать инструмент с каплей на глаз или инструмент Fringe Color Selector .Все, что вам нужно сделать, это использовать глазные капли, чтобы выбрать область фотографии, на которую влияет хроматическая аберрация, и Lightroom приложит все усилия, чтобы исправить это.

В качестве альтернативы вы можете использовать ручные ползунки для управления как фиолетовыми, так и зелеными оттенками и более целостным воздействием на хроматические аберрации.

Как проверить свои линзы на хроматическую аберрацию

Если вас беспокоит, насколько сильно хроматическая аберрация влияет на ваш объектив, есть способы проверить это.

Самый научный подход — поискать в Интернете «Тест хроматической аберрации» и найти тестовую таблицу, которую вы можете скачать.Затем вы можете либо распечатать его, либо отобразить в полноэкранном режиме на своем компьютере и сделать несколько снимков диаграммы с помощью каждого из ваших объективов.

Открывайте каждую фотографию в Lightroom, чтобы можно было увеличивать разные части изображения и видеть, сколько хроматических аберраций появляется на диаграмме.

Если вы немного поработаете, то на том же сайте, с которого вы скачали диаграмму, вы найдете инструкции по измерению воздействий. Такие графики хороши тем, что они также могут использоваться для проверки таких вещей, как резкость и искажения.

Заключительные мысли

Важно не расстраиваться, когда в ваших изображениях присутствует некоторый уровень хроматической аберрации. Помните, что высокооплачиваемые ботаники из Canon, Sony и Fuji тоже не смогли это исправить.

Но, обладая знаниями, полученными здесь, вы можете понять, что это такое и почему это происходит. И, что более важно, теперь вы знаете, как избежать и даже исправить хроматическую аберрацию.

Понимание хроматической аберрации и важность эффектов линз

Хроматическая аберрация, также известная как « цветная окантовка », — это проблема с оптикой, которая возникает, когда линза не может привести длины волн цвета к одной и той же фокальной плоскости, или может быть вызвана, когда они сфокусированы в разных положениях в фокальная плоскость.Прочтите это еще раз — вы не будете единственным. Цвета света перемещаются с разной скоростью при прохождении через объектив, и именно поэтому цветные края (красный и синий или фиолетовый и зеленый), которые вы замечаете на фотографиях или видео, обычно становятся хуже, чем ближе вы подходите к краю кадра. . Почему важно распознавать хроматическую аберрацию? Хроматическая аберрация — это то, что люди привыкли видеть на фотографиях и видео, поэтому, когда ее нет, большинство людей обычно замечают, что что-то не так.Когда дело доходит до создания 3D и интеграции его в видео, важно сосредоточиться на таких вещах, как хроматическая аберрация и другие эффекты линз, которые возникают естественным образом. Включение различных эффектов линз в вашу работу поможет продать реалистичность и заставить людей думать, что это даже не компьютерная графика. Внимание к мелким деталям действительно выведет вашу работу на новый уровень. Вы можете увидеть это использование хроматической аберрации в игре The Order: 1886 в наших советах по кинематографии для геймдизайнеров. Вот несколько различных эффектов / приемов линз, которые помогут вам поднять свои навыки на новый уровень:

• Хроматическая аберрация
• Блум
• Легкая пленка
• Цветовая градация
• Виньетка
• Вспышка линзы
• Искажение линзы
• Оптическое двоение
• Размытие в движении
• Глубина резкости
• Пыль и царапины на линзах
• Шум и зерно

Как видите, создание идеального рендера в любом приложении для 3D-моделирования и рендеринга, которое вы выберете, — это лишь первый шаг.Способ сделать ваши рендеры правдоподобными — сделать их несовершенными. Сделать идеальный 3D-рендеринг легко, и когда вы на этом остановитесь, в это невозможно поверить. Вы замечаете, когда компьютерное изображение не имеет глубины резкости. Когда вы осмотритесь в своей комнате, вы заметите, что все не может быть в фокусе. Вы склонны выбирать, на чем сосредоточиться, размывая предметы на переднем или заднем плане. Почему мы должны ожидать, что все на изображении будет в фокусе? Добавляя эти недостатки к изображению, вы создаете более реалистичную среду.Взгляните на отличный учебник NUKE по тактике партизанского композитинга в Maya и NUKE. Репетитор использует очень простую среду и добавляет некоторые эффекты, о которых говорилось в этом посте. При этом изображение становится более «реальным». Если сравнить его с исходным снимком, разница поразительна — всего лишь с несколькими эффектами и простой сценой. Представьте, что это может сделать с очень подробным изображением. Узнайте, как реализовать эти методы, в нашем руководстве «Фотореалистичные эффекты линз камеры в NUKE», чтобы узнать о различных эффектах линз, которые вы можете добавить в свои видеоматериалы.Если вы не являетесь пользователем NUKE, ознакомьтесь с фотореалистичными эффектами линз камеры в After Effects. В этих уроках рассказывается об эффектах линз и о том, как можно использовать недостатки, чтобы добавить реализма в свои проекты.

