Tout le monde entend quelque chose sur l'aberration chromatique, mais existe-t-il d'autres types? Qu'est-ce qui les cause?
Réponses:
Il existe de nombreux types d'aberrations optiques que vous pouvez rencontrer avec un objectif. L'aberration chromatique n'est que l'une d'entre elles. Certains sont plus drastiques, d'autres sont plus subtils.
Reflet
L'aberration la plus connue est probablement la lumière parasite. La lumière parasite se produit lorsque la lumière non incidente pénètre dans l'objectif et se reflète sur les différents éléments de l'objectif et / ou le diaphragme. L'effet, lorsqu'il est suffisamment fort, peut créer des taches lumineuses et des stries, et peut également avoir un effet néfaste sur le contraste là où il se produit. Les reflets sont généralement causés par une source lumineuse proche de la scène, comme le soleil, ou par une lumière vive éclairant votre scène.
Vous pouvez atténuer ou éliminer les reflets en utilisant un pare-soleil. Pour les téléobjectifs, un capot rond bloquera toute la lumière non incidente. Pour les objectifs plus larges, un capuchon en forme de pétale est préférable, car il prend en compte le facteur de forme large du capteur. Les lentilles multicouches contribuent à réduire les reflets indésirables et, lorsqu'elles sont utilisées pour les lentilles avant et arrière, mais en particulier lorsqu'elles sont utilisées sur tous les éléments de lentille internes, elles peuvent réduire considérablement le torchage. Les filtres, étant un élément en verre supplémentaire avec leurs propres imperfections, augmenteront probablement les chances de torchage.
Fantôme
Semblable à la lumière parasite, les images fantômes sont le résultat de la lumière qui rebondit sur votre capteur, se réfléchit sur le ou les éléments de l'objectif arrière et retourne au capteur. Les images fantômes créent généralement une réplique douce et décentrée de votre image principale. Cela peut ressembler un peu à ce que voit une personne astigmatiste, une copie décalée légèrement floue ou striée de la scène.
Les lentilles de qualité supérieure utilisent des lentilles à revêtement milti pour réduire autant que possible la réflexion, et elles peuvent limiter les cas où des images fantômes sont possibles. Il est impossible d'éliminer complètement la réflexion, cependant, et dans les bons scénarios, les images fantômes sont toujours possibles dans une certaine mesure.
Distorsion
Un autre type de comportement aberrant de l'objectif est la distorsion. Il existe en deux variétés: pelote à épingles et canon. Dans la plupart des objectifs zoom, la distorsion se produit aux extrêmes de la distance focale. Les objectifs moins chers ont souvent plus de problèmes de distorsion que les objectifs de meilleure qualité, mais presque tous les objectifs ont un certain degré de distorsion (y compris les amorces). De nombreux objectifs ont un degré de distorsion si faible que ce n'est pas un facteur, et d'autres sont clairement perceptible. La distorsion peut ne pas être un gros problème si vous ne photographiez pas des sujets qui rendent les effets de la distorsion apparents, comme des murs de briques ou des bâtiments.
En plus de la distorsion en coussinet et en barillet, de nombreux objectifs créeront une distorsion en perspective. En particulier avec les objectifs grand angle, des distorsions en perspective peuvent être observées lors de l'utilisation de très grandes focales.
Certains types de verres, souvent appelés verres TS ou Tilt-Shift, ont tendance à générer très peu de distorsion en barillet ou en coussinet. Ces objectifs offrent deux contrôles supplémentaires sur la mise au point et le zoom normaux: l'inclinaison et le décalage. À l'aide de ces commandes supplémentaires, un photographe peut réduire la distorsion de la perspective à un degré ou un autre et restaurer un degré approprié de perspective étroite à vos images.
Abération sphérique
L'aberration sphérique est un autre type d'aberration optique qui peut se produire dans les objectifs de l'appareil photo. Il résulte de la différence de réfraction sur les bords d'une lentille par rapport au centre, ce qui entraîne une mauvaise convergence de la lumière plutôt qu'une convergence en un point focal. L'aberration sphérique entraîne généralement une mise au point plus douce, plutôt qu'une mise au point claire et nette.
L'aberration sphérique peut être corrigée de deux manières. Une combinaison de lentilles sphériques convexes et concaves peut être utilisée pour corriger la convergence de la lumière. Les lentilles professionnelles haut de gamme modernes incluent souvent un élément de lentille asphérique. Les éléments de lentilles asphériques provoquent moins de réfraction sur les bords et plus au centre, résultant en une convergence appropriée sur une distance focale donnée.
Certains objectifs, tels que les objectifs portrait à mise au point douce, laissent intentionnellement une certaine aberration sphérique en place pour produire des photos plus agréables. Dans ces cas, l'aberration sphérique est un effet souhaitable, que vous pouvez rechercher explicitement dans une lentille.
Coma
Liée à l'aberration sphérique, l'aberration comatique est un problème de réfraction qui se produit dans les sources lumineuses ponctuelles hors axe. En raison de la différence de réfraction près des bords d'un élément de lentille sphérique, les sources ponctuelles hors axe peuvent apparaître étirées et "halo" au niveau du plan focal. Le coma est généralement une combinaison à la fois d'aberration sphérique d'une source lumineuse ponctuelle et d'aberration chromatique pour produire un effet qui ressemble à une comète.
