Что такое виньетирование объектива
БЛОГ ДМИТРИЯ ЕВТИФЕЕВА
Мои эксперименты в области фотосъемки, статьи по фототехнике и оптике
Что такое виньетирование
Виньетирование — затемнение изображения по краям кадра.
Четыре типа виньетирования:
— оптическое
— натуральное
— механическое
— пиксельное
Оптическое виньетирование
Оптическое виньетирование возникает по причине того, что у объектива есть некая длина. Получается, что часть наклонных лучей света, попадая на переднюю линзу, экранируются передней частью оправы объектива.
Больше всего это касается полностью открытой диафрагмы объектива.
полностью открытая диафрагма Carl Zeiss Planar 85/1.4@F1.4
Т.е. оптическое виньетирование «лечится» прикрыванием апертурной диафрагмы.
На приведенной картинке видно, что в первом случае (полностью открытая диафрагма) отсекается
70% световых лучей от исходного изображения. Во втором случае (диафрагма прикрыта) отсекается лишь
10%. Картинки даны лишь для понимания эффекта, реальное падение освещенности по краям рассчитывается по формуле.
Помимо эффекта затемнения краёв кадра оптическое виньетирование даёт эффект «кошачьего глаза» для точечных источников света, находящихся вне фокуса на удалении от центра кадра.
Натуральное виньетирование
Натуральное виньетирование не зависит от экранирования световых лучей, а зависит от 4-х других причин затемнения краёв снимка. Одна из основных причин — разница в расстоянии между плоскостью выходного зрачка объектива и поверхностью пленки/сенсора для центральных лучей и краевых лучей, проходящих через объектив.
Прикрыванием диафрагмы данный вид виньетирования не «лечится». Исправляется в RAW-конвертере.
Механическое виньетирование
Механическое виньетирование возникает при возникновении прямых преград на пути световых лучей перед попаданием на переднюю линзу объектива. Примером таких виньетирующих элементов могут быть светофильтры с толстой оправой или слишком крупные бленды.
Пиксельное виньетирование
Пиксельное виньетирование возникает из-за того, что матрица цифровой камеры не одинаково чувствительна к световым лучам, падающим под разным углом. В настоящее время с этим борются установкой собирающих микролинз перед фотодиодами цифровой матрицы.
Рекомендации
Перед покупкой объектива
Перед покупкой объектива неплохо уточнять этот момент по специальному графику, с которым можно ознакомиться на сайте у всех именитых производителей объективов.
Вот, например, график одного объектива Carl Zeiss
По нижней стороне отмерено U, mm — расстояние от центра кадра. К краю кадра соответственно освещенность со 100% падает.
Здесь во внимание принимается и виньетирование, и натуральное падение освещенности (предполагаю, что источник света — неидеальный). График строится для разных значений диафрагмы. При более открытой диафрагме виньетирование сильнее.
Борьба с виньетированием
Виньетирование на большинстве снимков довольно успешно «лечится» в RAW-конвертере. Так, например, для многих объективов существуют профили, которые можно использовать в Adobe Camera Raw.
на картинке видно, что у меня выбран профиль Carl Zeiss 85/1.4 ZE.
Профили могут подключаться как автоматически, так и вручную (вкладка «custom»).
Помимо этого есть вкладка «Manual», на которой тоже есть коррекция виньетирования.
Кроме того есть вкладка «спецэффектов», в которой можно исправить виньетирование вручную.
Самый же старинный способ борьбы с виньетированием — использование фильтра с затемнением центра. Для каждого объектива нужно подбирать подобный фильтр отдельно, т.к. виньетирование может быть разной силы, и падение освещенности может быть неравномерное.
Возможно, вы захотите знать
Типы объективов бывают разные. Сильнее всего подвержены виньетированию широкоугольные объективы и объективы с коротким задним отрезком. Причина этого понятна — световые лучи от задней линзы объектива до края кадра идут под большим углом к оси объектива и потому проходят бОльшее расстояние. Например, по этой причине большему виньетированию подвержены дальномерные объективы, у которых рабочий отрезок — короткий. В меньшей степени явлению виньетирования подвержены объективы для зеркальных камер, т.к. рабочий отрезок у таких объективов относительно велик с целью оставить место для зеркала и потому световые лучи идут под меньшим углом к оси объектива.
