像差引起眩光(眩光产生的原因及简析)像差引起眩光(眩光产生的原因及简析)

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像差引起眩光(眩光产生的原因及简析)

像差引起眩光(眩光产生的原因及简析)

我们总是期望手中的相机和镜头可以完美地再现我们所看到的东西。虽然就现代的数码摄影而言,这一切已经非常接近了。但是我们仍需要经常处理一些镜头特定的光学缺陷,这些光学缺陷往往会表现为我们照片中的许多不同的像差。

这些像差在较便宜的镜头中很常见,但在一些昂贵的镜头中也有存在。我们经常认定这些像差为“锐度杀手”,不过其中一些像差很容易修复,而另一些则需要我们在拍摄时就提前涉及。在本文我们将着重的去了解几种常见的光学缺陷所带来的像差问题,并通过特定的方式进行缓解,甚至是消除他们。

最容易识别的像差“大紫边”

色差是最容易识别的像差之一,也就是众所周知的“大紫边”。这是因为当镜头无法将所有波长的颜色投射到同一焦平面时发生的常见光学问题。色差是由镜头中透镜色散引起的,不同颜色的光在通过镜头时以不同的速度传播。因此,图像可能看起来模糊或有明显的彩色边缘出现在物体周围,特别是在高对比度的情况下。

为什么会出现色差?

我们知道光是不同波长(颜色)的组合,我们也知道当光线通过棱镜时,它会分散成其原色,如上图所示。

虽然我们使用的是镜头而不是棱镜,但光线通过镜头玻璃时也会产生散射,当光从镜头出来时,这些不同波长的光需要会聚在镜头的焦点上。

当镜片制造方式存在缺陷时,不同波长的光会以与通常对应的角度略有不同的角度折射,因此,某些镜头无法将所有波长的光线带入单个焦点,这是由于镜头的曲率造成的。

由于上述原因,让所得的照片看起来会模糊,沿着拍摄对象的边缘有明显的色边。没有镜头百分百完美,这种效果在不同的镜头中是不同的,因为每个镜头的镜片和结构是不同的。

通常通过制造商使用镜片阵列来实现正确对准所有这些不同光线。如果将你的镜头拆开,那么你会发现他包含几十组镜片也不足为奇,但是即使这样也无法完全避免色差。通常我们可以看到有两种类型的色差分别是:纵向色差和横向色差,接下来我们将根据两种不同的色差进行了解。

纵向色差:

往往出现在高对比度区域,比如画面的边缘或中心。它呈现为绿色或紫色边缘,它位于焦点对象的前面或后面。上图显示了标准的纵向色差,无论他们在画面中的什么位置,您都可以在每个对比边缘找到它。

当不同波长的颜色在通过镜头后不会聚在同一点时就会发生纵向色差,具有纵向色差问题的镜头可以在整个图像中显示物体周围的边缘,即使在镜头中心也是如此。通过调整镜头光圈可以大大减少纵向色差,大光圈镜头通常比小光圈镜头更容易出现色差。

横向色差:

当不同波长的颜色以一定角度聚焦在沿同一焦平面的不同位置时将发生横向色差,与纵向色差不同,横向色差从不出现在图像的中心,只能在高对比度区域的图像角落看到。

在一些鱼眼镜头,广角镜头和低质量镜头上,蓝色和紫色边缘通常很常见。通过调整镜头光圈并不能消除横向色差,而且许多镜头还同时存在纵向和横向色差,不过我们可以在后处理软件中移除或减少它们。

如何在后期处理中减少色差:

在Lightroom中,您将在“修改照片模块”中完成大部分后期处理。在此模块中,找到“镜头校正”面板。最新版本的Lightroom有两个选项卡“配置文件”和“手动”。

