Inimese nägemissüsteemi optilised aberratsioonid (moonutused). Mis on moonutus

Moonutuste korrigeerimine aitab kompenseerida vigu, mis esinevad peaaegu igas kaamerapildis. Need võivad hõlmata raami nurkade tumedamaks muutmist, algselt sirgete joonte kõverdamist või kontrastsete ääriste ümber värvimist. Kuigi need ei pruugi esialgsel pildil eriti märgatavad olla, on nende kompenseerimisest alati kasu. Hooletu rakendamisel võib aga moonutuste korrigeerimine pilti isegi halvendada ning pealegi võib olenevalt objektist mõni ebatäiuslikkus ainult kasuks tulla.

Vinjettide, moonutuste ja kromaatilise aberratsiooni korrigeerimise tulemused.
1:1 mõõtkavas oleks erinevus veelgi märgatavam.

Üldine informatsioon

Kõige sagedamini on parandus ette nähtud ühe kolmest puudusest kõrvaldamiseks:

Vinjettimine moonutus Kromaatiline aberratsioon
  1. Vinjettimine ilmub järk-järgult tumenemisena kaadri servade suunas.
  2. moonutus väljendub algselt sirgete joonte kõveruses sissepoole (tünn) või väljapoole (padi).
  3. Kromaatiline aberratsioon põhjustada värvilise äärise ilmumist kontrastsetele piiridele.

Kuid objektiivi moonutuste korrigeerimise programmid suudavad tavaliselt mõjutada ainult ühte tüüpi moonutusi, mistõttu on oluline osata neid eristada. Järgmistes jaotistes kirjeldatakse moonutuste tüüpe ja põhjuseid, öeldakse, millal saab neid parandada, ja selgitatakse, kuidas alustada nende mõju minimeerimist.

Kõik selles peatükis kirjutatu kehtib ühel või teisel viisil iga moonutuste korrigeerimise programmi kohta, kuid on paslik mainida neist tuntumaid: need on Adobe Camera RAW, Lightroom, Aperture, DxO Optics ja PTLens.

1. Vinjettimine

See termin kirjeldab valgustuse järkjärgulist vähenemist kaadri nurkade suunas ning seda on ehk kõige lihtsam jälgida ja korrigeerida.

Sisemine vinjeteerimine Füüsiline vinjeteerimine Vinjeti korrigeerimine

Pange tähele, et sisemine vinjeteerimine on ainult kõige ilmsem
ülemises vasakus ja alumises paremas nurgas objekti omaduste tõttu,
kuigi tegelikkuses on efekt kõikides nurkades sama.

Tüübid ja põhjused. Vinjettimise võib liigitada ühte kahest kategooriast:

  • Füüsiline vinjeteerimine sageli ei saa seda parandada, välja arvatud kärpimise või käsitsi kergendamise / kloonimise teel. Ilmub tugeva ja terava pimendusena, tavaliselt ainult kaadri servades. Selle põhjuseks on mitmete filtrite või paksude ääristega filtrite, objektiivivarjukite ja muude objektide kasutamine, mis varjavad füüsiliselt valgust kaadri servades.
  • Sisemine* vinjeteerimine tavaliselt lihtne parandada. Ilmub progresseeruva ja tavaliselt kerge tumenemisena pildi keskpunktist eemal. See tekib objektiivi ja kaamera disainifunktsioonide tõttu. Tavaliselt on see kõige märgatavam madalamate f-peatuste juures, lainurk- ja teleobjektiivide puhul, kui sihtida kaugeid objekte. Kärbitud anduritega DSLR-kaamerad kalduvad vähem vinjeteerima, kuna tumedad servad on välja lõigatud (täiskaaderobjektiivide kasutamisel).

*Tehniline märkus: Sisevinjeteerimine jaguneb kaheks alamkategooriaks: optiline ja loomulik vinjeteerimine. Esimest saab minimeerida objektiivi ava sulgemisega (f-stopi suurendamine), kuid viimane ei sõltu objektiivi seadistusest. Seetõttu ei saa seda vältida, välja arvatud juhul, kui on võimalik kasutada väiksema vaatenurgaga objektiivi või spetsiaalset kompenseerivat filtrit, mis blokeerib osa valgusest pildi keskpunkti suunas (pole tavaline, välja arvatud suureformaadiliste kaamerate filtrid). .

