¿Qué características de calidad de imagen hacen que una lente sea buena o mala?

Cuando leo reseñas de lentes en Internet, a menudo encuentro afirmaciones subjetivas sobre la calidad de imagen que produce un lente, como "buen contraste" o "nítido". El problema es que no creo que sea capaz de ver estas cualidades en una imagen. Ni siquiera creo que pueda notar la diferencia entre una lente de kit barata y una lente superior, si no fuera por "esto se ve mejor".

Entonces, mi pregunta es: sin mirar las pruebas de nitidez y las curvas MTF, ¿cómo aprende a juzgar la calidad de una lente basándose solo en imágenes de muestra? ¿Cuáles son las características que busca y qué constituye bueno o malo en cada una de ellas?

Respuestas (3)

Hay muchas características que hacen que mejores lentes sean mejores. El objetivo básico de una lente es generar una réplica ideal de la escena enmarcada, pero debido a las limitaciones del mundo real, eso es físicamente difícil. Las lentes inevitablemente introducen artefactos ópticos que no están presentes en la escena misma. Entonces, un aspecto importante es la minimización de artefactos .

Los buenos lentes están diseñados para acercarse a esa imagen ideal, a menudo mediante el uso de elementos de lentes caros y elegantes hechos en formas inusuales y con materiales exóticos.

A continuación se muestran algunos ejemplos de algunos artefactos comunes. En algunos casos, los ejemplos son tomas de prueba deliberadas (aunque me he mantenido alejado de las fotos de objetivos de prueba y paredes de ladrillo). En otros, sin embargo, son ejemplos en los que el fotógrafo utiliza felizmente el "defecto" para obtener una ventaja artística. De hecho, debido a que algunos de estos artefactos son parte del lenguaje visual de la fotografía, existe un delicado equilibrio para obtener la representación perfecta en una lente realmente agradable . Aún así, saber qué buscar lo ayudará a ser el juez de lo que le gusta ver.

Distorsión

La distorsión de la perspectiva , como la de una lente gran angular, es simplemente una cuestión de dónde se encuentra. Pero las lentes también pueden introducir distorsión óptica; las más comunes son la distorsión de barril y de cojín , donde las líneas en los bordes del marco se arquean hacia afuera o se pellizcan. Será difícil encontrar un zoom barato que no muestre una cantidad visible de esto. La buena noticia es que este tipo de distorsión se corrige fácilmente en el posprocesamiento, pero muchas lentes también tienen otra distorsión más difícil (patrones "ondulados" o " bigote ", por ejemplo), que también se pueden corregir pero requieren conocimiento. de las debilidades de cada lente en particular.

ejemplo de distorsión de barril
Canon EF-S 18-55 mm f/3.5-5.6 IS II distorsión de barril. Foto CC BY-SA 2.0 de cbley_ .

Tenga cuidado de evitar el tipo de distorsión que se basa simplemente en su posición y no tiene nada que ver con la lente en sí: esa es la distorsión de perspectiva . Lea más sobre eso en esta pregunta y respuesta .

Aberración cromática axial

La aberración cromática axial también se conoce como aberración cromática longitudinal . Esto sucede cuando diferentes longitudes de onda de luz requieren un enfoque ligeramente diferente. El efecto es generalmente visible como franjas moradas y verdes a lo largo de los bordes de alto contraste, particularmente en las áreas desenfocadas. Esto es importante incluso en la fotografía en blanco y negro, ya que contribuye a la nitidez. Es inevitable con una óptica de vidrio muy simple, pero los diseños más caros emplean trucos para que las longitudes de onda de luz roja, verde y azul estén alineadas en el plano focal. Los lentes que cuentan con una aberración cromática baja a menudo tienen un término como "APO" en su nombre.

Cultivo de ejemplo de CA axial
Aberración cromática axial Canon EF 50 mm f/1.4 USM. Recorte de la foto CC BY 2.0 de Michael "Mike" L. Baird .

Aberración cromática transversal

La aberración cromática transversal también se conoce como aberración cromática lateral y, a menudo, se abrevia como "LCA", lo cual es confuso porque CA longitudinal podría abreviarse de la misma manera. Como sea que lo llames, esto sucede cuando el aumento de diferentes longitudes de onda es diferente. Esto se corrige con relativa facilidad en el software de conversión RAW (o incluso en la cámara en algunos modelos), pero puede causar franjas de color rojo/verde y azul/amarillo si no se corrige.

Ejemplo de CA lateral severa
Ejemplo severo causado por una lente secundaria convertidora de gran angular barata. Recorte de la foto CC BY 2.0 de John Robinson .

Aberración esférica

En pocas palabras, la aberración esférica ocurre cuando los rayos que pasan por el borde de una lente no se enfocan de la misma manera que los rayos que pasan por el centro. Esto da como resultado una "lente blanda" (pero vea a continuación una nota sobre esto). La aberración esférica se puede reducir mediante el uso de más elementos de lentes o elementos de forma especial. (Ambos aumentan el costo).

