L’aberration chromatique, également appelée « frange de couleur » ou « frange violette », est un problème optique courant qui se produit lorsqu’un objectif est soit incapable d’amener toutes les longueurs d’onde de couleur sur le même plan focal, et/ou lorsque les longueurs d’onde de couleur sont focalisées à différentes positions dans le plan focal. L’aberration chromatique est causée par la dispersion de l’objectif, les différentes couleurs de la lumière se déplaçant à des vitesses différentes lorsqu’elles traversent un objectif. En conséquence, l’image peut sembler floue ou des bords colorés perceptibles (rouge, vert, bleu, jaune, violet, magenta) peuvent apparaître autour des objets, en particulier dans les situations à fort contraste.
Une lentille parfaite concentrerait toutes les longueurs d’onde en un seul point focal, où se trouve le meilleur foyer avec le « cercle de moindre confusion », comme indiqué ci-dessous :
En réalité, l’indice de réfraction pour chaque longueur d’onde est différent dans les lentilles, ce qui provoque deux types d’aberration chromatique – l’aberration chromatique longitudinale et l’aberration chromatique latérale.
Aberration chromatique longitudinale
L’aberration chromatique longitudinale, également appelée « LoCA » ou « frange bokeh », se produit lorsque différentes longueurs d’onde de couleur ne convergent pas au même point après avoir traversé un objectif, comme illustré ci-dessous :
Les objectifs présentant des problèmes d’aberration chromatique longitudinale peuvent présenter des franges autour des objets dans toute l’image, même au centre. Le rouge, le vert, le bleu ou une combinaison de ces couleurs peuvent apparaître autour des objets. L’aberration chromatique longitudinale peut être considérablement réduite en diminuant le diamètre de l’objectif. Les objectifs primaires à ouverture rapide sont généralement beaucoup plus sujets à l’aberration chromatique longitudinale que les objectifs plus lents.
Voici un exemple d’aberration chromatique longitudinale visible à différentes distances :
Notez la couleur verte en haut de l’image, se transformant en neutre au milieu, puis devenant violette sur la partie basse de l’image qui est plus proche de l’appareil photo. Ce type d’aberration chromatique longitudinale est présent même sur les objectifs haut de gamme et coûteux comme le Nikon 35mm f/1.4G. Ce type de frange LoCA / bokeh peut être considérablement réduit en post-traitement. Par exemple, Lightroom 4.1 dispose de l’outil « De-Fringe », qui permet de sélectionner un compte-gouttes sous le module « Corrections de l’objectif » et de choisir une couleur de frange à corriger. Avec un tel outil, on peut soit éliminer complètement ce type de franges, soit les réduire de manière significative.
Voici un autre exemple d’aberration chromatique longitudinale avec des franges vertes et violettes, visibles de part et d’autre des troncs d’arbres et des branches :
Le recadrage du bas a été corrigé dans le sous-module « Lens Corrections » de Lightroom en un seul clic. La même chose peut être faite dans Photoshop, mais implique plus d’étapes (si on n’utilise pas l’outil Camera RAW).
Aberration chromatique latérale
L’aberration chromatique latérale, également connue sous le nom d' »aberration chromatique transversale », se produit lorsque différentes longueurs d’onde de couleur arrivant sous un angle se focalisent à différentes positions le long du même plan focal, comme illustré ci-dessous :
Contrairement à la LoCA, l’aberration chromatique latérale n’apparaît jamais au centre et n’est visible que vers les coins de l’image dans les zones à fort contraste. Les franges bleues et violettes sont souvent courantes sur certains objectifs fisheye, grand-angle et de basse qualité. Contrairement à l’aberration chromatique longitudinale, l’aberration chromatique latérale ne peut pas être supprimée en baissant le diaphragme de l’objectif, mais elle peut être supprimée ou réduite dans un logiciel de post-traitement.
Voici un corner crop de l’objectif Nikon 35mm f/1.8G qui présente une quantité assez importante d’AC latérale dans les coins :
Malheureusement, de nombreux objectifs présentent des aberrations chromatiques longitudinales et latérales en même temps. La seule façon de réduire ces aberrations, est de baisser le diaphragme de l’objectif (pour réduire l’ACL), puis de corriger l’AC latérale dans un logiciel de post-traitement comme Lightroom et Photoshop.
Bien que de nombreux fabricants d’objectifs modernes emploient des techniques spécifiques pour réduire les aberrations chromatiques en utilisant des conceptions optiques achromatiques/apochromatiques et des éléments spéciaux à très faible dispersion, l’aberration chromatique est toujours un problème sur la plupart des objectifs primaires et des zooms avec lesquels nous devons juste apprendre à nous débrouiller. La bonne nouvelle, c’est que de nombreux reflex numériques modernes intègrent des techniques spéciales de post-traitement dans l’appareil photo pour réduire, voire éliminer, les aberrations chromatiques des objectifs et que de nombreux logiciels sont également capables de traiter les aberrations chromatiques.
Si vous souhaitez en lire davantage, vous trouverez ci-dessous la liste des articles sur d’autres types d’aberrations et de problèmes que nous avons précédemment publiés sur Photography Life :
- Aberration sphérique
- Courbure de champ
- Coma
- Distorsion
- Vignettage
- Ghosting / Flare
- Diffraction
- Décalage de la mise au point
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