Photoshop: reguleerijad
vinjeteerimise korrigeerimine

Parandus. Vinjettimist saab sageli korrigeerida lihtsalt summa kontrolli muutmisega, kuigi mõnikord on vaja määrata ka vinjeteerimise keskpunkt, kasutades keskpunkti juhtelementi, kuigi seda on harva vaja. Parandus teel suurendab aga visuaalset müra servades, kuna selle tööpõhimõte on sisuliselt radiaalse gradiendiga neutraaltihedusfiltri kasutamine.

Kunstlik vinjeteerimine. Mõned fotograafid lisavad oma võtetele tegelikult ka vinjeti, et juhtida tähelepanu kesksele objektile ja ka kaadri servade karedust visuaalselt vähendada. Seda tuleks aga rakendada pärast lõppvilja (inglise keelest laenates nimetatakse seda tehnikat post-crop vignetting).

2. Moonutused: tünn, padi ja perspektiiv

See termin kirjeldab algselt sirgete joonte kõverust sissepoole või väljapoole, mis võib mõjutada helitugevuse kuvamist:

Sinine täpp tähistab suunda
kaamerad; punased jooned tähistavad
paralleelsete joonte lähenemine.

  • Padi. See ilmub siis, kui algselt sirged jooned kõverduvad raami sisse. Tavaliselt mõjutab see teleobjektiivi või suumobjektiivi fookuskaugust.
  • Tünn. Ilmub, kui algselt sirged kõverad väljapoole. Tavaliselt seostatakse lainurkobjektiividega või suumobjektiivi lainurk- (peaaegu) fookuskaugusega.
  • Perspektiivi moonutamine*. Avaldub algselt paralleelsete joonte lähenemises. Selle põhjuseks on kaamera asukoht (see ilmneb, kui kaamera vaatenurk ei ole paralleelsete joontega risti); puude või arhitektuuri puhul tähendab see tavaliselt seda, et kaamera ei ole suunatud horisondi poole.

Maastikupildistamisel on horisondi ja puude moonutus tavaliselt kõige märgatavam. Horisondijoone paigutamine kaadri keskele võib aidata minimeerida kõigi kolme tüüpi moonutuste mõju.

Parandus. Õnneks saab kõiki ülaltoodud moonutusi parandada. Seda tuleks siiski kasutada ainult siis, kui see on vajalik, näiteks kui objekt sisaldab hääldatud sirgjooni või on selge geomeetriaga. Enamasti on arhitektuurne fotograafia moonutuste suhtes kõige tundlikum, maastikel aga palju vähem märgatav.

Pildindusprogrammid pakuvad tavaliselt löögi/polsterduse ning horisontaalse ja vertikaalse perspektiivi moonutamise juhtelemente. Ärge unustage kasutada ruudustikku (võimaluse korral), et teil oleks lihtsam joonte sirguse ja paralleelsuse töötlemise tulemusi hinnata.

Puudused. Kuna raami servad on moonutuste korrigeerimise käigus moonutatud, on tavaliselt vaja kärpida, mis võib kompositsiooni mõjutada. Lisaks jaotab parandus pildil resolutsiooni ümber; padja eemaldamine muudab servad mõnevõrra teravamaks (keskkoha arvelt), tünni eemaldamisel aga keskosa teravamaks (servade arvelt). Näiteks lainurkobjektiivide puhul on silinder tavaliselt viis, kuidas võidelda seda tüüpi objektiividele omase servade hägustumise vastu.

3. Kromaatiline aberratsioon

Kromaatiline aberratsioon (CA) paistab kontrastsete servade inetu värvilise ääristusena. Erinevalt kahest eelmisest objektiivide miinusest on kromaatiline aberratsioon tavaliselt nähtav ainult täissuuruses või suurte väljatrükkidega ekraanil pilti vaadates.

Ülaltoodud parandus on tõhus, kuna on
valdavalt radiaalsed HA-d, mida on lihtne eemaldada.

Tüübid ja põhjused. Kromaatilised aberratsioonid on võib-olla kõige mitmekesisemad ja raskemini alla surutavad ning nende mõju sõltub suuresti objektist. Õnneks saab CA fenomeni üsna lihtsalt mõista, jagades selle kolmeks komponendiks:

Tehnilised märkused. Puhtad radiaalsed CA-d tekivad siis, kui pildi värvikanalid salvestavad erineva suhtelise suuruse (samas on need kõik teravalt fookuses). Puhtad koaksiaalsed CA-d tekivad siis, kui krominantsuskanalitel on sama suhteline suurus,
kuid mõned neist on fookusest väljas. Värvimise korral võib olla kombinatsioon
radiaalne ja koaksiaalne XA aga anduri mikroläätse, mitte läätse skaalal.

