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什么是透镜像差?(以及这是如何影响你的照片的)

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如果您正在寻找购买新的相机镜头,您可能会读取大量差距。拆下镜头像差是镜头设计师的重要交易。

但是这些营销术语是什么意思呢?它们在购买镜头时重要吗?

在本文中,我们将探讨不同类型的镜头像差,以及透镜制造商如何尝试纠正它们。

看通过相机镜头的人与选择聚焦镜头耀斑
通过增加镜头光晕的aa镜头的前面元素看。

什么是镜头像差?

相机镜头像差是镜头聚焦的一种缺陷。光以波的形式通过透镜进入。理想情况下,所有的波都收敛于同一点。当光波汇聚在不同的点时,就会产生像差。这会影响图像的清晰度和色彩,甚至可能改变图像中光线的形状。

可能有非常明显的视觉扭曲。或者你的眼睛可以适应这些缺陷。你可能在你的照片中看到问题,想知道你做错了什么。你可能会看到一个彩色的光环,但你不记得你在拍照时看到过。或者一个物体看起来被拉长了。你可以艺术化地使用镜头变形。但如果你想忠实地再现一个场景,扭曲可能会分散注意力。

缺陷是由光的物理和光线与镜头相互作用引起的。镜头设计人员自摄影发明以来已经工作,以制作控制像差的镜片。这就是纠正扭曲的原因是营销信息的中央部分。这对他们来说是一个很大的事!

看通过镜头元素的相机镜头的人
透过镜头的前部元件。

镜头在桶的末端有一点玻璃。镜头内的许多元素都设计用于纠正镜片扭曲。这些额外的部件以及镜头的构造方式如何改变光线如何指向传感器。

您可能想知道为什么镜头制造商不仅仅纠正一次缺陷,而且可以使用它。这不是那么简单。纠正一个失真可能导致另一个问题。即使他们可以制作完美控制光的镜头,它也可以使镜头大,沉重和缓慢。镜头制造商试图通过实际考虑来平衡光学清晰度。

镜头公司可以设计具有不同校正级别的类似镜头。具有更多更正的镜头往往更昂贵 - 可能更昂贵。让我们来看看摄影中可能发生的镜头像差。但首先,您需要有关灯光通过镜头的一些信息。

光和光轴

镜片中的玻璃元件是凸的或弯曲的,就像一个球或球体的外部。光线进入你的镜头,翻转过来,投射到一个平面传感器上。所有的相机都将图像倒转。但你可能没有注意到。今天的相机使用软件来再次翻转图片,让你看到它直立。过去的电影摄影师把他们的照片颠倒着拍摄。

光轴是虚线,通过镜头中心到传感器。光进入弯曲透镜并在沿光轴的焦点处收敛。至少,这就是我们希望在光学系统中发生的事情。当光不关注光轴上的一个点时,发生失真。

图形光击中镜头聚焦和非聚焦
目标是将光线放入一个焦点点(顶部)的镜头。当来自镜片的不同部分的光未对准时发生单色像差(底部)。

镜片像差的类型

两种最常类型的镜头像差是彩色和单色。色差与镜头如何聚焦不同颜色的光波。单色像差是光学畸变。它们包括球形,混合(昏迷),曲率,场曲率像差和镜头眩光。

彩色畸变

索尼说12-24mm f / 4镜头

“一个超级ED(超低色散)玻璃元件和三个ED玻璃元件被策略性地部署,以最小化色差。有效减少色差有助于改善整个图像区域的清晰度和清晰度。“

色差是透镜如何收集不同颜色的光波。白光是由彩虹的各种颜色组成的。一种棱镜把颜色分开,这样你就能看到它们了。光波以不同的速度穿过透镜的玻璃。如果不受干扰,光波会在光轴的不同点上碰撞。这样可以使光线扩散,并产生彩色镶边。

水和玻璃棱镜的彩虹光
当光通过像玻璃或水这样的介质时,彩色波可以分裂,因为它们以不同的速度移动。

通常被称为色差颜色的边缘因为边缘出现紫色或绿色雾霾。这沿着暗对象的边缘尤其看到,反对较浅的背景。

通过更换镜头中的玻璃,彩色波浪在一点上会聚。这侧重于光线,提高清晰度和清晰度。

你经常在夜空照片的边缘看到色差。快速,广角镜头受到青睐天体摄影家可能是最受影响的。但当你在浅色背景下拍照时,你也可能会看到建筑物边缘的彩色条纹,甚至是面孔。

紫色和绿色流苏
紫色或绿色命令可以沿着黑暗的边缘看见轻的背景。

有两种类型的色差,纵向和横向。纵向发生在整个图像上。横向发生在框架的边缘处。

单色像差

单色像差是光学畸变。它们是由白光以不同的速度和角度穿过镜头产生的。有不同类型的单色像差。这些通常指的是产生的变形的形状。

球面畸变

索尼说12-24mm f / 2.8镜头

“三个XA(极端球面)元件和一个标准的非球面元件并入光学设计中,该设计具有出色的表面精度,可有效地控制散光,现场曲率,彗差,失真和其他球形像差,以实现高度清晰度和准确渲染。“

