background image

Poradnik fotografii

>

Budowa aparatu cyfrowego

>

OPTYKA

>

Aberracja chromatyczna

Dzisiejsze promocje RTV - kliknij tutaj i sprawd

ź

!

Aberracja chromatyczna

Tak   nazywa  si

ę

  wada  soczewki  przejawiaj

ą

ca  si

ę

  tym,  

ż

e  promienie 

ś

wiatła  o  ró

ż

nej   barwie

maj

ą

  ognisko   w   ró

ż

nej   odległo

ś

ci   od   soczewki.   Innymi   słowy,   soczewka   ma   ró

ż

ne   długo

ś

ci

ogniskowej   dla  

ś

wiatła   o   ró

ż

nej   barwie.   Wyró

ż

nia   si

ę

  aberracj

ę

  chromatyczn

ą

  podłu

ż

na   i

poprzeczn

ą

. Na Rys.1 pokazujemy efekt aberracji chromatycznej podłu

ż

nej.

Rys.1. Aberracja chromatyczna podłu

ż

na

Wi

ą

zka 

ś

wiatła białego pada na soczewk

ę

 równolegle do jej osi optycznej, pokazanej zielon

ą

lini

ą

  i rozszczepia  si

ę

  na  barwy  składowe.   Ka

ż

da  z nich   ma  ognisko  w  nieco innym  miejscu   osi

optycznej. Zjawisko to jest wynikiem dyspersji, czyli zale

ż

no

ś

ci współczynnika załamania 

ś

wiatła n

od   jego   barwy.   Poprawniej   jest   mówi

ć

  o   zale

ż

no

ś

ci   współczynnika   załamania   od   długo

ś

ci   fali

ś

wiatła ale fotoamator widzi barwy a nie długo

ś

ci fali wi

ę

c u

ż

ywamy zamiennie barw

ę

 i długo

ść

 fali

ś

wiatła.

Współczynnik załamania n jest tym wi

ę

kszy im mniejsza jest długo

ść

 fali 

ś

wietlnej. Jest wi

ę

c

najwi

ę

kszy dla 

ś

wiatła niebieskiego

a najmniejszy dla czerwonego.

Najsilniej   załamywane  

ś

wiatło   niebieskie   skupia   si

ę

  najbli

ż

ej   soczewki,   czyli   dla   tego  

ś

wiatła

soczewka   ma   najkrótsz

ą

  ogniskow

ą

  F

N

  a   najdłu

ż

sz

ą

,   F

C

,   ma   dla  

ś

wiatła   czerwonego.   Efekt

aberracji  pokazujemy   z  du

żą

  przesad

ą

  dla  ułatwienia  wyja

ś

nie

ń

.   Efekt   ten   wyst

ę

puje  równie

ż

  w

obiektywach aparatów fotograficznych, cho

ć

 jest tam minimalizowany ró

ż

nymi metodami o których

napiszemy dalej.

W   przypadku   aparatu   fotograficznego   aberracja   chromatyczna   powoduje,  

ż

e   obraz

przedmiotów   fotografowanych   b

ę

dzie   nieco   rozmyty.   Z   Rys.1   wynika,  

ż

e   nie   mo

ż

na   uzyska

ć

ostrego   obrazu   dla   wszystkich   barw   jednocze

ś

nie.   Je

ż

eli   ostro

ść

  b

ę

dzie   ustawiona   dla   barwy

ż

ółtej, której długo

ść

 fali jest pomi

ę

dzy niebiesk

ą

 i czerwon

ą

, to elementy obrazu o innym kolorze

b

ę

d

ą

 nieco rozmyte. Efekt aberracji chromatycznej podłu

ż

nej jest jednak bardzo mały i praktycznie

nie degraduje  jako

ś

ci zdj

ę

cia.  Znacznie gro

ź

niejsza dla  jako

ś

ci zdj

ęć

 jest  aberracja poprzeczna.