  • Radiaalne kromaatiline aberratsioon kõige lihtsam eemaldada. Need ilmuvad kahevärvilise äärisena pildi keskpunktist lähtudes ja kasvavad selle servade suunas. Piir on tavaliselt sinakasvioletne, kuid võib esineda ka sini-kollast komponenti.
  • Koaksiaalne kromaatiline aberratsioon parandus ei ole kohaldatav või on võimalik ainult osaliselt, ebasoovitavate mõjudega pildi muudes osades. Need ilmuvad ühevärvilise halona ümber kontrastse äärise ja sõltuvad vähem asukohast kaadris. Halo võtab sageli magenta varjundi ning selle värvi ja suurust saab mõnikord parandada, nihutades objektiivi fookust veidi ette või taha.
  • Esiletõstete värvimine tavaliselt pole parandatav. See on ainulaadne nähtus digitaalsetes andurites, mille tulemuseks on selektiivne sähvatus – anduri tasemel tekivad värvilised laigud, tavaliselt sinised või magentapunased. Kõrge eraldusvõimega kompaktkaamerate kasutamisel tekivad need enamasti karmides, silmatorkavates hetkedes. Klassikaline näide on puulatvade ja lehestiku piirid helevalges taevas.

Erinevat tüüpi CA-de kombinatsioonid on igas võttes olemas, kuid nende võrdlev mõju võib olenevalt valitud objektiivist ja objektist oluliselt erineda. Nii radiaalsed kui ka koaksiaalsed CA-d on märgatavamad odavate objektiivide puhul, samas kui vanemate kompaktkaamerate puhul on valgusefekti värvus märgatavam; need kõik muutuvad suurema eraldusvõimega nähtavamaks.

Märge: Kuigi koaksiaalne HA ja värvus on tavaliselt kõikides piirides ühtlased, ei pruugi need nii olla, olenevalt konkreetse äärise heledusest ja värvist. Sellega seoses aetakse neid sageli segi radiaalse XA-ga. Radiaalseid ja koaksiaalseid CA-sid nimetatakse mõnikord ka vastavalt põiki (külgsuunaliseks) ja pikisuunaliseks.

Parandus Kromaatilised aberratsioonid võivad oluliselt mõjutada pildi teravust ja kvaliteeti – eriti kaadri servades. Siiski saab peaaegu täielikult eemaldada ainult mõned CA komponendid. Raskus seisneb sobiva tööriistakomplekti tuvastamises ja rakendamises iga komponendi jaoks eraldi – ülejäänud osas ohtu seadmata. Näiteks koaksiaalsete CA-de mahasurumine pildi ühes osas (kasutades selleks ekslikult radiaalset CA tööriistakomplekti), halvendate tõenäoliselt teiste osade välimust.

Alustage suure kontrastsusega äärise töötlemisega kaadri serva lähedal ja jälgige edenemist, kasutades jõudluse hindamiseks 100–400% ekraani suumi. Sageli on kõige parem alustada radiaalsete HA-dega, kasutades punase-tsüaani ja sinise-kollase juhtnuppe, kuna neid on kõige lihtsam eemaldada. Siis jääb üle vaid koaksiaalse HA ja värvuse kombinatsioon, mida saab Defringe Tooli abil vähendada (Photoshop: "Defringe"). Ükskõik, millistest seadistustest alustate, saavutatakse siin tulemus ainult kogemuste põhjal.

Fragment eelmise pildi vasakust ülanurgast.

Siiski ei tasu loota imele; mõned värvuvad ja koaksiaalsed CA-d on peaaegu alati olemas. See on eriti märgatav öiste valgusallikate, tähtede ning metalli ja vee otsepeegelduste puhul.

Automaatsed objektiivi korrigeerimise profiilid

Paljud kaasaegsed RAW-töötlusprogrammid suudavad parandada objektiivide puudujääke, kasutades eelseadistusi paljude kaamerate ja objektiivide kombinatsioonide jaoks. Kui see funktsioon on saadaval, võib see säästa palju aega. Adobe Camera RAW (ACR), Lightroom, Aperture, DxO optika ja PTLens pakuvad seda võimalust oma uusimates versioonides.

Ärge kartke reguleerida standardväärtusest 100% (täielik korrektsioon). Mõned eelistavad säilitada vinjetti ja moonutusi, kuid näiteks kromaatilise aberratsiooni täielikult välistada. CA puhul saavutab aga enamasti parima tulemuse hilisem käsitsi viimistlemine.