Le coma est généralement contrôlé en utilisant des lentilles de courbure appropriée pour minimiser la distorsion des bords. Dans les objectifs d'appareil photo, une combinaison d'éléments d'objectif est généralement requise pour minimiser ces aberrations optiques. L'aberration comatique est un problème qui affecte largement ceux qui font de la photographie de nuit ou de l'astrophotographie, car les sources lumineuses ponctuelles sont les plus courantes sur ces scénarios.
Diffraction
Un dernier type de distorsion est également possible, et répandu sur toutes les caméras. La diffraction est un effet de la lumière, compte tenu de sa nature de forme d'onde. Lorsque les vagues rencontrent un bord ou une ouverture, elles ont tendance à se plier autour. Le diaphragme d'une caméra permet de contrôler l'ouverture ou l'ouverture à travers laquelle la lumière passe vers le capteur. L'ouverture nous permet de contrôler la quantité de lumière atteignant le capteur ... mais en conséquence, elle peut également provoquer un flou diffractif via un effet appelé disque aéré.
A des ouvertures suffisamment larges, la diffraction est suffisamment faible pour ne pas poser de problème. Cependant, tous les capteurs ont une limite de diffraction, au-delà de laquelle les effets de la diffraction commenceront à affecter la qualité de l'image. Pour la plupart des capteurs, cela se situe autour de f / 8 à f / 11. Plus les photosites sont grands et plus la microlentille est efficace autour de chaque photosite sur un capteur, plus l'ouverture limite est élevée. Lorsque l'ouverture est arrêtée suffisamment loin en dessous de la limite de diffraction, l'effet de disque aéré permettra à la lumière de saigner au-delà du pixel du capteur prévu (photosite) et d'affecter les autres. Les ouvertures inférieures à f / 22 environ commenceront généralement à causer suffisamment de perte de netteté pour contrer les gains en ayant une ouverture plus serrée.
Bien que la diffraction de la lumière soit causée par le diaphragme dans un objectif, il convient de noter que l'effet résultant dépend du capteur de l'appareil photo. Les grands capteurs plein format dans les boîtiers de caméras DSLR haut de gamme présenteront des problèmes dus à la diffraction moins que les petits capteurs dans les boîtiers de caméras DSLR d'entrée de gamme, qui à leur tour présenteront des problèmes beaucoup moins que les minuscules capteurs à pixels denses dans la plupart des points et tirer des caméras.
J'essaie d'écrire une réponse plus orientée photographe. Les différents problèmes liés aux objectifs sont donc:
Pas vraiment dans la même catégorie, mais la résolution est également un aspect très important des lentilles , ou en fait, nous nous soucions généralement de la perte de résolution vers les bords en raison de diverses autres aberrations telles que le coma, l'astigmatisme, la courbure du champ, etc. Vous pouvez généralement améliorer les choses lorsque vous vous arrêtez et vous devriez essayer, car vous ne pouvez pas le corriger en post-traitement.
Il convient de garder à l'esprit qu'il n'existe pas d'objectif parfait et que chaque objectif présente un certain degré d'aberrations en raison des compromis effectués lors de la conception optique.
Les aberrations strictement «optiques» (c'est-à-dire le front d'onde) sont:
Mais ceux qui sont le plus susceptibles d'affecter vos photographies sont:
Aberration chromatique - différentes couleurs sont focalisées sur différentes positions dans l'image, ce qui donne des arcs-en-ciel autour d'objets lumineux, en particulier dans le ciel.
Flare / fantôme - la lumière est diffusée à l'intérieur de la lentille, soit à partir du verre ou du corps métallique. Cela crée la rangée de cercles colorés allant vers le soleil que vous voyez parfois dans les films et réduit le contraste de l'image.
Aberration sphérique: les rayons venant de près de l'axe de la lentille arrivent au plan focal et forment un sommet à une distance spécifique en aval. Les rayons des marges de la lentille forment un sommet à une distance différente.
Coma: lié à l'aberration sphérique, mais diffère en ce que le patch produit au foyer n'est pas un disque, mais sa forme ressemble à une comète.
Astigmatisme: Le patch produit est un ovale.
Courbure de champ: la mise au point de l'objectif doit se former sur une surface plane comme la surface plane du capteur numérique. Au lieu de cela, la surface du capteur doit être incurvée comme l'intérieur d'un bol.
Distorsion: un sujet rectangulaire doit être représenté comme un rectangle avec tous les côtés carrés. Au lieu de cela, les images rectangulaires avec les côtés exorbités vers l'extérieur (baril) et / ou exorbités vers l'intérieur (coussin).
Aberration chromatique transversale: la lumière bleue et la lumière rouge se concentrent à la même distance de l'objectif, mais les deux ont des distances focales légèrement différentes.
Aberration chromatique longitudinale: l'emplacement réel de l'image est fonction de la longueur d'onde. Le plan d'image rouge se forme plus loin de l'objectif. Le plan d'image violet se forme d'abord. Les autres couleurs se forment entre les deux. Chaque image couleur est de taille légèrement différente.