¿Qué causa la distorsión de barril?

La distorsión de barril es una forma de distorsión (que no debe confundirse con otras aberraciones ). A menudo se encuentra con distancias focales más cortas, como la lente de un teléfono, especialmente aquellos que intentan obtener un campo de visión de ángulo amplio en lugar de estrecho.

Esta distorsión también se ve a menudo con una lente de un solo elemento, como las asociadas con una lupa .

Si una lente presenta distorsión de barril, estará presente en todas las distancias de enfoque. Sin embargo, es probable que tenga más dificultades para notar la distorsión en algo que está lejos que cerca.

La forma de corregir esto es usar una lente más compleja que, bueno, lo corrija.

(de HyperPhysics: lentes multielemento )

Lo que hay que darse cuenta aquí, especialmente con sistemas en los que la cámara no es la mayor parte, realmente no vale la pena hacer lentes más complejos. Son más difíciles de fabricar, cuestan más y no se supone que sean de gran calidad en primer lugar (puntos de precio).

Para lentes más complejos donde existe distorsión de barril, a menudo son diseños más antiguos en los que faltaba tecnología óptica y de fabricación (hemos estado creando vidrio con índices de refracción cada vez más altos e ideando nuevas formas de pulir lentes asféricas), o la distorsión de barril era el menor de los males de la aberración que estaban siendo corregidos. La mayoría considera que es más importante corregir las aberraciones de astigmatismo, cromáticas y de coma que la distorsión de barril (que se puede corregir hasta cierto punto en la posproducción más fácilmente que las otras).

Los detalles del efecto son que la luz en el borde de la lente se dobla más que en el centro de la lente ( ref ). Esto se nota especialmente en lentes con un diámetro pequeño (ese teléfono nuevamente).

La solución a esto es usar una lente más grande (los sensores más grandes exigen lentes más grandes que a su vez tienen menos distorsión de barril inherente al diseño). Si es posible, use una lente de gran tamaño (coloque una lente de cuadro completo en un sensor recortado o una lente de formato medio en un sensor de 35 mm). Otra opción es usar una lente más larga y retroceder un poco. Ninguno de estos puede ser siempre práctico.

Afortunadamente, la distorsión de barril es bastante predecible. La mayoría de los programas de postproducción permitirán corregirlo, si sabes cuánto está distorsionada la escena. Tome una foto de un tablero de ajedrez y corríjala y sabrá cómo corregir todas las fotografías con esa lente en el futuro.

La distorsión de barril también es una consecuencia de la trigonometría y la perspectiva de la vida real.

Por favor, haz una búsqueda de imágenes para el término "Punto de fuga", especialmente en lo relacionado con el dibujo.

Ahora hagamos un experimento mental.

Si te paras en una trinchera recta muy larga de vías de tren, verías como si los rieles convergieran en un punto imaginario muy lejano (ese punto se llama punto de fuga). Ahora, imagine que está parado junto a un tren muy largo (con todos los vagones de las mismas dimensiones) que se coloca en esa zanja recta de la vía.

Por lógica, sabes que la línea del techo de los vagones del tren es paralela a los rieles. Ahora tomas una cámara con una lente de gran angular. Esa lente en realidad puede ver hacia el frente del tren y hacia atrás al mismo tiempo. En cada extremo del tren hay un punto de fuga, donde confluyen la vía del tren y la línea del techo.

Entonces, ¿qué sucede si dos líneas paralelas se ven obligadas a converger en ambos extremos mientras se mantiene separada la sección central? Obviamente, es imposible hacerlo manteniendo ambas líneas rectas, pero si las doblamos, se obtiene una forma que es como un ojo muy alargado.

Este efecto ocurre de derecha a izquierda, de arriba a abajo y en realidad en 360 grados. Es por eso que cuando filmamos un objeto cuadrado o rectangular con una lente de gran angular, sus bordes se ven más separados en el medio.

Así es como en realidad vemos el mundo, pero el cerebro "sabe" que las líneas son en realidad paralelas y nos olvidamos de eso.

Dado que la perspectiva es un hecho de la vida real, afecta a todos los lentes, pero algunos lentes están diseñados para compensar eso, otros pueden estar diseñados para exagerarlo.

Aquí hay un dibujo rápido tratando de explicarme mejor:

La pregunta está usando el término incorrecto. La distorsión que aparece cuando te acercas demasiado con un gran angular es realmente una perspectiva forzada no deseada.

Considere: si tomo una foto de la nariz de mi perro a la distancia de enfoque más cercana de mi cámara, alrededor de un pie. Entonces su nariz está a 1 pie de distancia y sus pies están a 3 pies de distancia. Algo 3 veces más lejos parece tener 1/3 del tamaño.

Esta forma de perspectiva está presente siempre que tenemos objetos a diferentes distancias de la cámara.

La mayoría de las veces hay una serie de cosas entre objetos cercanos y lejanos, por lo que le damos sentido. O hay un punto de transición obvio en el que tu mente pone distancia de sobra, según otras pistas visuales. Lo nota particularmente cuando los dos sujetos están dispuestos de manera que no hay señales de profundidad claras en cuanto a la distancia relativa, o la interpretación "más fácil" hace que uno de los objetos sea demasiado grande.

Como ejemplos, mire los decorados utilizados para los interiores de El señor de los anillos.

El barril y el acerico son el resultado de decisiones de diseño al hacer la lente. La ampliación cambia a medida que se aleja del eje.

Cuando era un cachorro, estas dos formas de distorsión eran una gran preocupación, ya que arreglarlo en el cuarto oscuro era esencialmente imposible. Ahora, es sencillo hacerlo en Lightroom o Photoshop.