Что такое хроматическая аберрация? (И как это исправить в Photoshop или Lightroom)

Последнее обновление: среда, 10 февраля 2021 г. 21:09

^{Изображение предоставлено: Barbulat через iStock}

Хроматическая аберрация

Хроматическая аберрация — распространенная проблема в фотографии , но многие фотографы не совсем понимают, что это, не говоря уже о том, как это исправить.

В этом уроке вы не только узнаете, что такое хроматическая аберрация, но также узнаете ее различные типы, как она влияет на внешний вид ваших изображений и как вносить коррективы в Photoshop или Lightroom, чтобы ваши конечные изображения были четкими и четкими без некрасивых изображений. артефакты.

Приступим!

Что такое хроматическая аберрация?

Известная как цветная окантовка или пурпурная окантовка , хроматическая аберрация — это оптическая проблема, которая возникает, когда происходит одно из двух.

Во-первых, это происходит, когда линза не может сфокусировать все длины волн цвета в одной плоскости. Во-вторых, проблема также может возникать, когда цветовые волны фокусируются на разных областях фокальной плоскости.

^{Снимок экрана YouTube / Pixel Prophecy}

На изображении выше вы можете увидеть, насколько выраженной может быть эта окантовка.

Бахрома обычно возникает на высококонтрастных изображениях и проявляется в виде зеленых, синих, красных, пурпурных, пурпурных или желтых артефактов по краям объектов на фотографии.

Это явление вызвано дисперсией объектива , которая возникает при прохождении разных цветов с разной скоростью через объектив камеры.

Чтобы получить полное представление о хроматической аберрации, включая обсуждение того, почему важно знать, что это такое и как она влияет на ваши изображения, посмотрите видео выше от Pixel Prophecy.

Типы хроматической аберрации

^{Изображение предоставлено: Стэн Зурек [GFDL (http: // www.gnu.org/copyleft/fdl.html), CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) или CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org /licenses/by-sa/2.5)], из Wikimedia Commons}

Существует два типа хроматической аберрации: осевая и поперечная.

Осевые аберрации, или продольные хроматические аберрации, возникают, когда свет различных длин волн фокусируется на разных расстояниях от линзы. Этот процесс называется смещением фокуса . Этот тип аберрации чаще всего возникает при использовании больших фокусных расстояний.

Результатом осевых аберраций является размытие цветов как перед, так и за точкой фокусировки. Это наиболее заметно по краям очень ярких участков изображения.

Поперечные аберрации, также известные как боковые хроматические аберрации, возникают, когда световые волны с длиной волны фокусируются в различных точках вдоль фокальной плоскости. Это вызвано увеличением линзы, а также искажением линзы, которые зависят от длины волны. Этот тип аберрации более выражен при использовании коротких фокусных расстояний и проявляется в виде цветной окантовки.

На изображении выше показано изображение, полученное с помощью высококачественного объектива без хроматической аберрации и низкокачественного объектива (внизу), который демонстрирует значительные поперечные аберрации.

Подробнее:

Как уменьшить хроматическую аберрацию?

К счастью, даже несмотря на то, что хроматическая аберрация чрезвычайно уродлива, есть вещи, которые вы можете исправить в Photoshop.

В видео выше Джимми Макинтайр описывает пять различных способов исправить хроматические аберрации в Photoshop.К ним относятся:

• Adobe Camera RAW или Коррекция объектива Lightroom для уменьшения хроматической аберрации
• Размытие по Гауссу и режим наложения цвета
• Клонирование цвета
• Фильтр коррекции объектива
• Обесцвечивание

Каждый из этих методов действительно прост в реализации и почти мгновенно!