Эффект виньетирования часто вводится намеренно для улучшения качества изображения. При этом отсекаются самые крайние световые лучи, которые и вносят львиную долю проблем в результирующее изображение. Разработка оптического дизайна — это всегда путь компромиссов.
Эффект виньетирования часто используется с художественной целью. Его можно вводить при портретной съемке для придания бОльшего объема изображению и отделению объекта от фона. В данном случае имитируется работа человеческого глаза.
Снимок с виньетированием
Компенсация виньетирования. М.М.Русиновым был разработан метод компенсации эффекта виньетирования с использованием аберрационного виньетирования. Для этого в качестве передних линз используются сильные отрицательные мениски.
АД — апертурная диафрагма
m должно быть больше, чем h
Кручение фона — это одно из следствий геометрического виньетирования. Т.е. на самом деле нет никакого кручения, а есть «сплющивание» дисков нерезкости, создающее подобный визуальный эффект. Особенно сильное кручение фона связано еще и с астигматизмом объектива.
Зум-объективы могут иметь разное значение виньетирования на разных фокусных расстояниях.
Некоторые фотокамеры считывают данные объектива и сразу корректируют эффект виньетирования согласно встроенным данным об объективе.
Человеческий глаз замечает падение освещенности когда оно составляет 50% и более.
Хотите бесплатно получать свежие
статьи по фото?
Что такое виньетирование?
1) Типы виньетирования
Некоторые типы виньетирования естественным образом вызваны оптическим дизайном линз, другие могут возникать при использовании сторонних аксессуаров, таких как фильтры и удлиненные бленды, а некоторые искусственно добавляются фотографом в постобработке.
1.1) Оптическое виньетирование
Оптическое виньетирование естественным образом встречается во всех линзах. В зависимости от оптического дизайна и конструкции объектива на одних объективах оно может быть довольно сильным, а на других едва заметным. Тем не менее, виньетирование происходит на большинстве современных объективов, особенно на фиксированных с большими значениями диафрагмы. Для этого есть две причины. Во-первых, в самых широких диафрагмах свет, который попадает в объектив, частично блокируется его оправой, как показано на следующей диаграмме:
Оптическое виньетирование. Входной зрачок. Легенда: Оптическая ось, Периферийные световые лучи, Центральные световые лучи, Плоскость изображения
Из-за длины оправы объектива и ее относительного размера передней и задней оправы периферийные световые лучи, которые распространяются под крайними углами, частично блокируются. В результате яркость света, который достигает плоскости изображения под такими углами, естественным образом уменьшается в направлении краев кадра. Такое виньетирование в основном проявляется при больших значениях диафрагмы, поскольку именно оправа объектива блокирует периферийный свет с передней и задней ее сторон.
Обратите особое внимание на входной зрачок в приведенном выше примере. Как видите, он круглый в центре, но принимает другую форму в углах, которую некоторые называют «кошачьим глазом».
Выше приведено сравнение боке между 4 разными объективами Nikkor 50 мм. Поскольку кадрирование было взято с одной и той же части изображения, это хороший пример оптического виньетирования в действии. Как видите, все линзы по-разному отображают блики в углах. На форму влияет физический размер передних и задних элементов, длина оправы объектива и размер диафрагмы.
Во-вторых, когда свет проходит через любой объектив, световые лучи на его периферии распространяются дольше, чем в центре. Это особенно заметно на широкоугольных и сверхширокоугольных объективах. К тому времени, когда лучи достигнут датчика цифровой камеры, на изображениях будет больше виньетирования.
1.2) Пиксельное виньетирование
1.3) Механическое/вспомогательное виньетирование
Из-за встречающихся предельных углов, при которых свет попадает в объектив, особенно на сверхширокоугольных, производители часто конструируют объективы с небольшим зазором, чтобы можно было устанавливать различные аксессуары, такие как фильтры и бленды. Бленды всегда намного больше, чем передний элемент объектива. Идея состоит в том, чтобы блокировать яркие источники света от попадания в объектив под предельными углами для предотвращения бликов, ореолов и снижения контраста из-за внутренних отражений, без блокирования необходимого света, что, очевидно, приведет к виньетированию. Производители поэтому внимательно следят за размерами бленды объективов и за тем, чтобы они были достаточно большими, чтобы пропускать свет без виньетирования. Всегда следует использовать те бленды, которые рекомендуются производителем.
