Aberracja chromatyczna, znana również jako „kolorowa obwódka” lub „fioletowa obwódka”, jest powszechnym problemem optycznym występującym, gdy obiektyw nie jest w stanie doprowadzić wszystkich długości fal koloru do tej samej płaszczyzny ogniskowej i/lub gdy długości fal koloru są skupiane w różnych miejscach płaszczyzny ogniskowej. Aberracja chromatyczna jest spowodowana dyspersją soczewki, w której różne kolory światła poruszają się z różnymi prędkościami podczas przechodzenia przez soczewkę. W rezultacie obraz może wyglądać na zamazany lub wokół obiektów mogą pojawić się zauważalne kolorowe krawędzie (czerwone, zielone, niebieskie, żółte, purpurowe, magenta), zwłaszcza w sytuacjach o wysokim kontraście.
Doskonały obiektyw skupiałby wszystkie długości fal w jednym punkcie ogniskowym, w którym znajduje się najlepsze ognisko z „kołem najmniejszego błędu”, jak pokazano poniżej:
W rzeczywistości współczynnik załamania światła dla każdej długości fali jest inny w soczewkach, co powoduje dwa rodzaje aberracji chromatycznej – wzdłużną aberrację chromatyczną i boczną aberrację chromatyczną.
Podłużna aberracja chromatyczna
Podłużna aberracja chromatyczna, znana również jako „LoCA” lub „bokeh fringing”, występuje, gdy różne długości fal koloru nie zbiegają się w tym samym punkcie po przejściu przez obiektyw, jak pokazano poniżej:
Obiektywy z problemem Wzdłużnej Aberracji Chromatycznej mogą wykazywać frędzle wokół obiektów na całym obrazie, nawet w centrum. Wokół obiektów mogą pojawiać się czerwone, zielone, niebieskie lub kombinacja tych kolorów. Wzdłużną aberrację chromatyczną można znacznie zmniejszyć, przyciemniając obiektyw. Obiektywy typu prime o szybkiej przysłonie są zwykle znacznie bardziej podatne na LoCA niż obiektywy o wolniejszej przysłonie.
Tutaj znajduje się przykład podłużnej aberracji chromatycznej widocznej w różnych odległościach:
Zauważ zielony kolor w górnej części obrazu, przekształcający się w neutralny w środku, a następnie przechodzący w purpurowy w dolnej części obrazu, która jest bliżej aparatu. Ten rodzaj podłużnej aberracji chromatycznej jest obecny nawet w wysokiej klasy, drogich obiektywach, takich jak Nikon 35mm f/1.4G. Ten rodzaj LoCA / bokeh fringing może być znacznie zredukowany w post-processingu. Przykładowo, Lightroom 4.1 posiada narzędzie „De-Fringe tool”, które pozwala na wybranie kroplomierza w module „Lens Corrections” i wybranie koloru frędzli, który ma być skorygowany. Za pomocą tego narzędzia można całkowicie wyeliminować tego typu frędzle lub znacznie je zredukować.
Oto inny przykład podłużnej aberracji chromatycznej z zielonymi i fioletowymi frędzlami, widocznymi po obu stronach pni drzew i gałęzi:
Dolny kadr został skorygowany w podmodule „Lens Corrections” Lightrooma za pomocą jednego kliknięcia. To samo można zrobić w Photoshopie, ale wymaga to więcej kroków (jeśli nie korzystamy z narzędzia Camera RAW).
Boczna aberracja chromatyczna
Boczna aberracja chromatyczna, znana również jako „poprzeczna aberracja chromatyczna”, występuje, gdy różne długości fal koloru przychodzące pod kątem skupiają się w różnych miejscach wzdłuż tej samej płaszczyzny ogniskowej, jak pokazano poniżej:
W przeciwieństwie do LoCA, Boczna aberracja chromatyczna nigdy nie pojawia się w centrum i jest widoczna tylko w rogach obrazu w obszarach o wysokim kontraście. Niebieskie i fioletowe obwódki są często spotykane w niektórych obiektywach typu rybie oko, szerokokątnych i niskiej jakości. W przeciwieństwie do podłużnej aberracji chromatycznej, bocznej aberracji chromatycznej nie można usunąć przez zmniejszenie ogniskowej obiektywu, ale można ją usunąć lub zmniejszyć w oprogramowaniu do przetwarzania końcowego.
Tutaj znajduje się zdjęcie narożne obiektywu Nikon 35mm f/1,8G, w którym występuje dość poważna ilość bocznej aberracji chromatycznej w narożnikach:
Niestety w wielu obiektywach występują jednocześnie podłużne i poprzeczne aberracje chromatyczne. Jedynym sposobem redukcji tych aberracji jest przyciemnienie obiektywu (aby zredukować LoCA), a następnie poprawienie bocznych CA w oprogramowaniu do obróbki końcowej, takim jak Lightroom i Photoshop.
Pomimo że wielu nowoczesnych producentów obiektywów stosuje specjalne techniki redukcji aberracji chromatycznej, wykorzystując achromatyczne/apochromatyczne konstrukcje optyczne i specjalne elementy o bardzo niskiej dyspersji, aberracja chromatyczna nadal stanowi problem w przypadku większości obiektywów głównych i zmiennoogniskowych, z którym po prostu musimy nauczyć się obchodzić. Dobra wiadomość jest taka, że wiele nowoczesnych lustrzanek cyfrowych wykorzystuje specjalne techniki przetwarzania obrazu w aparacie, aby zredukować, a nawet wyeliminować aberrację chromatyczną w obiektywie, a wiele pakietów oprogramowania jest w stanie poradzić sobie z aberracją chromatyczną.
Jeśli jesteś zainteresowany czytaniem więcej, poniżej znajduje się lista artykułów na temat innych typów aberracji i problemów, które wcześniej opublikowaliśmy na Photography Life:
- Aberracja sferyczna
- Krzywizna pola
- Komora
- Zniekształcenia
- Winietowanie
- Ghosting / Flara
- Dyfrakcja
- Przesunięcie ostrości
.