Kui kasutate fototöötlusprotsessi osana objektiivi korrigeerimist, võib selle rakendamise järjekord tulemust mõjutada. Müra vähendamine on tavaliselt tõhusam enne CA korrigeerimist, kuid teritamine tuleks teha pärast CA eemaldamist, kuna see võib mõjutada. Kui aga kasutad RAW-vormingus töötlemisprogramme, ei pea muretsema rakenduste järjekorra pärast – see saab õige.

Lisainformatsioon

Seotud teemasid käsitletakse järgmistes artiklites:

  • Pildi töötlemise tellimus
    Hea viis mõista, millises etapis tuleks läätse korrigeerida.
  • Objektiivi kvaliteet: MTF, eraldusvõime ja kontrastsus
    Ülevaade muudest pildikvaliteeti mõjutavatest objektiivi parameetritest.
  • Mis on läätsed
    Interaktiivne visualiseerimine objektiivi toimimisest algajatele.

Arvan, et paljud lugejad on korduvalt märganud, et fotol olev pilt erineb sellest, mida me oma silmaga näeme. See on osaliselt tingitud perspektiivi edastamise iseärasustest erinevatel fookuskaugustel. Lisateavet selle kohta saate artiklist. Lisaks võivad pildil ilmneda defektid kontrastsete alade värvihalode kujul, raami tumenemine servades ja objektide geomeetria muutused. Neid puudusi võib ohutult seostada läätsede optiliste moonutustega, nii et me räägime neist tänases artiklis.

moonutus

Moonutused on sirgjoonte geomeetriline moonutus, kui need tunduvad kõverad. Ärge ajage segamini moonutust ja perspektiivi moonutust, viimasel juhul muutuvad sirged paralleelsed jooned koonduvaks, kuid mitte kõveraks. Pildi mõju tüübi järgi on moonutusi kahte tüüpi: nõelapadi - kui jooned on nõgusad ja tünnikujulised - kui need on kumerad.

Nõelapadja moonutus, tavaline pilt ja tünni moonutus

Muidugi võtab pilt praktikas harva selliseid inetuid vorme nagu diagrammil. Reaalsem näide efektist on artikli alguses olev kerge tünnimoonutusega foto.

Esiteks on moonutus näha suumobjektiividel ja mida suurem on suumitegur, seda märgatavam see on. Tavaliselt lainurkasendis saate jälgida "tünni" ja kehas - "patja". Objektiivi äärmiste asendite vahel muutuvad optika vead vähem märgatavaks. Lisaks võib moonutuse tase muutuda ka kaugusest objektini, mõnel juhul võib see mõjuda lähedal asuvale objektile ja kaugemal olev tuleb fotol hästi välja.

Kromaatiline aberratsioon

Teine optiliste moonutuste tüüp, mida me käsitleme, on kromaatiline aberratsioon, sageli näete lühendit "XA". Kromaatilised aberratsioonid tekivad valge valguse lagunemisel värvikomponentideks, mille tõttu on pildil olev objekt erinevates värvides veidi erineva suurusega ja selle tulemusena tekivad piki selle serva värvilised kontuurid. Sageli nähtamatud kaadri keskel, muutuvad need nähtavaks pildi servadele lähemal asuvatel objektidel. XA ei sõltu fookuskauguse väärtusest ega ka avast, vaid avaldub sagedamini ja tugevamalt taas suumobjektiivides. Selle põhjuseks on vajadus lisada optilisse skeemi täiendavaid elemente, et efekti kõrvaldada, mis on muutuva fookuskaugusega objektiivide puhul märgatavalt keerulisem kui esmaste objektiivide puhul.

Vasakpoolsel pildil on CA-d eriti märgatavad juustel (lilla piirjoon) ja aknavõrel (türkiissinine).

Ei saa öelda, et kromaatilised aberratsioonid pilti suuresti rikuvad, kuid kontrastsetel objektidel, eriti taustvalgustuses, muutuvad need väga märgatavaks ja üsna silmatorkavaks.

Vinjettimine

Viimane punkt on vinjeteerimine ehk teisisõnu kaadri servade alade tumedamaks muutmine. Tavaliselt on seda näha lainurkobjektiividel nende kõige laiema ava juures. See efekt on üsna haruldane.

Ärge ajage segamini optikavigadest põhjustatud vinjettimist ja lisatarvikutest tulenevat välimust. Ülaloleval pildil said ääred mustaks tänu mitmele üsna paksule objektiivile keritud filtrile. Sarnase efekti saab ka pika kapoti peale keeramisel.