Wyja

ś

niamy ja na Rys.2.

Nowo

ś

ci na email

Twój adres email:

Zapisz się

Akceptuj

ę

 

regulamin

prywatno

ś

ci

 i prosz

ę

 o

przesyłanie bezpłatnych i
niezobowi

ą

zuj

ą

cych informacji o

nowych artykułach o fotografii
oraz o ciekawych ofertach
zwi

ą

zanych z fotografi

ą

Szukaj tematu:

Najnowsze aparaty i artykuły

Nowo

ś

ci

Aparaty cyfrowe i

obiektywy

Poradnik fotografii

Słownik terminów angielskich

Porady praktyczne

FOTOGRAFOWANIE

LUSTRZANK

Ą

FOTOGRAFOWANIE

iPhonem

Fotografia dla dzieci

Fotoporadnik w PDF

SKANERY I SKANOWANIE

ZŁODZIEJ W SIECI

JAK SZUKA

Ć

 TEMATU

HDR - najnowsze

osi

ą

gni

ę

cia

GALERIA ZDJ

ĘĆ

 HDR

Adobe Photoshop Elements

7.0

Budowa aparatu cyfrowego

MATRYCE

MONITORY
(wy

ś

wietlacze)

OPTYKA

Aberracja chromatyczna

Aberracja układów
optycznych

Celowniki

Obiektyw zoom o stalej
jasno

ś

ci

Obiektyw

K

ą

t widzenia obiektywu

Obiektyw rybie oko

Ogniskowa rzeczywista a
równowa

ż

na

Ogniskowa równowa

ż

na

Zoom optyczny

Zasada teleobiektywu

Dodatkowy zoom
optyczny

Digiscoping

Autofokus

Celownik optyczny

Powi

ę

kszenie obiektywu

Stabilizator obrazu

Front i back fokus

Back i front focus II

ELEKTRONIKA

Oprogramowanie

Przysłona - teoria

Migawka

Oznaczenia w cyfrówce

Aberracja chromatyczna - szczegółowy opis

http://www.fotoporadnik.pl/aberracja-chromatyczna-en.html

1 z 4

2015-03-03 19:56

background image

Przysłona - budowa

Lampa błyskowa

BUDOWA LUSTRZANKI

Funkcje aparatu cyfrowego

Kalibracja kolorów

Fotografowanie

Makrofotografia

PANORAMY

WIDEO LUSTRZANK

Ą

Powstawania zdj

ę

cia

Obróbka komputerowa

Odbitki cyfrowych zdj

ęć

Kupujemy aparat cyfrowy

Pierwsze zdj

ę

cia

Encyklopedia fotografii

Jak fotografowa

ć

Zagadnienia ró

ż

ne

APARATY SPECJALNE

Pytania Czytelników

O autorze

Galeria zdj

ęć

Znajd

ź

 nas na Facebooku

Fotoporadnik.pl -
fotografia
poradnik

3 243 osoby lubi

ą

 obiekt

Fotoporadnik.pl - fotografia poradnik

.

Wtyczka społeczno

ś

ciowa

Lubi

ę

 to!

Lubi

ę

 to!

Fotoporadnik.pl
- fotografia
poradnik

19 lutego o 05:52

Sk

ą

d wzi

ę

ły si

ę

 symbole

u

ż

ywane w fotografii

Obja

ś

nimy pochodzenie

kilku symboli u

ż

ywanych

w fotografii, to taka
ciekawostka. DSLR -
pochodzi od "Digital
Single-Lens Reflex
camera" i jest (...)

Rys.2 Aberracja chromatyczna poprzeczna.