Поскольку бленды для объективов изготавливаются под конкретный объектив, они обычно не являются источником виньетирования. В большинстве случаев оно вызывается фильтрами, держателями фильтров и другими инструментами сторонних производителей. Большинство производителей проектируют свои объективы для размещения одного фильтра, независимо от того, используются ли они для защиты или в других целях.
Для уменьшения виньетирования необходимо использовать специальное широкоугольное кольцо. Если держатель фильтра прикреплен к другому фильтру, виньетирование становится очень жестким, что требует дальнейшего кадрирования. И если система фильтров слишком толстая, с виньетированием все может быть очень плохо, как в примере ниже.
NIKON D800E + 28-300 мм f/3,5-5,6 при 28 мм, ISO 200, 1/250, f/8,0
Чтобы уменьшить механическое виньетирование, рекомендуется использовать поставляемые изготовителем бленды, тонкие кольца и адаптеры для крепления фильтров большего размера.
1.4) Искусственное виньетирование
В некоторых случаях эффект виньетирования может отвлекать внимание зрителя от углов кадра к центру изображения. Фактически, некоторые фотографы склонны оставлять оптическое виньетирование на изображениях, в то время как другие специально добавляют виньетирование или усиливают его эффект во время постобработки. Ниже пример виньетирования, которое было специально добавлено, чтобы привлечь внимание к основному объекту в кадре.
NIKON D800E + 80-400 мм f/4,5-5,6 @ 400 мм, ISO 100, 1/250, f/5,6
2) Уменьшение виньетирования в камере
Некоторые современные производители предлагают сокращение виньетирования непосредственно в камере. Например, и Nikon, и Canon обладают данными, специфичными для объектива, предварительно загруженные в прошивку камеры, чтобы уменьшить виньетирование и другие аберрации объектива. Хотя эта функция, безусловно, полезна для изображений JPEG, они практически не влияют на изображения RAW. Собственные, специфичные для производителя данные, которые записываются в файлы RAW, к сожалению, удаляются сторонними инструментами (Lightroom, Aperture и Photoshop). Чтобы сохранить специфичные для камеры настройки управления виньетированием, необходимо использовать предоставленные производителем инструменты постобработки, такие как Capture NX, чтобы считывать данные заголовка и применять их к изображениям RAW при импорте.
Заключение: виньетировать или нет?
Выбор зависит от того, является ли это оптическим виньетированием или виньетированием, вызванным использованием аксессуаров. При фотографировании живых существ и другой жизни Назим Мансуров часто оставляет оптическое виньетирование на изображениях для большей глубины. В некоторых случаях, иногда стоит намеренно добавить виньетирование, чтобы привлечь внимание зрителя к объекту в кадре. Однако для пейзажной и архитектурной фотографии Назим в основном избавляется от него, поскольку нужно, чтобы зритель сосредоточился на всем изображении, а не на его частях.
Видеоканал Фотогора
Вы можете оставить свой комментарий к данной статье
Виньетирование фотоснимков
Приветствую всех фотографов!
Прошлый раз мы начали говорить об обработке фотографии RAW-формата. Сегодня мы продолжаем эту небольшую серию уроков. Итак, приступим!
ВИНЬЕТИРОВАНИЕ И ЕГО КОРРЕКТИРОВКА
Виньетирование (фр. vignette — заставка) — это ослабление проходящего под углом по отношению к оптической оси потока света в оптической схеме объектива. Она приводит к постепенному (градиентному) падению яркости изображения от центра к краям.
Говоря простым языком — это эффект затемнения изображения по краям кадра. Пожалуй, этот недостаток оптики проще всего исправить.
ТИПЫ И ПРИЧИНЫ ВИНЬЕТИРОВАНИЯ
Виньетирование можно отнести к двум основным категориям:
1. Физическое виньетирование. Зачастую не просто скорректировать, в тяжелых случаях помогает использование штампа в ФШ или кадрирование. Проявляется на фото, как сильное, резкое затемнение — как правило, только по углам изображения. Причиной может быть использование нескольких фильтров, бленды (в особенности, не оригинальной) или других объектов физического блокирования света по краям изображения.
2. Внутреннее виньетирование*. Обычно его не так сложно исправить. Проявляется, как постепенное (градиентное) и зачастую малозаметное затемнение от центра изображения к краям. Причины следует искать в настройках вашего объектива и камеры. Как правило, наиболее очевидными причинами становятся: открытая диафрагма, использование зум-оптики и широкоугольных объективов, при фокусировке на удаленных объектах. Цифровые зеркальные фотоаппараты с кропнутой матрицей менее восприимчивы к проявлению виньетирования, в отличие от полнокадровых.
