Todo el mundo escucha algo sobre la aberración cromática, pero ¿existen otros tipos? ¿Qué los causa?
Existen numerosos tipos de aberraciones ópticas que puede encontrar con una lente. La aberración cromática es solo una de ellas. Algunos son más drásticos, otros son más sutiles.
Destello de lente
Probablemente la aberración más conocida es el destello de lente. Los destellos ocurren cuando la luz que no es incidente ingresa a la lente y se refleja en los diversos elementos de la lente y/o el diafragma. El efecto, cuando es lo suficientemente fuerte, puede crear manchas y rayas brillantes, y también puede tener un efecto perjudicial en el contraste donde ocurre. El destello generalmente es causado por una fuente de luz brillante cerca de la escena, como el sol, o una luz brillante que ilumina la escena.
Puede mitigar o eliminar los destellos usando un parasol. Para los teleobjetivos, un parasol redondo bloqueará toda la luz que no sea incidente. Para lentes más anchos, lo mejor es un parasol en forma de pétalo, ya que tiene en cuenta el factor de forma ancho del sensor. Los elementos de lentes multicapa ayudan a reducir los reflejos no deseados y, cuando se usan para los elementos de lentes delanteros y traseros, pero especialmente cuando se usan en todos los elementos de lentes internos, pueden reducir en gran medida los destellos. Los filtros, al ser un elemento de vidrio adicional con sus propias imperfecciones, probablemente aumentarán la posibilidad de que se ensanchen.
Imagen fantasma
Al igual que los destellos, las imágenes fantasma son el resultado de la luz que rebota en el sensor, se refleja en el elemento o elementos de la lente trasera y regresa al sensor. La imagen fantasma generalmente crea una réplica suave y descentrada de su imagen principal. Puede parecerse a lo que ve una persona con astigmatismo, una copia descentrada de la escena ligeramente borrosa o con rayas.
Los lentes de mayor calidad utilizan elementos de lente con revestimiento milti para reducir el reflejo tanto como sea posible, y pueden limitar los casos en los que es posible que se produzcan imágenes fantasma. Sin embargo, es imposible eliminar por completo el reflejo y, en los escenarios correctos, el efecto fantasma siempre es posible hasta cierto punto.
Distorsión
Otro tipo de comportamiento aberrante de la lente es la distorsión. Se presenta en dos variedades: alfiletero y barril. En la mayoría de los objetivos con zoom, la distorsión se produce en los extremos de la distancia focal. Los lentes más baratos a menudo tienen más problemas con la distorsión que los lentes de mayor calidad, sin embargo, casi todos los lentes tienen algún grado de distorsión (incluidos los lentes fijos). Muchos lentes tienen un grado de distorsión tan bajo que no es un factor, y otros son claramente notable La distorsión puede no ser un gran problema si no está fotografiando sujetos que hagan evidentes los efectos de la distorsión, como paredes de ladrillo o edificios.
Además de la distorsión de acerico y de barril, muchas lentes crearán distorsión en la perspectiva. Particularmente con lentes gran angular, se pueden ver distorsiones en la perspectiva cuando se usan distancias focales muy amplias.
Ciertos tipos de lentes, a menudo llamados lentes TS o Tilt-Shift, tienden a generar muy poca distorsión de barril o de cojín. Dichos lentes ofrecen dos controles adicionales sobre el enfoque y el zoom normales: inclinación y desplazamiento. Con estos controles adicionales, un fotógrafo puede eliminar la distorsión de la perspectiva en un grado u otro y restaurar un grado adecuado de perspectiva estrecha en sus imágenes.
Aberración esférica
La aberración esférica es otro tipo de aberración óptica que puede ocurrir en las lentes de las cámaras. Es el resultado de la diferencia en la refracción en los bordes de una lente en comparación con el centro, lo que resulta en una convergencia inadecuada de la luz en lugar de convergencia en un punto focal. La aberración esférica generalmente da como resultado un enfoque más suave, en lugar de un enfoque claro y nítido.
La aberración esférica se puede corregir de dos maneras. Se puede usar una combinación de lentes esféricas convexas y cóncavas para corregir la convergencia de la luz. Las lentes profesionales modernas de gama alta a menudo incluyen un elemento de lente asférica. Los elementos de lentes asféricas causan menos refracción en los bordes y más en el centro, lo que da como resultado una convergencia adecuada en una distancia focal determinada.
Algunas lentes, como las lentes para retratos de enfoque suave, dejan intencionalmente una cierta cantidad de aberración esférica en su lugar para producir tomas más agradables. En estos casos, la aberración esférica es un efecto deseable, uno que puede buscar explícitamente en una lente.
Coma
Relacionada con la aberración esférica, la aberración comática es un problema de refracción que ocurre en fuentes de luz puntuales fuera del eje. Debido a la diferencia de refracción cerca de los bordes de un elemento de lente esférico, las fuentes puntuales fuera del eje pueden aparecer estiradas y con un "halo" en el plano focal. Coma es generalmente una combinación de aberración esférica de una fuente de luz puntual y aberración cromática para producir un efecto que parece un cometa.