Wi

ą

zka 

ś

wiatła białego padaj

ą

ca pod du

ż

ym k

ą

tem do osi optycznej  obiektywu (dla prostoty

wyja

ś

nie

ń

  jest   to   jedna   soczewka)   rozszczepia   si

ę

  na   barwy   składowe   i   na   matrycy   (filmie)

powstaje  kilka  jej   odwzorowa

ń

,   przesuni

ę

tych   wzgl

ę

dem  siebie.   Efekt   aberracji  poprzecznej   jest

wyra

ź

nie widoczny na zdj

ę

ciach i zwi

ę

ksza si

ę

 w miar

ę

 oddalania si

ę

 od  

ś

rodka zdj

ę

cia. Jest on

szczególnie wyra

ź

ny na zdj

ę

ciach wykonanych obiektywem szerokok

ą

tnym, gdy 

ś

wiatło wpada do

aparatu   pod   du

ż

ym   k

ą

tem   do   osi   optycznej.   Aberracja   chromatyczna   jest   równie

ż

  du

ż

a   przy

fotografowaniu obiektywem o długiej ogniskowej a to dlatego, 

ż

e nawet minimalnie rozszczepione

promienie o ró

ż

nej barwie przebywaj

ą

 dłu

ż

sz

ą

 drog

ę

 od obiektywu do matrycy i odwzorowuj

ą

 si

ę

 w

wi

ę

kszej od siebie odległo

ś

ci.

Demonstracj

ą

  aberracji   chromatycznej   jest   zamieszczone   poni

ż

ej   zdj

ę

cie   wykonanego

aparatem Canon  PowerShot  S2  IS.  O  dobrej   jako

ś

ci  obiektywu  

ś

wiadczy  fakt,  

ż

e efekt  aberracji

wida

ć

 dopiero na fragmencie zdj

ę

cia powi

ę

kszonym w komputerze 2x.

Zdj

ę

cie starej dzwonnicy w Dubrowniku (Chorwacja).

Fragment górnego zdj

ę

cia, powi

ę

kszony cyfrowo 2x. Tu ju

ż

 mo

ż

na zauwa

ż

y

ć

 lekkie obwódki

kolorowe, powstałe w wyniku aberracji chromatycznej

Aberracja   chromatyczna   jest   zjawiskiem   pogarszaj

ą

cym   jako

ść

  zdj

ęć

  i   stosuje   si

ę

  kilka

podstawowych metod jej minimalizacji.

Obiektywy achromatyczne

Najprostsza metoda to zbudowanie obiektywu z dwóch soczewek, jednej skupiaj

ą

cej i jednej

rozpraszaj

ą

cej. Wyja

ś

niamy to na Rys.3.

Aberracja chromatyczna - szczegółowy opis

http://www.fotoporadnik.pl/aberracja-chromatyczna-en.html

2 z 4

2015-03-03 19:56

background image

Rys.3. Zasada budowy obiektywu achromatycznego.

Wi

ą

zka 

ś

wiatła białego pada na soczewk

ę

 skupiaj

ą

c

ą

 S i, gdyby nie było kolejnej soczewki R,

ś

wiatło rozszczepione  na barwy niebiesk

ą

  i czerwon

ą

 miało by ogniska w  punktach   1 i 2.  Przed

miejscem   poło

ż

enia   tych   ognisk   umieszczono   soczewk

ę

  rozpraszaj

ą

c

ą

  S,   która   odchyla   od   osi

optycznej 

ś

wiatło czerwone i niebieskie odwrotnie ni

ż

 soczewka skupiaj

ą

ca. W efekcie obie barwy

maj

ą

 ognisko w punkcie W. Niestety, pozostałe barwy nie b

ę

d

ą

 miały wspólnego ogniska. Tym nie

mniej   "rozrzut"   ognisk   dla   wszystkich   innych   barw   b

ę

dzie   mniejszy   ni

ż

  w   przypadku   jednej

soczewki skupiaj

ą

cej. Wypadkowa ogniskowa takiego układu wyra

ż

a si

ę

 wzorem

F = (F1*F2)/(F1 + F2 - d) (Wzór 1)

w   którym     jest   odległo

ś

ci

ą

  mi

ę

dzy   dwoma   soczewkami.   Długo

ść

  ogniskowej   soczewki

rozpraszaj

ą

cej   oznaczana jest  jako  liczba  ujemna.   Dobór  soczewek z  odpowiednimi długo

ś

ciami

ogniskowych i ustawienie ich we wła

ś

ciwej odległo

ś

ci pozwala uzyska

ć

 efekt zbie

ż

no

ś

ci ognisk dla

dwóch barw pokazany na Rys.3.