Эффект внутреннего виньетирования чаще всего заметен при использовании полнокадрового фотоаппарата в паре с бюджетной оптикой. Для полнокадровых цифровых фотоаппаратов Nikon эффект виньетирования в большей или меньшей степени проявляется всегда, при использовании объективов серии DX, которые предназначены для фотоаппаратов с кропнутой матрицей — конструкционно они проще, на их производство тратится меньше материалов, оттого и стоят примерно в полтора раза дешевле собратьев для полного кадра.
КОРРЕКЦИЯ ВИНЬЕТИРОВАНИЯ
В большинстве случаев этого приема достаточно, чтобы полностью убрать эффект.
Если же простого применения профиля объектива не достаточно, либо у вас профиля нет, можно настроить коррекцию виньетирования с помощью слайдера. Обратите внимание! Глубокая коррекция в некоторых случаях может повлиять на повышение «шумности» изображения по краям.
Возможность производить коррекцию виньетирования также есть в самом фотоаппарате. К примеру, у Canon такая функция называется «Коррекция периферийного освещения». Включить ее можно через меню, достаточно поставить галочку в первой вкладке — «коррекция периферийного освещения». Если вы читаете надпись «данные для коррекции доступны», значит ваша оптика распознается фотоаппаратом и все будет тип-топ. Эта функция, как вы наверное поняли, исправляет виньетирование в зависимости от установленного объектива. В случае, если камера не распознает ваш объектив — выскакивает надпись «данные не доступны».
В фотоаппаратах Nikon заходите в меню и находите функцию «vignette control». Подключить, как видите, не сложно, только вот работает коррекция здесь не достаточно хорошо, зато — универсальная. И еще один не приятный момент для владельцев бюджетных зеркалок — такая функция есть только в камерах высокого уровня, типа D700, D3 и им подобным, в отличие от Canon, где «коррекция периферийного освещения» есть во всех новых камерах, начиная от Canon 450D.
Кстати, если вам интересно, за счет чего происходит коррекция виньетирования в фотоаппарате, расскажу. Это дополнительное усиление сигнала по краям светочувствительной матрицы, может повлечь за собой незначительное повышение уровня шумов. Когда его нужно включать и нужно ли вообще — решать вам. Обычно задействовать такую функцию при съемке широкоугольным объективом бывает скорее полезно.
Да, есть и положительная сторона у эффекта виньетирования — незначительный его эффект, наряду с другими приемами (использование контрастных переходов, световых акцентов и т.п.) дополнительно концентрирует внимание зрителя на модели, в особенности, если человек находится в центре кадра. На портретных снимках многие фотографы любят вручную добавить этот эффект, подбирая на свое усмотрение лучшую плотность, градацию и площадь затемнения.
В третьей части материала я познакомлю вас с дисторсией, ее разновидностями и способами борьбы с ней.
Что такое виньетирование.
Виньетирование – это эффект затемнения углов изображения. Часто виньетирование называют просто ‘виньеткой‘
В более широком смысле, виньетирование – это изменения яркости изображения от центра до краев изображения. Можно сделать и ‘виньетирование наоборот’, когда края будут более светлыми, нежели центр изображения.
Выше показан пример виньетирования, которое дает объектив Nikon 50mm f/1.8D AF Nikkor при использовании на полнокадровой камере Nikon D700 и при полностью открытой диафрагме, объектив сфокусирован на бесконечность, сфотографирован белый лист со штатива. По углам изображения заметно падение яркости, а самая яркая часть изображения находится в центре изображения.
Учитывая тот факт, что при использовании полнокадровых объективов Nikon FX, или любых других объективов под 35-ти миллиметровую пленку на кропнутых камерах Nikon DX, матрица кропнутой камеры фиксирует только центральную часть изображения, то эффект виньетирования в таком случае практически полностью сводится к нулю.
Управление диафрагмой уменьшает виньетирование
Виньетирование напрямую связано с числом F. Чем больше число F (чем сильней закрыта диафрагма) – тем меньше виньетирование. И наоборот, чем меньше число F (чем сильней открыта диафрагма) – тем сильней заметно виньетирование. Как управлять числом ‘F’ можете почитать в разделе ‘диафрагма’.