El coma generalmente se controla mediante el uso de lentes de la curvatura adecuada para minimizar la distorsión de los bordes. En las lentes de las cámaras, generalmente se requiere una combinación de elementos de lente para minimizar tales aberraciones ópticas. La aberración comática es un problema que afecta en gran medida a quienes realizan fotografía nocturna o astrofotografía, ya que las fuentes de luz puntuales son las más comunes en estos escenarios.
Difracción
También es posible un último tipo de distorsión, que prevalece en todas las cámaras. La difracción es un efecto de la luz, dada su naturaleza de forma de onda. Cuando las olas encuentran un borde o una abertura, tienen la tendencia a doblarse alrededor de él. El diafragma de una cámara permite controlar la apertura, o la abertura a través de la cual pasa la luz en su camino hacia el sensor. La apertura nos da control sobre la cantidad de luz que llega al sensor... pero como resultado, también puede causar desenfoque de difracción a través de un efecto llamado disco de aire.
En aperturas suficientemente amplias, la difracción es lo suficientemente baja como para no causar ningún problema. Sin embargo, todos los sensores tienen un límite de difracción, más allá del cual los efectos de la difracción comenzarán a afectar la calidad de la imagen. Para la mayoría de los sensores, esto es alrededor de f/8 a f/11. Cuanto más grandes sean los sitios de fotos y más eficaz sea la microlente alrededor de cada sitio de fotos en un sensor, mayor será la apertura límite. Cuando la apertura se detiene lo suficientemente por debajo del límite de difracción, el efecto de disco aireado permitirá que la luz se desvanezca más allá del píxel del sensor deseado (fotosito) y afecte a otros. Las aperturas por debajo de f/22 generalmente comenzarán a causar suficiente pérdida de nitidez para contrarrestar las ganancias al tener una apertura más estrecha.
Si bien la difracción de la luz es causada por el diafragma de una lente, debe tenerse en cuenta que el efecto resultante depende del sensor de la cámara. Los sensores grandes de fotograma completo en los cuerpos de las cámaras DSLR de gama alta presentarán menos problemas debido a la difracción que los sensores más pequeños en los cuerpos de las cámaras DSLR de nivel de entrada, que a su vez presentarán problemas significativamente menores que los sensores diminutos y densos en píxeles en la mayoría de los puntos. y disparar cámaras.
Estoy tratando de escribir una respuesta más orientada al fotógrafo. Entonces, los diferentes problemas relacionados con las lentes son:
No están realmente en la misma categoría, pero también es un aspecto muy importante de las lentes la resolución , o en realidad generalmente nos preocupamos por la pérdida de resolución hacia los bordes debido a otras aberraciones como coma, astigmatismo, curvatura de campo, etc. Por lo general, puede mejorar las cosas. cuando se detiene y debe intentarlo, porque no puede corregirlo en el procesamiento posterior.
Se debe tener en cuenta que no existe una lente perfecta y que cada lente tiene cierto grado de aberraciones debido a los compromisos realizados durante el diseño óptico.
Las aberraciones estrictamente "ópticas" (es decir, frente de onda) son:
Pero los que más probablemente afecten a tus fotografías son:
Aberración cromática: diferentes colores se enfocan en diferentes posiciones en la imagen, lo que genera arcoíris alrededor de objetos brillantes, especialmente en el cielo.
Destello/fantasma: la luz se dispersa dentro de la lente, ya sea desde el vidrio o desde el cuerpo de metal. Esto crea la fila de círculos de colores que van hacia el sol que a veces ves en las películas y reduce el contraste de la imagen.
Aberración esférica: los rayos provenientes de cerca del eje de la lente llegan al plano focal y forman un vértice a una distancia específica aguas abajo. Los rayos de los márgenes de la lente forman un vértice a una distancia diferente.
Coma: relacionado con la aberración esférica, pero difiere en que el parche producido en el foco no es un disco, sino que su forma se asemeja a la de un cometa.
Astigmatismo: El parche que produce es un óvalo.
Curvatura de campo: el foco de la lente debe formarse en una superficie plana como la superficie plana del sensor digital. En cambio, la superficie del sensor debe estar curvada como el interior de un recipiente.
Distorsión: un sujeto rectangular debe verse como un rectángulo con todos los lados cuadrados. En cambio, las imágenes del rectángulo tienen los lados abultados hacia afuera (barril) y/o hacia adentro (alfiletero).
Aberración cromática transversal: la luz azul y la roja se enfocan a la misma distancia de la lente, sin embargo, ambas tienen distancias focales ligeramente diferentes.
Aberración cromática longitudinal: la ubicación real de la imagen es una función de la longitud de onda. El plano de la imagen roja se forma más lejos de la lente. El plano de la imagen violeta se forma primero. Los otros colores se forman en el medio. Cada imagen en color es ligeramente diferente en tamaño.
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