Узнать больше :

Как удалить хроматическую аберрацию в Lightroom

Если вы в основном используете Lightroom, исправление хроматической аберрации также выполняется легко.

На видео выше Phillip Haumesser Photography предлагает подробный обзор процесса.

Как видите, очистка изображения и удаление цветной окантовки занимает всего пару минут.

Думаю, вы согласитесь, что конечный результат — значительное улучшение!

Тот факт, что хроматические аберрации так легко уменьшить, — это хорошо, учитывая, что большинство объективов — даже дорогих со специальными элементами со сверхнизкой дисперсией, предназначенными для уменьшения аберраций, — все еще имеют некоторую окантовку.

К счастью, с этими советами вы можете очистить свои изображения и избавиться от бахромы всего за несколько минут!

Подробнее:

---

Привет из PT!

Советы по последующей обработке фотографий

Не хватает фотографий для отработки навыков обработки фотографий?

Подарите себе бесконечную коллекцию красивых фотографий, открыв последние секреты поиска потрясающих снимков в любом месте и в любое время с нашим 30-дневным творческим испытанием глаз.

Хроматическая аберрация | Scientific Volume Imaging

Хроматическая аберрация приводит к рассогласованиям и различиям масштабирования между разными цветами на изображении микроскопа. Это может быть вызвано физическими свойствами используемых линз, несовпадением настроек микроскопа или сочетанием того и другого.

Свет по-разному перемещается в разных средах. В результате световые лучи изгибаются при переходе от одной среды к другой. Это изгибание называется преломлением, и говорят, что среда имеет разные показатели преломления.Показатель преломления среды зависит от длины волны проходящего через нее света, поэтому разные цвета изгибаются по-разному.

Преломление лежит в основе световой микроскопии: свет от образца отклоняется линзой, фокусируя его в фокусной точке. Поскольку показатель преломления линзы зависит от длины волны света, разные цвета фокусируются в разных точках фокусировки. В результате возникает то, что мы называем хроматической аберрацией, когда многоканальное изображение размыто и смещено.

Типы хроматической аберрации

Традиционно выделяют две формы хроматической аберрации: продольную (осевую) и боковую (поперечную). В продольной хроматической аберрации свет разных цветов фокусируется в разных фокальных плоскостях, то есть на разных осевых расстояниях от линзы. В результате, в зависимости от того, где записано изображение, некоторые цветовые каналы будут размыты относительно других. Боковая хроматическая аберрация может возникать, когда свет падает на линзу под косым углом.Опять же, искажение света линзой зависит от длины волны, на этот раз фокусные точки разных цветов размещаются в разных положениях по бокам. Результирующее изображение обычно показывает глобальные различия масштабирования (локально похожие на боковые сдвиги). Изображения с традиционных линз без цветокоррекции часто показывают как продольную, так и поперечную хроматическую аберрацию.

В дополнение к этим двум типам хроматической аберрации, вызванной свойствами линзы, проблемы могут быть вызваны покровным стеклом, средой для погружения линзы, средой для заливки образца или микроскопом, имеющим смещенных световых путей .В результате разные каналы могут смещаться относительно друг друга, показывать различное масштабирование и отклонение вращения.

Полная хроматическая аберрация на микроскопическом изображении обычно вызвана сочетанием физических свойств используемой линзы и ограничений настройки микроскопа: начальные несовпадения световых лучей усиливаются по мере их прохождения через линзу (линзы). .

Поправка при приобретении

Чтобы свести к минимуму хроматическую аберрацию, вызванную зависящим от длины волны показателем преломления линзы, многие микроскопы оснащены ахроматическими или апохроматическими линзами.Хотя эти линзы эффективны в уменьшении продольной аберрации, они обычно оптимизированы только для ограниченного диапазона длин волн и не учитывают боковую аберрацию. Кроме того, эти корректирующие линзы не устраняют аберрацию, вызванную другими факторами, кроме показателей преломления линзы. Например, несовпадения между разными световыми лучами не устраняются, а боковая аберрация линзы по-прежнему усиливает соответствующие аберрации в изображении.

