回到顶部

什么是透镜像差?(以及这会如何影响你的照片)

A - +

订阅下面立即下载文章

您还可以选择您感兴趣的项目,免费参加我们的高级培训:

你的隐私是安全的。我永远不会分享你的信息。
相关课程: 快速捕获备忘单

如果你想买一个新的相机镜头,你可能会读到很多关于像差的文章。消除镜头像差对镜头设计师来说是一件大事。

但是,这些营销术语都是什么意思呢?在购买隐形眼镜时,它们重要吗?

在这篇文章中,我们将探讨不同类型的镜头像差,以及镜头制造商如何尝试纠正它们。

索尼FE 12-24mm f/ 4g
索尼FE 12-24mm f/ 4g
用这款先进的镜头体验令人惊叹的广角镜头,非常适合在摄影中捕捉镜头像差。
从亚马逊购买

[ExpertPhotography由读者支持。ExpertPhotography上的产品链接是推荐链接。如果你用这些东西买东西,我们就能赚一点钱。需要更多信息?看看它是如何工作的.]

什么是透镜像差?

相机镜头像差是镜头聚焦光线方式的缺陷。光通过透镜以波的形式进来。理想情况下,所有的波都汇聚在同一点。当光波在不同的点汇聚时,就会发生像差。这会影响图像的清晰度和颜色,甚至可能改变图像中的光的形状。

可能会有非常明显的视觉扭曲。或者你的眼睛可以调整这些不完美。你可能在照片中看到了问题,想知道自己哪里做错了。你可能会看到一个彩色的光晕,你不记得你拍照时看到过。或者一个物体看起来会拉长。你可以艺术地使用镜头畸变。但如果你想忠实地表现一个场景,扭曲可能会分散注意力。

这些缺陷是由光的物理性质以及光与透镜的相互作用引起的。自摄影发明以来,镜头设计师一直致力于制作控制像差的镜头。这就是为什么纠正扭曲是营销信息的核心部分。这对他们来说是件大事!

一个人通过带有镜头元件的相机镜头看东西
透过镜头前的元件看。

透镜不只是桶底的一小块玻璃。镜片内的许多元件都是用来矫正镜片畸变的。这些额外的部分以及透镜的构造方式改变了光线进入传感器的方向。

你可能会想,为什么镜片制造商不一劳永逸地纠正不完美的地方,然后把它解决掉。事情没那么简单。纠正一个扭曲可能会导致另一个问题。即使他们能制造出一种完美控制光线的透镜,也可能会使透镜变大、变重、变慢。镜片制造商试图在光学清晰度与实际考虑之间取得平衡。

镜片公司可能会设计类似的镜片,但具有不同的矫正水平。矫正度更高的镜片往往更贵——可能贵得多。让我们来看看在你的摄影中可能出现的各种镜头像差。但首先,你需要一些关于光如何穿过你的透镜的信息。

光与光轴

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面。光线进入你的镜头,翻转,并投射到一个平面传感器上。所有相机都能反转图像。但你可能没有注意到。今天的相机使用软件重新翻转照片,让你看到的是直立的。过去的电影摄影师都是倒过来拍摄照片的。

光轴是通过镜头中心到传感器的假想直线。光进入曲面透镜并沿光轴聚集在一个焦点上。至少,这是我们希望在光学系统中发生的。当光不聚焦在光轴上的一点时,就会发生畸变。

图形光撞击透镜聚焦和不聚焦
目标是将进入镜头的光线对准一个焦点(顶部)。当来自镜头不同部分的光线不对准时(底部),就会发生单色差。

透镜像差的类型

两种最常见的透镜像差类型是彩色和单色。色差与透镜如何聚焦不同颜色的光波有关。单色差是光学畸变。它们包括球面、彗差、曲率、场曲率像差和透镜光晕。

色差

索尼这样评价他们的产品12-24mm f/4镜头

“一个Super ED(超低色散)玻璃元件和三个ED玻璃元件被巧妙地部署,以最大限度地减少色差。有效降低色差有助于提高整个图像区域的清晰度和清晰度。”

色差是镜片收集不同颜色光波的方式。白光是由彩虹的颜色组成的。一个棱镜把颜色分开,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。如果放任不管,光波会在不同的点撞击光轴。这样就能分散光线,产生色彩边缘。

水和玻璃棱镜彩虹光
当光穿过像玻璃或水这样的介质时,彩色波可以分裂,因为它们移动的速度不同。

色差常被称为色差颜色的边缘因为沿边缘出现紫色或绿色的雾霾。这在浅色背景下的深色物体边缘尤其明显。

通过改变透镜中的玻璃,彩色波汇聚在一点上。这样可以集中光线,提高清晰度和清晰度。

你经常可以在夜空照片的边缘看到色差。所青睐的快速广角镜头天体摄影家最容易受此影响。但当你在浅色背景下拍照时,你也可能会在建筑物边缘看到彩色条纹,甚至是人脸。

紫色和绿色流苏
在浅色背景下,可以看到紫色或绿色的流苏沿深色边缘。

色差有两种类型,纵向的和横向的。纵向发生在整个图像上。横向发生在框架的边缘。

单色像差

单色差是光学畸变。这是由白光以不同的速度和角度穿过透镜产生的。有不同类型的单色像差。这些通常是指所产生的扭曲的形状。

球面像差

索尼这样评价他们的产品12-24mm f/2.8镜头

“三个XA(极端非球面)元件和一个标准非球面元件被纳入光学设计,具有卓越的表面精度,可有效控制散光、场曲率、彗差、畸变和其他球面像差,以获得高度的清晰度和准确的渲染。”