Algselt sõltuvad kõik optilised moonutused otseselt kasutatava optika klassist ja tüübist. Kallitel seeriaobjektiividel on keeruline objektiivide paigutus ja palju lisaelemente, mis minimeerivad need soovimatud mõjud. Odavamad objektiivid, eriti suumid, on nende disaini lihtsustamise tõttu nende probleemide suhtes palju altid.

Kiirustan lugejatele pettumust valmistama, lihtsalt pole ühtegi objektiivi, millel ülaltoodud probleemid täielikult puuduvad. Ühel või teisel määral moonutavad isegi kallid fikseeritud fookuskaugusega optikamudelid pilti, kuigi seda on märgata peamiselt kaadri servades. Hea uudis on see, et enamasti need efektid pilti väga ei riku ja neid saab programmiliselt üsna lihtsalt kõrvaldada (sellest räägime järgmises artiklis). Lisaks on mittetäisformaadilise maatriksiga kaameratel ja need kõik on amatöör-DSLR-id, pildi servad lõigatakse igal juhul ära ja head optikat kasutades on nähtavad moonutused minimaalsed.

Mulle meeldib teha lainurkfotosid. Kui keegi ütleks, et vali üks objektiiv, mille võin reisile kaasa võtta, oleks see kindlasti lainurk! Tänu sellele on mul palju lainurgaga tehtud fotosid.

Kõigi lainurkobjektiivide peamine probleem on optiline kumerus, mida nimetatakse moonutus(alates distortionsio lat. - kumerus).

Kui vaatate ülaltoodud fotot, märkate, et kõik jooned pole ühtlased, see on suurepärane näide optiline moonutus. Hõljutage nüüd hiirekursorit foto kohal ja vaadake, kuidas see peaks olema. Seega on moonutus optiline moonutus, mis on teie objektiivile iseloomulik.

Moonutusi on kahte tüüpi – tünnikujuline (kumer moonutus) ja nõelapadi (nõgus moonutus):

Moonutused on iseloomulikud lainurgale. Te ei märka telefotodel ega portreedel moonutusi. Seetõttu tuleb lainurkobjektiiviga pildistamisel enamasti moonutusi parandada. Moonutus on eriti tuntav, kui fotol on terve kaadri ulatuses palju sirgeid jooni, näiteks pildistades arhitektuuri mingi ülilainurkobjektiiviga (näiteks), tuleb moonutus kindlasti parandada.

Siiski pole moonutamine alati halb. Kui olete kunagi kalasilmaga (kalasilmaga) pildistanud, siis olete näinud optilise moonutuse selget näidet, ainult kalasilma moonutuse puhul on funktsioon, mida kõik armastavad. See näeb välja selline ():

Hõljutage kursorit viimase kaadri kohal ja näete fotot, mille moonutused on parandatud.

Kuidas eemaldada moonutusi.

Kui teil on Photoshop, on moonutuste eemaldamine lihtne. Peate minema menüüsse Filter, vahekaardile Moonutused ja valima alammenüü Objektiivi korrigeerimine. Nüüd liigutage liugurit vasakule või paremale, kuni saate soovitud tulemuse:

Loomulikult kulub teil moonutuste parandamiseks palju aega, nii et kõik ei taha seda parandada. Ja sel juhul on imerohi. Seda nimetatakse DXO Optic Pro. Selle keerulise programmiga saate moonutusi (ja rohkemgi) automaatselt parandada. Kõik, mida vajate, on installida programm ja laadida alla lisandmoodul oma kaamerale ja objektiivile, programm teeb ülejäänu automaatselt. Parandasin sellel viimast kalasilmaga tehtud fotot.

Väga paljud fotograafid ja amatöörid oma karjääri alguses seisavad fotograafias silmitsi sellise ebameeldiva asjaga nagu moonutus. See artikkel aitab teil mõista, mis on moonutus, miks see tekib ja kuidas saate seda vältida. Niisiis, kontseptsiooni all moonutus» viitab tavaliselt objektide geomeetrilisele kumerusele, joonte moonutamisele, mis ilmnevad pildistamise protsessis.

Moonutuste tüübid

Selle defekti kõige levinumaid tüüpe peetakse " padjakujuline ", sama hästi kui " tünnikujuline» moonutus. Tünnimoonutust iseloomustab joonte väljapoole kumerus ja pilt muutub kumeraks, peamiselt kaadri servades olevate joonte puhul. Ja selleks padjakujuline- joonte painutus, mis on suunatud raami keskpunktile lähemale, samas kui jooned on justkui nõgusad. Pealegi, padjakujuline moonutust nimetatakse mõnikord ka negatiivseks ja see on iseloomulik lainurgale. Ja tünnikujuline ehk positiivne moonutus võib enamasti ilmneda pikkade fookuste korral.