Поскольку многие факторы, вызывающие хроматические аберрации в микроскопических изображениях, не учитываются ахроматическими или апохроматическими линзами, обычно требуется коррекция после получения.

Коррекция после сбора данных

Корректор хроматической аберрации Гюйгенса может автоматически оценивать и корректировать любые сдвиги xyz между каналами, разницы масштабирования и перекосы вращения. Для оптимальной коррекции Корректор может быть откалиброван с использованием изображений шариков. Параметры сдвига и масштабирования, оцененные по этим известным объектам, затем можно использовать для коррекции изображений биологических образцов.

Хроматический сдвиг автоматически сообщается дистиллятором Huygens PSF при дистилляции функции точечного рассеяния (PSF) из изображений гранул.Это сообщаемое значение можно использовать для коррекции сдвига в корректоре хроматической аберрации.

Рабочий процесс корректора хроматической аберрации Гюйгенса. Для калиброванной коррекции пользователь может сначала использовать корректор для оценки параметров аберрации по изображениям шариков. Эти параметры затем можно использовать для коррекции хроматической аберрации в реальном изображении.

Хроматические и монохроматические оптические аберрации

Проектирование оптических систем никогда не было легкой задачей; даже идеально спроектированные системы содержат оптические аберрации.Хитрость заключается в том, чтобы понять и исправить эти оптические аберрации, чтобы создать оптимальную систему. Для этого рассмотрите типы аберраций, присутствующих в оптических системах.

Оптические аберрации — это отклонения от совершенной математической модели. Важно отметить, что они не вызваны какими-либо физическими, оптическими или механическими дефектами. Скорее, они могут быть вызваны самой формой линзы или размещением оптических элементов внутри системы из-за волновой природы света.Оптические системы обычно проектируются с использованием оптики первого порядка или параксиальной оптики для расчета размера и местоположения изображения. Параксиальная оптика не учитывает аберрации; он рассматривает свет как луч и поэтому не учитывает волновые явления, вызывающие аберрации.

Оптические аберрации называют и характеризуют по-разному. Для простоты рассмотрим аберрации, разделенные на две группы: хроматические аберрации (присутствующие при использовании более одной длины волны света) и монохроматические аберрации (присутствующие при использовании одной длины волны света).

ХРОМАТИЧЕСКИЕ АБЕРРАЦИИ

Хроматические аберрации подразделяются на два типа: поперечные и продольные. Продольная может быть как первичной, так и вторичной продольной хроматической аберрацией.

Поперечная хроматическая аберрация (TCA) возникает, когда размер изображения изменяется в зависимости от длины волны. Другими словами, когда используется белый свет, красные, желтые и синие длины волн фокусируются в разных точках вертикальной плоскости (рис. 1). С точки зрения оптики, 656,3 нм (красный) обозначается как C light, 587.6 нм (желтый) как светильник d и 486,1 нм (синий) как светильник F. Эти обозначения происходят от их линий излучения водорода для света C и F и гелия для света d.

Продольная хроматическая аберрация (LCA) возникает, когда разные длины волн фокусируются в разных точках вдоль горизонтальной оптической оси в результате дисперсионных свойств стекла. Показатель преломления стекла зависит от длины волны, поэтому он немного по-разному влияет на то, где фокусируется каждая длина волны света, что приводит к отдельным фокусным точкам для света F, d и C вдоль горизонтальной плоскости (рисунок 2).

Рисунок 1: Поперечная хроматическая аберрация одиночной положительной линзы

Рисунок 2: Продольная хроматическая аберрация одиночной положительной линзы

Рисунок 3: Ахроматическая дуплетная линза, корректирующая первичную продольную хроматическую аберрацию

Первичная коррекция LCA обычно выполняется с помощью ахроматической дуплетной линзы, которая состоит из положительных и отрицательных линзовых элементов с разными показателями преломления (рис. 3).Этот тип коррекции заставляет свет F и C фокусироваться в одном и том же месте, но мало влияет на положение фокуса d света, что оставляет остаточную хроматическую аберрацию.