Obiektywy apochromatyczne

Konstruuj

ą

c obiektyw z dwóch soczewek, rozpraszaj

ą

cej i skupiaj

ą

cej a do tego ka

ż

da z nich z

innego  gatunku   szkła,   mo

ż

na  uzyska

ć

  wspólne  ognisko  dla  trzech   barw,   np.   czerwonej,  

ż

ółtej   i

niebieskiej. Nadal jednak pozostałe barwy b

ę

d

ą

 miały ogniska w ró

ż

nych punktach. Inny gatunek

szkła   oznacza,  

ż

e   ma   ono   inne   współczynniki   załamania  

ś

wiatła   dla   ró

ż

nych   barw,   czyli   inn

ą

dyspersj

ę

.

Obiektywy w aparatach fotograficznych

Obiektywy   w   aparatach   fotograficznych   s

ą

  du

ż

o   bardziej   zło

ż

one,   ni

ż

  ten   z   Rys.3.

Konstruktorzy tak  je  projektuj

ą

,  by korygowały  nie  tylko  aberracj

ę

 chromatyczna ale i inne  wady

pojedynczej soczewki. Składaj

ą

 si

ę

 z kilku a nawet kilkunastu soczewek, rozmieszczonych grupami

po  kilka.   Patrz

ą

c   na  wzór   1   z   poprzedniego   punktu   widzimy,  

ż

e  przesuwaj

ą

c   wzgl

ę

dem   siebie

soczewki,   czyli   zmieniaj

ą

c   odległo

ś

ci   mi

ę

dzy   nimi,   mo

ż

emy   zmienia

ć

  wypadkow

ą

  ogniskow

ą

obiektywu.   Ustawiane   ostro

ś

ci   i   zmiana   długo

ś

ci   ogniskowej   w   obiektywach   typu  

zoom

  jest

realizowana w ten wła

ś

nie sposób.

Aberracja chromatyczna mikrosoczewek

W   aparatach   cyfrowych,   obok   obiektywu,  

ź

ródłem   aberracji   chromatycznej   s

ą

  te

ż

mikrosoczewki   umieszczone   nad   ka

ż

dym   pikselem   matrycy.   Niestety,   tego   efektu   nie   mo

ż

na

skutecznie korygowa

ć

 konstrukcyjnie.

Blooming

Nie   ma   dotychczas   uznanego   polskiego   odpowiednika   tego   terminu.   Otó

ż

  ów   blooming,

polegaj

ą

cy   na  "przepełnieniu"   piksela  elektronami  i  "przelaniu"   si

ę

  ich   do  s

ą

siednich   pikseli  te

ż

mo

ż

e   dawa

ć

  efekty   podobne   do   aberracji   chromatycznej.   Tak   wi

ę

c,   nie   ka

ż

de   pojawianie   si

ę

kolorowych obwódek wokół konturów na zdj

ę

ciu, to efekt wady obiektywu.

Aberracja chromatyczna - po

ż

yteczna jej strona

Nawet   bardzo   dobre   obiektywy   wykazuj

ą

  słab

ą

  aberracj

ę

  chromatyczn

ą

.   Z   Rys.1   i   Rys.2

wynika, 

ż

e aberracja ta jest najmniejsza w pobli

ż

u osi optycznej obiektywu, czyli w 

ś

rodku zdj

ę

cia.