Miks moonutused tekivad

Moonutused võivad tekkida mitmel põhjusel. Üks neist on paralleelsete joonte koondumine kaamera kallutamisel või kallutamisel fotograafi poolt – enamasti tekib see moonutus kõrgete hoonete pildistamisel madala nurga alt. Lisaks võib moonutus tekkida ka kahtlase kvaliteediga odavate objektiivide kasutamisel. Üldiselt on see funktsioon omane suumobjektiividele, see tähendab muutuva fookuskaugusega objektiividele. Ja konstantse fookuskaugusega objektiivid tagavad laitmatult selge kompositsiooni ilma geomeetriliste moonutusteta.

Kuidas vältida moonutusi

Fotode moonutuste vältimiseks on kõige parem osta kallis ja kvaliteetne objektiiv. Mõnel juhul saab selle probleemi lahendada laiema nurgaga objektiivi abil. Ning proovida saab ka ammu tuntud ja end tõestanud nippi – eemalduge objektist kaugemal ja kasutage suumifunktsiooni. Saate eemaldada valmis foto moonutused ning muuta see proportsionaalsemaks ja harmoonilisemaks, kasutades spetsiaalset lihtsat valikut Adobephotoshop või mõni muu graafiline redaktor.


Moonutamine kui kunstiline tööriist

Mitte kõigil juhtudel ei saa moonutusi pidada puuduseks ja moonutuseks. Mõnikord on see omamoodi kunstiline meetod. On isegi teatud tüüpi objektiive, mis on mõeldud mitte ainult moonutusi mitte kõrvaldama, vaid ka seda tahtlikult rõhutama. Üks seda tüüpi läätsedest on kalasilm, mis tähendab "kalasilm". See on peegelkaamerate jaoks üks ebatavalisemaid optilisi süsteeme. Selle ülilainurga kumera esiobjektiivi pildistamisnurk on 180 kraadi ja mõnikord rohkem. Tulemuseks on ümmargune pilt, samas kui raam ise jääb ristkülikukujuliseks. Seda tüüpi objektiivid on peaaegu kõigi juhtivate fotoseadmete tootjate arsenalis - Nikon, Canon ja teised.

Teine tahtliku (positiivse) moonutusega objektiivide tüüp on Tilt / Shift objektiivid. Kõige sagedamini kasutatakse neid arhitektuurilise või tehnilise fotograafia ajal. Tilt / Shift objektiivi peamine omadus on perspektiivi juhtimine, aga ka võimalus seda korrigeerida. See on kallutatava nihutusega optiline disain. Kõige esimene seda tüüpi objektiiv maailmas on f/3.5 PC-Nikkor, mille kujundas ja monteeris kuulus ettevõte Nikon aastal 1961. Kõige sagedamini kasutatakse neid objektiive 35 mm ja keskmise formaadiga ühe objektiiviga peegelkaamerates. Praegu on üha enam nõutud Tilt / Shift objektiivid fookuskaugusega 24, 28, 35, 45, 85 ja ka 90 millimeetrit.

Moonutused ja perspektiiv

Ärge kunagi ajage segi selliseid mõisteid nagu perspektiiv ja geomeetriline moonutus. Neid ühendab üks oluline tegur – objektiivi vaatenurk. Kui aga moonutus ehk geomeetriline moonutus on kompositsiooni oluline defekt, siis on perspektiiv maailma ja meie enda taju eriomadus. Inimese silmad on võimelised nägema peaaegu 180 kraadi. Sellest vaatenurgast on meil alati vaja lainurka, mis annab perspektiivi. Fototelevisiooni saidi kohta.

Kuva blogisse manustamiseks html-kood

Mis on moonutus fotograafias

Väga paljud fotograafid ja amatöörid oma karjääri alguses seisavad fotograafias silmitsi sellise ebameeldiva asjaga nagu moonutus. See artikkel aitab teil mõista, mis on moonutus, miks see tekib ja kuidas saate seda vältida.

Loe rohkem

Nagu igale "mitteideaalsele" optilisele süsteemile, iseloomustavad ka inimsilma optilised defektid – aberratsioonid, mis vähendavad nägemiskvaliteeti, moonutades võrkkesta pilti. Aberratsioon on kitsa paralleelse valguskiire mis tahes nurkhälve ideaalsest ristumispunktist võrkkestaga, kui see läbib kogu silma optilist süsteemi.