在“配置文件”选项卡中,选择“启用配置文件更正”和“删除色差”。对于各种镜头制造商而言,启用配置文件将使用Lightroom中的预加载文件消除删除色差和畸变。

某些镜头可能需要进行一些手动校正才能纠正色差。在这种情况下,请转到“手动”选项卡,然后使用“去边”滑块微调并修复色差,直到看到它消失为止。

如果您想要精确选择边缘颜色,请使用吸管工具,并沿着显示色差的边缘沿不同区域进行采样并修复它。

这是修复色差的一种非常简单直接的方法,在大多数图像中,自动选择配置文件就可以完成工作。您很少需要转到手动选项卡进行任何调整。

如何在拍摄前缓解色差:

与广角镜头和变焦镜头相比,定焦镜头在色差方面表现更好。使用大光圈拍摄可以产生梦幻般的散景,但如果您遇到色差问题,则需要缩小光圈以避免此问题。较小的光圈有助于镜头将不同的颜色彼此靠近聚焦,从而减少色差的影响。尽可能避免高对比度场景。如果您在室内拍摄,请尝试避开明亮的背景,如白色。在不可避免的情况下,拍摄RAW格式,这可以帮助您在后处理时更好消除色差。带有反射表面的主题可以沿着明亮反射区域的边缘增强色差。由于镜头的曲率,横向色差对边缘更明显,因此请尝试将拍摄对象放在中间而不是边缘附近进行构图。如果您使用的是变焦镜头,请尽量不要以最短或最长的焦距进行拍摄,因为这些焦距往往不会太锐利,并且可以增强色差效果。最有范儿的像差“暗角”

渐晕,也称为“光线衰减”(我们常说的“暗角”)在光学和摄影中很常见,简单来说,与中心相比,意味着图像角落变暗。渐晕是由光学引起的,或者是在后处理中有目的地添加的。根据渐晕的类型和原因,它可以是渐进的或凸显的。光学渐晕的原因有很多,它可以自然地出现在所有镜头中,或者也有可能是由于使用滤镜和遮光罩等外部工具而导致的。

光学渐晕:

光学渐晕自然发生在所有镜头中。根据镜头的光学设计和结构,它在某些镜头上可能非常强,而在其他镜头上几乎看不到。然而,在大多数现代镜头上都会出现渐晕,特别是在具有非常大光圈的镜头上。这有两个原因。首先,在最大的光圈处,进入镜头的光部分被镜筒阻挡,如下图所示:

请注意,这种渐晕在大光圈处最明显,因为它是物理镜筒,主要阻挡来自镜筒前后的周边光线。如果你有一个大光圈定焦镜头,你可能已经在镜头散景中看到了这种效果。

当光线穿过任何镜头时,镜头周边的光线比中心的光线传播得更长。这在广角和超广角镜头上尤其明显。在这种情况下,余弦第四定律照射衰减开始,其表明光衰减与周边光线和光轴之间的角度的余弦的四次方成比例。我不会在这里详细介绍,因为它可能变得非常复杂和技术性。请记住,远离光轴的光线将始终传播更长时间,因此当它们到达您的数码相机传感器时,图像中会出现更多渐晕。

机械渐晕:

由于有光进入镜头的极端角度,特别是在超广角镜头上,制造商通常设计镜头遮光罩防止炫光。如果你密切注意你的镜头,他们的镜头罩总是比镜头的前部元件大得多。这是因为我们的想法是阻止明亮的光源(如阳光)以极端角度进入镜头,以防止因内部反射引起的耀斑,重影和对比度降低,而不会阻挡所需的光线,这显然会导致渐晕。因此,制造商非常关注镜头罩的尺寸,并确保它们足够大,以便在不增加渐晕的情况下通过光线。但是一些第三方的遮光罩或滤镜,往往不符合设计需求而导致附加的机械渐晕。

如何在后期处理中减少渐晕:

在Lightroom和Photoshop中可以轻松删光学渐晕,但是附加渐晕只能通过裁切进行处理。

在Lightroom中,您将在“修改照片模块”的“镜头校正”面板中找到“手动”选项卡,在手动选项卡中有暗角选项,根据滑块的滑动,您可以实时预览图像的变化,从而选择最佳的设置。

