Kromaattinen aberraatio, joka tunnetaan myös nimellä ”värihapsutus” tai ”violetti hapsutus”, on yleinen optinen ongelma, joka syntyy, kun linssi ei joko pysty tuomaan kaikkia värin aallonpituuksia samalle polttotasolle ja/tai kun värin aallonpituudet tarkentuvat eri kohtiin polttotasossa. Kromaattinen aberraatio johtuu linssin hajonnasta, kun valon eri värit kulkevat eri nopeuksilla kulkiessaan linssin läpi. Tämän seurauksena kuva voi näyttää epätarkalta tai kohteiden ympärillä voi näkyä huomattavia värillisiä reunoja (punainen, vihreä, sininen, keltainen, violetti, magenta), erityisesti voimakkaan kontrastin tilanteissa.
Täydellinen linssi keskittäisi kaikki aallonpituudet yhteen polttopisteeseen, jossa sijaitsee paras tarkennus ”pienimmän sekaannuksen ympyrän” kanssa, kuten alla on esitetty:
Todellisuudessa taitekerroin kullekin aallonpituudelle on linsseissä erilainen, mikä aiheuttaa kahdenlaista kromaattista aberraatiota – pitkittäistä kromaattista aberraatiota (longitudinal chromatic aberration) ja sivuttaista kromaattista aberraatiota (lateral chromatic aberration).
Pitkittäinen kromaattinen aberraatio
Pitkittäinen kromaattinen aberraatio, joka tunnetaan myös nimellä ”LoCA” tai ”bokeh fringing”, syntyy, kun värin eri aallonpituudet eivät konvergoi samassa pisteessä kuljettuaan linssin läpi, kuten alla olevassa kuvassa:
Linsseissä, joissa on pitkittäisen kromaattisen aberraation ongelmia, voi näkyä hapsuja kohteiden ympärillä kaikkialla kuvassa, jopa keskellä. Punainen, vihreä, sininen tai näiden värien yhdistelmä voi näkyä kohteiden ympärillä. Pitkittäistä kromaattista aberraatiota voidaan vähentää huomattavasti objektiivin himmentämisellä. Nopea-aukkoiset prime-objektiivit ovat tyypillisesti paljon alttiimpia LoCA:lle kuin hitaammat objektiivit.
Tässä on esimerkki pituussuuntaisesta kromaattisesta aberraatiosta, joka näkyy eri etäisyyksillä:
Huomaa vihreää väriä kuvan yläosassa, joka muuttuu neutraaliksi keskellä ja muuttuu sitten violetiksi kuvan alaosassa, joka on lähempänä kameraa. Tällaista pitkittäistä kromaattista aberraatiota esiintyy jopa huippuluokan kalliissa objektiiveissa, kuten Nikonin 35mm f/1.4G:ssä. Tällaista LoCA:n / bokehin hapsuuntumista voidaan vähentää merkittävästi jälkikäsittelyssä. Esimerkiksi Lightroom 4.1:ssä on ”De-Fringe-työkalu”, jonka avulla voidaan valita silmätippa ”Lens Corrections” -moduulin alta ja valita korjattavan hapsun väri. Tällaisella työkalulla voi joko poistaa tämäntyyppiset hapsut kokonaan tai vähentää niitä merkittävästi.
Tässä on toinen esimerkki pitkittäisestä kromaattisesta aberraatiosta, jossa on vihreitä ja violetteja hapsuja, jotka näkyvät puunrunkojen ja oksien molemmin puolin:
Alin rajaus korjattiin Lightroomin ”Objektiivikorjaukset”-alimoduulissa yhdellä napsautuksella. Saman voi tehdä Photoshopissa, mutta siihen liittyy enemmän vaiheita (jos ei käytä Camera RAW -työkalua).
Lateraalinen kromaattinen aberraatio
Lateraalinen kromaattinen aberraatio, joka tunnetaan myös nimellä ”poikittainen kromaattinen aberraatio”, syntyy, kun eri kulmassa tulevat eri värin aallonpituudet tarkentuvat eri kohdissa samaa polttoväliä pitkin, kuten alla olevassa kuvassa on havainnollistettu:
Lateraalista kromaattista aberraatiota (Lateral Chromatic Aberration, LCA), joka toisin kuin LoCA-objektiivi, ei koskaan esiinny kuvan keskellä, vaan se näkyy vain kuvan kulmia kohti kontrastirikkailla alueilla. Sininen ja violetti hapsutus on usein yleistä joissakin kalansilmä-, laajakulma- ja heikkolaatuisissa objektiiveissa. Toisin kuin pitkittäistä kromaattista aberraatiota, sivuttaista kromaattista aberraatiota ei voi poistaa objektiivia pienentämällä polttoväliä, mutta sen voi poistaa tai pienentää jälkikäsittelyohjelmistolla.
Tässä on Nikonin 35mm f/1.8G-objektiivin nurkkakuvio, jonka kulmissa on melko voimakasta sivusuuntaista kromaattista aberraatiota:
Valitettavasti monissa objektiiveissa esiintyy samanaikaisesti sekä pitkittäistä että sivusuuntaista kromaattista aberraatiota. Ainoa tapa vähentää näitä aberraatioita on objektiivin sulkeminen (LoCA:n vähentämiseksi) ja sen jälkeen lateraalisen CA:n korjaaminen jälkikäsittelyohjelmissa, kuten Lightroomissa ja Photoshopissa.
Vaikka monet nykyaikaiset objektiivivalmistajat käyttävät erityisiä tekniikoita kromaattisten aberraatioiden vähentämiseksi käyttäen akromaattisia/apokromaattisia optisia malleja ja erityisiä erittäin matalan dispersioasteen elementtejä, kromaattiset aberraatiot ovat edelleen useimmissa prime- ja zoom-objektiiveissa ongelma, jonka kanssa on vain opittava toimeen. Hyvä uutinen on, että monissa nykyaikaisissa DSLR-kameroissa on erityisiä kameran sisäisiä jälkikäsittelytekniikoita, joiden avulla objektiivin kromaattisia aberraatioita voidaan vähentää tai jopa poistaa, ja monet ohjelmistopaketit pystyvät myös käsittelemään kromaattisia aberraatioita.
Jos olet kiinnostunut lukemaan lisää, alla on luettelo muista aberraatiotyypeistä ja -ongelmista kertovista artikkeleista, joita olemme aiemmin julkaisseet Photography Lifessa:
- Sfäärinen aberraatio
- Kentän kaarevuus
- Kooma
- Vääristymä
- Vignjetointi
- Haamukuvaus / häikäisy
- Diffraktio
- Tarkennuksen painopisteen siirtyminen