W   miar

ę

  oddalania  si

ę

  od  

ś

rodka  zdj

ę

cia   aberracja   jest   coraz   wi

ę

ksza.   Odpowiednie  programy

komputerowe pozwalaj

ą

 okre

ś

la

ć

 stopie

ń

 aberracji w zale

ż

no

ś

ci od poło

ż

enia punktu na zdj

ę

ciu.

Zmiana ta nast

ę

puje od punktu do punktu bardzo małymi skokami, praktycznie w sposób płynny.

Wyobra

ź

my   sobie,  

ż

e   kto

ś

  zrobił   fotomonta

ż

,   maj

ą

cy   co

ś

  tam   "udowodni

ć

".   Przy   obecnej

technice obróbki komputerowej, jest prawie niemo

ż

liwym stwierdzenie faktu manipulacji zdj

ę

ciem.

Prawie, gdy

ż

 pomiar aberracji na powierzchni zdj

ę

cia od razu wyka

ż

e, 

ż

e zostało ono zmontowane

z   kilku   innych,   lub,  

ż

e   co

ś

  do   niego   wstawiono.   Co   jest   tym   dowodem   manipulacji.   Otó

ż

stwierdzenia, 

ż

e nagle w jakim

ś

 miejscu zdj

ę

cia skokowo zmienia si

ę

 wielko

ść

 aberracji, oznacza,

ż

e   tu   zaczyna   si

ę

  fragment   innego   zdj

ę

cia.   Do   takiej   analizy   trzeba   dysponowa

ć

  plikiem   ze

zdj

ę

ciem, gdy

ż

 odbitki na papierze nie mo

ż

na tak precyzyjnie analizowa

ć

.

Komputerowa korekcja aberracji chromatycznej

Programy   komputerowe   do   obróbki   zdj

ęć

  pozwalaj

ą

  zmniejsza

ć

  widoczne   efekty   aberracji

chromatycznej,   a  tak

ż

e  innych   zniekształce

ń

  wnoszonych   przez   optyk

ę

  aparatu.   Jest   to  jednak

procedura   bardzo  

ż

mudna   i   czasochłonna.   W   normalnej   praktyce   fotografa   amatora   aberracja

chromatyczna nie stanowi powa

ż

nego problemu. Warto jednak o niej wiedzie

ć

, je

ż

eli fotografujemy

Aberracja chromatyczna - szczegółowy opis

http://www.fotoporadnik.pl/aberracja-chromatyczna-en.html

3 z 4

2015-03-03 19:56

background image

przy u

ż

yciu obiektywu o bardzo długiej ogniskowej. Obiektywy takie musz

ą

 by

ć

 bardzo dokładnie

korygowane na aberracj

ę

 chromatyczn

ą

 i na inne wady obiektywów, st

ą

d cena ich jest wysoka.

Powszechnie  dost

ę

pny  teleobiektyw  o  ogniskowej   600mm  mo

ż

e  kosztowa

ć

  nawet   ponad   30

tys.   złotych.   teleobiektywy   robione  na   zamówienie   o   ogniskowej   1000  mm   i   wi

ę

cej   kosztuj

ą

  po

kilkadziesi

ą

t do 100 tys. dolarów. To mówi o stopniu trudno

ś

ci w pozbywaniu si

ę

 wad w układach

optycznych,   jakimi   s

ą

  obiektywy   aparatów   fotograficznych   ale   tak

ż

e   mikroskopów,   czy   lunet

astronomicznych.

U

ż

ywasz   Facebooku'a?   Kliknij   "lubi

ę

  to",   b

ę

dziesz   dostawał   informacje   o   nowo

ś

ciach   na

naszym serwisie.

3,2 tys.

Lubi

ę

 to!

Lubi

ę

 to!

Regulamin serwisu

Copyright: 2006-2015 Roman Goc, Michał Goc

Aberracja chromatyczna - szczegółowy opis

http://www.fotoporadnik.pl/aberracja-chromatyczna-en.html

4 z 4

2015-03-03 19:56