透镜的玻璃元件不是平的,而是弯曲的。从透镜边缘进入的光线比从透镜中间进入的光线折射更多。从边缘进入的光与从中心进入的光击中光轴的点不同。这就产生了一种叫做球面像差的软聚焦效果。

索尼已将特殊形状的元素添加到镜头中以减少球面像差。这些非球面元件有助于将光聚焦在单点的边缘中进入边缘。这使得图像更清晰。非球面元件可以减少校正像差所需的内部部分的总数。这使得镜头打火机。但是因为非球面元素更难以制造,但镜片趋于成本更多。

Comatic畸变

昏迷或混合畸变就像球面像差。差异在于变形的形状。而不是圆形,变形是伸长的,就像彗星的形状一样。当在镜头边缘的光线进入一定角度时,就会发生这种情况。彗星在框架的边缘更明显。外部昏迷是当彗星形状的尾部远离图像的中心时。当尾部向内时,这是内部昏迷。

透镜象差shaapes
像差的形状改变,这取决于光击中参考焦点的位置。

曲率扭曲

当通过扁平传感器上的弯曲镜头突出时,曲率扭曲发生。有两种主要类型的曲率扭曲:和枕头。它们被命名为失真的形状。具有桶形失真,该中心的图像凸起的中心,边缘处看起来更小。它好像图像缠绕在桶上。

一种鱼眼镜头夸大桶扭曲艺术效果。用枕形畸变,中心褶皱向内。图片在边缘看起来更大。镜片可以具有两种主要类型的曲率畸变。这导致具有名为Mustach失真的波形的复杂失真。

城市鱼眼镜镜头
鱼眼镜头创造了桶形失真的艺术效果。图片来自Pixabay。

场曲率

曲率扭曲弯曲行应该是直的,但不会影响清晰度或焦点。现场曲率涉及框架焦点的质量。图像中的图像可以是尖锐的并且失去焦点朝向边缘。一些镜头设计人员为SWIRLY添加现场曲率散景艺术效果。

花卉场曲率
场曲率扭曲可以在框架的边缘中产生艺术散景。

眩光

索尼说12-24mm f / 4镜头

“索尼的原始纳米AR涂层抑制了寄生体反射,可以在背光和其他具有挑战性的照明情况下导致眩光和重影,以始终如一的高对比度和清晰度。在广泛的入射光角度上的耀斑自由提供更大的框架和构图灵活性。“

镜头耀斑是由反射镜片内的玻璃元件的光引起的。镜片制造商减少了反射表面上的薄涂层的反射。减少透镜耀斑和其他照明效果通常是可取的。但有些摄影师艺术上包括图像中的镜头耀斑。

镜头光晕
当光反射透镜元件时,产生镜头耀斑。图片来自Pixabay。

框架边缘的渐晕

渐晕,框架的边缘比中心更暗。渐晕是由镜筒本身引起的,并且镜头内的元件阻挡来自边缘的一些光。

许多摄影师增加了艺术效果的渐晕。但是,如果你控制小插图的形状以及你想要边缘的形状,最好是,而不是镜头。

景观装饰图案
镜头光晕是由于镜头元素挡住了一些光线而导致的帧边缘的变暗。

减少镜头像差

在他们的快速镜片上看到了许多像差最广泛的孔。在某些情况下,缩小光圈将减少像差。

如果使用变焦镜头,请尝试不同的焦距。缩放时,镜头元素移动并改变它们的关系。您可能会在一个焦距和其他焦距中发现扭曲。例如,您可以在最宽的焦距中看到桶失真。或者,当镜头处于最大的焦距时,您可能会看到枕形畸变。

高级照片编辑程序对于许多扭曲也是正确的。Adobe Lightroom包括一个镜头矫正面板。Adobe将每个镜头的独特配置文件编程到Lightroom中。已知的失真在可能的情况下会在软件中进行调整。

Lightroom屏幕截图镜头校正面板
Lightroom截图显示镜头正确的镜头校正面板。Lightroom将自动检测镜头并应用个人资料(左),或者可以手动调整图像(右)。

在Lightroom中设置进口预设,可自动纠正镜头扭曲。当您查看图像时,已经进行了更正。减少扭曲的最佳方法是购买已经消除了大多数像差的优质镜头。

结论

镜头设计和软件技术有所改善,以减少或消除许多镜头光学扭曲。除非您是拍摄线或光点,否则您可能不会注意到失真。快速,广角镜头特别容易出现像差。使用较窄的F停止停止折叠镜头,可以减少许多扭曲。

镜头设计师推动镜头的质量。但镜头审阅者进行测试以检查营销炒作。如果您要购买镜头,请查看深入的审查,看看如何进行镜头。

您可以选择如何接近镜头扭曲。购买尽可能多的光学畸变的昂贵镜片。使用删除许多光学扭曲的照片编辑软件。或者您可以忽略或拥抱镜头的瑕疵。使用扭曲创建包含缺陷的艺术图像。

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