Зависимость виньетирвования от диафрагмы. На закрытой диафрагме виньетка меньше.
Я нигде не встречал информации о том, что дистанция фокусировки также влияет на степерь виньетирования. У разных объективов при фокусировке на бесконечность и на МДФ (минимальную дистанцию фокусировки) проявляется разная степень виньетирвоания. Такой эффект я заметил при использовании кропнутого объектива на полнокадровой камере, когда при МДФ объектив вовсе не давал виньетки, а при фокусировке на бесконечность виньетка была просто ужасной. Ниже необычный пример фотографии, который показывает взаимосвязь дистанции фокусировки и силы виньетирования при использовании полнокадровой камеры в обычном режиме работы и кропнутого объектива.
Необычный эффект виньетирования. Кропнутый объектив не дает виньетки при МДФ на полнокадровой камере.
В зависимости от типа объектива, эффект взаимосвязи виньетирвоания и дистанции фокусировки проявляется по разному. Ниже пример разной степени виньетирования при использовании объектива Nikon 28-105mm f/3.5-4.5D AF Nikkor на камере Nikon D700, при МДФ виньетирвоание сильней, чем при фокусировке на бесконечность.
Разница степени виньетирования
Также, у зум объективов при разном фокусном расстоянии наблюдается разная степень виньетирования. Обычно самая сильная виньетка заметна на предельных значениях фокусного расстояния.
Например, для пейзажной фотографии виньетирование часто крайне нежелательно, потому, чтобы получить изображения без виньетирования нужно снимать на прикрытых диафрагмах. А в портретной съемке виньетирование часто может идти только на пользу.
Легкая виньетка на портретном снимке
Виньетирование измеряется степенью падения яркости изображения в центре и по углам изображения. Например, виньетирование -1E.V. означает, что края изображения затемнены на 1 ступень или на 1 стоп сильней, чем центр изображения. Один стоп равен падению экспозиции в два раза.
Еще одной причиной появления виньетирования могут служить светофильтры и бленды. Очень часто виньетирование появляется на фотографиях, которые были сняты на объектив с неправильно одетой блендой. Обычно бленды имеют форму ‘тюльпана’, и с одной стороны лепестки ‘бленды-тюльпана’ меньшего размера, чем с другой, это связано с прямоугольной формой матрицы или пленки. Если перепутать стороны бленды или не правильно установить бленду на объектив, то можно испортить целую серию фотографий. Компенсировать виньетку от светофильтра или бленды иногда просто невозможно и приходиться кадрировать изображение.
Виньетирование очень просто исправить с помощью редактировании RAW файлов. Точно так же эффект виньетирования можно усилить специально, чтобы получить художественный эффект, как на снимке ниже. Многие камеры имеют встроенный обработчик корректировки виньетирвоания. Например, такую функцию имеют камеры Nikon D700, D5200 и т.д. У камер Canon за контроль виньетирование отвечает функция ‘контроль периферийного освещения‘. Обычно виньетирование делается специально для того, чтобы выделить на фотографии ключевой объект, создать нужное визуальное напряжение.
Специально добавленное сильное виньетирование
Личный опыт
Я вовсе не переживаю за эффект виньетки, так как практически всегда снимаю в RAW. Эффект виньетирования сильно критичен только при использовании кропнутых объективов на полнокадровых камерах, например такая виньетка является недопустимой. Несколько раз я не до конца закручивал бленду-тюльпан на объективе, и в результате получал виньетку на изображении. Многие фотографы очень часто перебарщивают с виньеткой, а сам эффект встречается чуть ли ни на каждой второй портретной фотографии.
Выводы:
Виньетирование – физическая особенность объективов по распределению светового потока от центра до краев изображения. Обычно под виньетированием просто понимают потемнение углов изображения. Чтобы уменьшить степень потемнения углов изображения следует прикрывать диафрагму. Также, на виньетку влияет дистанция фокусировки. Виньетирование легко исправляется автоматически самой камерой, либо с помощью программного обеспечения. При съемке в RAW можно добиться практически полного восстановления яркости краев изображения без потери качества. Виньетка также может служить в качестве неплохого художественного эффекта, особенно для создания портретных снимков.
↓↓↓ Лайкаем ↓↓↓ – помогаем проекту. Спасибо за внимание. Аркадий Шаповал.