最梦幻的像差“眩光”

镜头耀斑也就是我们常说的“眩光”,是当你直接对着太阳拍摄时或者当它处于特定角度时,在你的照片中可能出现的人为像差。它可以受到大量的变量,如镜头的类型和滤镜的使用,以及您是否有一个镜头遮光罩,甚至是一天的时间和你的相机设置。

当诸如太阳之类的光源点比场景的其余部分亮得多时,会发生镜头耀斑,并且它恰好出现在图像中(在镜头视角内),或者只是碰到镜头的前部元件而没有出现在图像中。根据这个明亮光源的位置,会散布在整个图像中的球体和多边形伪影。

虽然上图通常显示镜头耀斑,但制造商和摄影师通常会识别出两种类型的镜头耀斑:遮蔽耀斑和重影耀斑。虽然两者通常齐头并进,但具有多涂层透镜元件表面的良好透镜可以显着减少图像中的遮蔽耀斑。

遮蔽耀斑:

你可以看到太阳正好位于拍摄对象之上和图像区域之外,但是它的光线仍然到达了镜头,并在照片中围绕着主体创造了遮蔽耀斑。遮蔽耀斑不仅影响了太阳周围的区域,而且对主体的头发,脸部甚至衣服产生了极大的影响,导致对比度降低。在这种情况下,实际上允许遮掩耀斑,提供一个喜怒无常,明亮的镜头。

不幸的是,遮蔽耀斑会因许多因素而加剧,例如镜头内部的灰尘,脏的前部镜头元件,脏和低质量的镜头滤镜,缺乏防反射多涂层技术等。在某些情况下,效果可以在图像中看起来很糟糕。

重影耀斑:

不像遮蔽耀斑使图像看起来模糊,对比度非常小,重影耀斑只会产生图像中可见的伪影,无论是明亮光源的反射,还是类似于镜头光圈的形状。这些不同颜色和形状的伪影通常出现在光源的直线上,并且可以跨越整个图像,具有许多不同的伪像。

影响耀斑的因素:

虽然大多数现代镜头采用特殊的多涂层技术设计,以减少光斑,但即使是一些最好的专业级镜头也会使图像具有可见的重影和遮蔽耀斑。有诸多元素对图像中的耀斑以及强度的显示方式产生了极大的影响。

镜头元素:镜头光学元件越多,图像中出现的重影就越多焦距广:角镜头不仅设计用于处理光斑,而且焦距越短,光源就越小。另一方面,长焦镜头的表现要差得多,因为它们放大了一切,因此往往他们俩具有巨大的遮光罩镜头设计:良好的镜头设计绝对可以影响镜头耀斑。例如,尼康一直在设计具有凹进前部元件的镜头,这可以大大减少耀斑和重影,甚至不需要使用昂贵的涂层技术。镜头灰尘:所有镜头都会累积灰尘,内部灰尘会导致更多的遮挡耀斑问题

如何避免耀斑:

如果您不想在图像中看到耀斑,可以采取一些简单的步骤来防止它出现在图像中

使用遮光罩:这是正确的,这也是为什么存在遮光罩的原因。它们有助于阻挡直射阳光到达前部元件使用你的手或其他物体:只需将手放在镜头上以遮挡阳光就可以完全消除重影,这是一个非常简单的方法!使用高质量镜头:高质量专业级镜头价格昂贵,但它们通常采用令人惊叹的涂层技术,有助于显着减少甚至消除闪光问题使用定焦镜头而不是变焦镜头:通常,定焦镜头比变焦镜头具有更简单的光学结构,并且有更少的光学元件。您需要处理的元素越少,图像中显示的耀斑就越少改变视角和构图:有时只是改变镜头中光源的位置可以产生巨大的差异结语

如果您的照片中出现像差,请不要惊慌!通过阅读本文,您现在可以了解一些摆脱它们的技巧和窍门。您可以在拍摄前最小化相差,也可以在后期处理中纠正它,并让您的照片将以您希望的方式呈现。

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