Чтобы исправить эту остаточную LCA, необходимо использовать более сложную линзу или систему линз для смещения фокуса d-света так, чтобы он находился в том же осевом положении, что и фокус F и C. Этот тип коррекции обычно достигается с помощью апохроматической линзы, которая корректируется так, чтобы три длины волны фокусировались в одной и той же точке, или суперхроматической линзы, которая корректируется так, чтобы четыре длины волны фокусировались в одной и той же точке.На рисунках 4a — 4d показано сравнение сдвига фокуса между вышеупомянутыми типами систем линз.

Рис. 4a: Иллюстрация сдвига фокуса для коррекции отсутствия аберрации с помощью одиночной линзы

Рис. 4b: Иллюстрация смещения фокуса для коррекции первичной продольной хроматической аберрации с помощью ахроматической линзы

Рис. 4c: Иллюстрация сдвига фокуса для коррекции вторичной продольной хроматической аберрации с помощью апохроматической линзы

Рис. 4d: Иллюстрация сдвига фокуса для коррекции вторичной продольной хроматической аберрации с помощью суперахроматической линзы

МОНОХРОМАТИЧЕСКИЕ АБЕРРАЦИИ

Существует гораздо больше типов монохроматических аберраций по сравнению с хроматическими аберрациями.m \ left (\ theta \ right) \ bigg]} $$

В уравнении 1 $ \ small {W_ {klm}} $ — коэффициент волнового фронта, $ \ small {\ text {H}} $ — нормализованная высота изображения, $ \ small {\ rho} $ — местоположение в ученик, а $ \ small {\ theta} $ — это угол между ними, который получается из-за скалярного произведения двух векторов. Как только коэффициент волнового фронта известен, порядковый номер может быть определен путем сложения l и $ \ small {k} $. Однако это всегда будет четное число. Поскольку оптические аберрации часто называют аберрациями первого, третьего, пятого и т. Д., Если $ \ small {k + 1 = 2} $, это аберрация первого порядка, если $ \ small {k + 1 = 4} $, это третий порядок и т. д.Как правило, для системного анализа необходимы аберрации только первого и третьего порядка. Аберрации более высокого порядка существуют, но обычно не корректируются в оптических системах из-за усложнения, которое они вносят в систему. Обычно сложность исправления аберраций более высокого порядка не стоит улучшения качества изображения. Общие монохроматические аберрации третьего порядка и соответствующие им коэффициенты и уравнения перечислены в таблице 1.

Название аберрации	Коэффициент волнового фронта	Уравнение
Наклон	$$ W_ {111} $$	$$ W_ {111} \ cdot H \ cdot \ rho \ cdot \ cos {\ left (\ theta \ right)} $$
Расфокусировка	$$ W_ {020} $$	$$ W_ {020} \ cdot \ rho ^ 2 $$
Сферический	$$ W_ {040} $$	$$ W_ {040} \ cdot \ rho ^ 4 $$
Кома	$$ W_ {131} $$	$$ W_ {131} \ cdot H \ cdot \ rho ^ 3 \ cdot \ cos {\ left (\ theta \ right)} $$
Астигматизм	$$ W_ {222} $$	$$ W_ {222} \ cdot H ^ 2 \ cdot \ rho ^ 2 \ cdot \ cos ^ 2 {\ left (\ theta \ right)} $$
Кривизна поля	$$ W_ {220} $$	$$ W_ {220} \ cdot H ^ 2 \ cdot \ rho ^ 2 $$
Деформация	$$ W_ {311} $$	$$ W_ {311} \ cdot H ^ 3 \ cdot \ rho \ cdot \ cos {\ left (\ theta \ right)} $$

Таблица 1: Общие оптические аберрации третьего порядка

Оптические системы и системы формирования изображений могут содержать несколько комбинаций оптических аберраций.Эти оптические аберрации можно разделить на хроматические и монохроматические. Аберрации всегда ухудшают качество изображения, и очень большая часть оптической конструкции направлена ​​на распознавание и уменьшение этих аберраций. Первым шагом в исправлении аберраций является понимание различных типов и того, как они влияют на производительность системы. Обладая этими знаниями, можно разработать наилучшую возможную систему. Для получения более подробной информации о выявлении и коррекции хроматических и монохроматических аберраций см. Сравнение оптических аберраций.

---

Номер ссылки

1. Dereniak, Eustace L., and Teresa D. Dereniak. Геометрическая и тригонометрическая оптика . Кембридж: Издательство Кембриджского университета, 2008.

.