Tehnilises optikas määravad optilise süsteemi kvaliteedi valguslaine tasase või sfäärilise frondi aberratsioonid selle süsteemi läbimisel. Seega on aberratsioonideta silm lame lainefrondiga ja annab võrkkestale kõige terviklikuma pildi punktallikast (nn "Airy ketas", mille suurus sõltub ainult pupilli läbimõõdust). Kuid tavaliselt, isegi 100% nägemisteravusel, moonutavad silma valgust murdvate pindade optilised defektid kiirte kulgu ja moodustavad ebakorrapärase lainefrondi, mille tulemuseks on suurem ja asümmeetriline kujutis võrkkestale.

Kujutise optilise kvaliteedi kvantitatiivne tunnus on reaallainefrondi ideaalsest lainefrondi kõrvalekalde vigade ruutkeskväärtus. Saksa matemaatik Zernike võttis kasutusele matemaatilise formalismi, kasutades lainefrondi aberratsioonide kirjeldamiseks polünoomide jada. Esimese ja teise, st madalama järgu polünoomid kirjeldavad silmaarstidele tuttavaid optilisi aberratsioone - lühinägelikkust, hüperoopiat ja astigmatismi. Vähem tuntud on kõrgema järgu polünoomid: kolmas vastab koomale – see on silma optilise telje suhtes nurga all langevate kaldus valguskiirte sfääriline aberratsioon. See põhineb silma optiliste elementide asümmeetrial, mille tulemusena ei lange sarvkesta kese kokku läätse keskpunktiga. Neljandat järku aberratsioonid hõlmavad sfäärilist aberratsiooni, mis on peamiselt tingitud objektiivi ebaühtlasest murdumisvõimest selle erinevates punktides. Kõrgemaid astmeid nimetatakse ebaregulaarseteks aberratsioonideks.

Kuidas lainefronti mõõdetakse

Optilist süsteemi peetakse heaks, kui Zernike'i koefitsiendid on nullilähedased ja seetõttu on lainefrondi vigade efektiivväärtus väiksem kui 1/14 valguse lainepikkusest (Marechali kriteerium). Selle koefitsiendi andmete põhjal saab nägemisteravust ennustada, modelleerides võrkkesta mis tahes optotüüpide kujutist. Inimese nägemissüsteemi aberrameetria määramiseks kasutatakse spetsiaalset seadet - aberromeetrit. Kliinikutes kasutab Excimer firma VISX Inc (USA) Wave Scan aberromeetrit.

Praegu on silmade aberratsioonide määramiseks mitmeid meetodeid, mis põhinevad erinevatel põhimõtetel.

Esimene neist on sihtmärgi võrkkesta kujutise analüüs (võrkkesta kujutise aberromeetria). Võrkkestale projitseeritakse kaks paralleelset laserkiirt lainepikkusega 650 nm ja läbimõõduga 0,3 mm, millest üks langeb rangelt piki visuaalset telge ja on võrdlusaluseks ning teine ​​asub sellest etteantud kaugusel. Järgmisena registreeritakse teise tala kõrvalekalde määr võrdluskiire fikseerimispunktist ja seega analüüsitakse järjestikku iga punkti pupilli sees.

Teine põhimõte on silmast väljuva peegeldunud kiire analüüs (väljamineva refraktsiooni aberromeetria). Seda kasutati laialdaselt astronoomias, et kompenseerida teleskoopide aberratsioone atmosfääri ja kosmose läbimisel. Dioodlaseriga lainepikkusega 850 nm suunatakse silma kollimeeritud kiirguskiir, mis läbides kõik silma kandjad, peegeldub võrkkestalt, võttes arvesse aberratsioone, ja väljundis siseneb. maatriks, mis koosneb 1089 mikroläätsest. Iga mikrolääts kogub oma fookuspunkti moonutamata kiired ja aberreeritud kiired on fokuseeritud sellest teatud kaugusele. Saadud teavet töötleb arvuti ja esitatakse aberratsioonikaardi kujul. Wave Scan põhineb sellel põhimõttel.