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比从中间进入的光折射得多。从边缘进入的光与从中心进入的光在不同的点撞击光轴。这就产生了一种被称为球形像差的软焦外观。

索尼在其镜头中添加了特殊形状的元素,以减少球差。这些非球面元素有助于将从边缘进入的光集中在一个点上。这使图像更清晰。非球面元件可以减少校正像差所需的内部零件总数。这使得镜头更轻。但由于非球面元件更难制造,镜片的成本往往更高。

Comatic畸变

彗差或彗差类似于球面像差。不同之处在于变形的形状。这种扭曲不是圆形的,而是拉长的,就像彗星的形状一样。当从透镜边缘进入的光线以一定角度进入时就会发生这种情况。彗差在画面边缘更为明显。外部彗发是指彗星形状的尾部远离图像的中心。当尾巴指向内时,这是内昏迷。

透镜像差形状
像差的形状取决于光相对于焦点的撞击位置。

曲率扭曲

当光线通过曲面透镜投射到平面传感器上时,就会发生曲率畸变。有两种主要类型的曲率畸变:和针垫。它们以扭曲的形状命名。随着桶形失真,图像的中心在中心凸起,在边缘看起来更小。就好像图像被包裹在一个桶里。

一个鱼眼镜头为达到艺术效果而夸大桶形变形。由于针垫变形,中心向内皱缩。这幅画的边缘看起来大一些。透镜可以有两种主要类型的曲率畸变。这就导致了一种复杂的波形失真,称为胡须失真。

城市鱼眼镜片
鱼眼镜头创造出桶形扭曲的艺术效果。图片来自Pixabay。

场曲率

曲率扭曲弯曲了本该笔直但不影响锐度或焦点的线条。场曲率与整个帧的焦点质量有关。图像可能在中间很清晰,而在边缘失去焦点。一些镜头设计师为漩涡增加了场曲率散景艺术效果。

花场曲率
场曲率扭曲可以在帧的边缘产生艺术散景。

眩光

索尼这样评价他们的产品12-24mm f/4镜头

“索尼独创的纳米AR涂层抑制了在背光和其他具有挑战性的照明情况下可能导致耀斑和重影的虚假反射,以保持高对比度和清晰度。在广泛的入射光角度范围内,不受耀斑的影响,提供了更大的框架和构图灵活性。”

镜头耀斑是由镜片内的玻璃元件反射的光引起的。镜片制造商在反射表面涂上薄层来减少反射。减少镜头光晕和其他灯光效果通常是可取的。但有些摄影师在照片中巧妙地加入了镜头光晕。

眩光
当光线反射到透镜元件上时,就会产生透镜耀斑。图片来自Pixabay。

边框边缘的晕纹

渐晕,画面的边缘比中心暗。晕晕是由镜头筒本身和镜头内的元素阻挡了一些来自边缘的光引起的。

许多摄影师为了达到艺术效果而添加了晕纹。但最好是控制小插图的形状和你想要的边缘的暗度,而不是镜头。

景观装饰图案
镜头渐暗是由于镜头元素挡住了一些光线而导致的边框边缘变暗。

减少镜头像差

许多像差是在快速镜头上看到的宽的孔径.在某些情况下,缩小孔径可以减小像差。

如果使用变焦镜头,尝试不同的焦距。当缩放时,镜头元素移动并改变它们的关系。你可能会在一个焦距上发现扭曲,而不是其他焦距。例如,你可能会在最宽焦距处看到枪管失真。或者当镜头处于最大焦距时,你可能会看到针垫失真。

先进的照片编辑程序还可以纠正许多扭曲。adobelightroom包含一个镜头校正面板中的开发模块。Adobe将每个镜头的独特配置文件编程到Lightroom中。在软件中尽可能调整已知的失真。

Lightroom屏幕截图镜头校正面板
显示在镜头校正面板中应用的镜头校正的Lightroom屏幕截图。Lightroom将自动检测您的镜头并应用配置文件(左),或者您可以手动调整图像(右)。

在Lightroom中设置导入预设,以自动校正镜头畸变。当你看到图像的时候,修正已经完成了。减少畸变的最好办法是买一款能消除大部分像差的高质量镜头。

结论

镜头设计和软件技术已经改进,以减少或消除许多镜头光学畸变。你可能不会注意到扭曲,除非你在拍摄线条或光点。快速广角镜头特别容易出现像差。缩小你的镜头,使用更窄的光圈,可以减少很多失真。

镜头设计师提高他们镜头的质量。但镜头评论者会进行测试,以检查营销炒作的效果。如果你想买一款镜片,可以看一篇深度评测,看看镜片的表现如何。

你可以选择如何处理镜头畸变。购买能尽可能消除光学畸变的昂贵镜片。使用图片编辑软件可以消除许多光学畸变。或者你可以忽略或接受镜头的不完美。利用扭曲来创造融合不完美的艺术图像。

如果你想了解更多关于摄影的基础知识,请查看我们的摄影初学者电子书。

显示评论(0)
Baidu