Kolmas põhimõte põhineb foveolale langeva valguskiire kompenseerival reguleerimisel. Praegu kasutatakse seda meetodit subjektiivse aberromeetrina, mis nõuab patsiendi aktiivset osalemist. Uuringu käigus suunatakse valguskiir silma läbi 1 mm aukudega pöörleva ketta, mis asub pupilliga samal optilisel teljel. Ketta pöörlemisel läbivad kitsad paralleelsed valguskiired pupilli igat punkti ja projitseeritakse aberratsioonide puudumisel foveolale, kuhu suunatakse teine ​​kiir koos kontrollmärgiga risti kujul. Kui patsiendil on lühinägelikkus, kaugnägelikkus, astigmatism või muud kõrgema astme aberratsioonid, märkab ta nende punktide ja risti lahknevust ning peab need spetsiaalse aparaadi abil sobitama. Nurk, mille võrra see punkti nihutab, peegeldab aberratsiooni astet.

Uusimate tehnoloogiatega loodud ja erinevatel tööpõhimõtetel põhinevad mitmesugused oftalmoloogilised seadmed võimaldavad mitte ainult kvalitatiivselt, vaid ka kvantifitseerida madalama ja kõrgema järgu kõrvalekaldeid ning neid mõjutavaid tegureid.

Silma optilise süsteemi aberratsioonide peamised põhjused

  • Vormid ja läbipaistvus sarvkest ja lääts; võrkkesta seisund; silmasisese vedeliku ja klaaskeha läbipaistvus.
  • Pupilli läbimõõdu suurenemine. Kui pupilli läbimõõduga 5,0 mm valitsevad 3. järku aberratsioonid, siis selle suurenemisega 8,0 mm-ni suureneb 4. järku aberratsioonide osakaal. Arvutatakse, et pupillide kriitiline suurus, mille puhul kõrgemat järku aberratsioonid avaldavad kõige vähem mõju, on 3,22 mm.
  • Majutus. Märgitakse, et aberratsioonid suurenevad koos vanusega ja perioodil 30–60 aastat kahekordistuvad kõrgema järgu aberratsioonid. Võib-olla on see tingitud asjaolust, et aja jooksul läätse elastsus ja läbipaistvus vähenevad ning see ei kompenseeri enam sarvkesta aberratsioone. Sama juhtub akommodatsioonispasmiga.
  • Majutuskoha spasm esineb üsna sageli igas vanuses inimestel. Oftalmoloogias mõistetakse akommodatsioonispasmi all liigselt püsivat akommodatsioonipinget, mis on tingitud sellisest tsiliaarlihase kokkutõmbumisest, mis ei kao tingimuste mõjul, kui akommodatsioon ei ole vajalik. Lihtsamalt öeldes on akommodatsioonispasm silmalihase pikaajaline staatiline ülepinge, mis on tingitud näiteks pikaajalisest arvutiga töötamisest ja selle tagajärjel arvutisündroomi tekkimisest. Akommodatsioonispasmid võivad tekkida kõigi refraktsioonide korral (sh astigmatism). Akommodatsioonispasm põhjustab vale lühinägelikkust või suurendab tõelist lühinägelikkust.
  • Pisarafilmi olek. Leiti, et pisarakile hävimisel suurenevad kõrgemat järku aberratsioonid 1,44 korda. Üks pisarakile häire tüüp on kuiva silma sündroom.
    Kuiva silma sündroom tekib sarvkesta pinna kuivamise tõttu harvaesinevast pilgutamisest ja pidevast tööobjekti vaatamisest. Uuringud on näidanud, et nii arvutiga töötades kui ka lugedes pilgutab inimene silmi kolm korda vähem kui tavaliselt. Selle tulemusena kuivab pisarakile ja tal pole aega taastuda. Kuiva silma sündroomi põhjused võivad olla: silmade suur koormus lugemisel ja arvutiga töötades, kuiv siseõhk, alatoitumus ebapiisavate vitamiinidega, kõrge õhusaaste, teatud ravimite võtmine.
  • Kontaktläätsede kandmine. On leitud, et pehmed kontaktläätsed võivad põhjustada kõrget lainelist monokromaatilist aberratsiooni, samas kui kõvad kontaktläätsed vähendavad oluliselt teist järku aberratsioone. Kõvade kontaktläätsede asfääriline pind võib aga põhjustada sfäärilisi aberratsioone. Asfäärilised kontaktläätsed võivad põhjustada suuremat nägemisteravuse ebastabiilsust kui sfäärilised kontaktläätsed. Multifokaalsed kontaktläätsed võivad esile kutsuda kooma ja 5. järku aberratsioone.

Praegu on välja töötatud tehnika individuaalseks nägemise korrigeerimiseks ( Super Lasik, Custom Vue), mis põhineb aberromeetrial, mis võimaldab maksimaalselt kompenseerides visuaalses süsteemis esinevaid võimalikke moonutusi, saavutada suurepäraseid tulemusi peaaegu kõigil keerukatel juhtudel.