Plum Blossom usando Minolta Varisoft Rokkor 85mm f2.8 Lente de enfoque suave Minolta Varisoft Rokkor 85mm f2.8 Enfoque suave. Esta lente fue diseñada con aberración esférica intencional . Foto CC BY 2.0 de ming1967 .

Coma

Coma es una falla en la que la luz de un objeto descentrado pasa a través de la lente en ángulo y termina enfocada en una especie de forma de lágrima en el sensor. De hecho, es posible que vea reflejos de formas extrañas . En general, esto solo se ve en lentes de gran angular rápidos. Las lentes que tienen aberración esférica reducida también tienen artefactos de coma reducidos.

ejemplo de coma del cristalino
Zeiss Vario-Sonnar T* 24-70 mm f/2.8 ZA SSM. En realidad, esto es mucho mejor que algunos de los otros ejemplos de este conjunto . Foto CC BY 2.0 de Jerome Marot .

Llamarada

Flare es luz que rebota donde no debería. Los lentes más caros usan revestimientos más sofisticados para evitar los reflejos del vidrio mismo, y los lentes más baratos pueden incluso escatimar en deflectores internos y otras características diseñadas para reducir esto. (Y, fácil de remediar, pero vale la pena mencionarlo: las lentes baratas a menudo no vienen con un parasol, la principal y simple defensa contra los destellos).

Porque es casi inevitable que disparar al sol, ha entrado en el vocabulario básico de la fotografía y especialmente del cine. De hecho, en estos días, a menudo se falsifica en la postproducción de videos .

Flare puede manifestarse de muchas maneras diferentes: como una gota de brillo alrededor de la fuente de luz, como rayos que irradian desde esa fuente y como anillos teñidos de color.

ejemplo de destello de lente Lente incorporada en la Fujifilm F200EXR. Foto CC BY 2.0 de Lee J. Haywood .

Imagen fantasma

La imagen fantasma es un tipo de bengala o, dependiendo de cómo quieras dividirla, un artefacto relacionado con la bengala. De hecho, puede ser lo que te viene a la mente inmediatamente cuando escuchas "destello de lente". Son círculos o polígonos de colores, generalmente en una línea dibujada desde la fuente de luz; el término los compara con espíritus flotantes. La forma corresponde directamente a la forma de la apertura (y, por lo tanto, al número de hojas de apertura, a menos que se dispare de par en par).

ejemplo fantasma Panasonic 7-14 mm f/4.0. Podemos ver que esta lente tiene una apertura de 7 palas. Foto CC BY 2.0 de Michael C. Rael .

otro ejemplo de bengala Nikon Micro-Nikkor 60mm f/2.8D. Esto muestra imágenes superpuestas obvias y otras decoloraciones debidas a destellos; el fotógrafo no está contento pero creo que añade interés. Foto CC BY 2.0 de Mustafa Sayed .

Deslumbramiento velatorio

Este es un tipo de destello específico que no aparece como un color, círculo o rayo de luz extraño en particular, sino que se extiende sobre toda la imagen. El resultado es una pérdida general de contraste . Es particularmente común con lentes más antiguos; los diseños más nuevos (tanto caros como baratos) tienden a minimizar esto a menos que estés apuntando la cámara directamente al sol.

viñeteado

El viñeteado es la disminución de la luz en las esquinas y los bordes de una imagen. Hay varias causas, pero una de ellas es el ángulo en el que la luz incide en la apertura. Los diseños más caros pueden funcionar para minimizar esto.

Un paseo por Wellesley College con Olympus E-P3 y lente Holga (II)
Lente Holga II en una cámara digital. Foto CC BY 2.0 de Soe Lin .

Curvatura de campo

Una lente curva proyecta naturalmente un campo curvo, no uno plano. Eso es un problema porque, obviamente, los sensores y la película son planos, lo que significa que es imposible enfocar tanto el centro como los bordes de un cuadro. Esto se puede corregir hasta cierto punto con elementos adicionales.

Guardián del campo (-curvatura)
Vivitar Serie 1 70-210 mm f/3.5. Foto CC BY SA 2.0 de Andrew Butitta .

Losa Helios 44-2 58mm f/2. Foto CC BY SA 2.0 de Andrew Butitta .

En estos ejemplos, puede ver el "remolino de bokeh" característico de las lentes con una fuerte curvatura de campo. Si este es un aspecto interesante para ti y quieres un efecto aún más fuerte que el anterior, echa un vistazo a las lentes clásicas de Petzval .

Notas sobre lo anterior

Puede "estresar" una lente para ver su comportamiento en condiciones de trabajo difíciles disparando directamente a la luz brillante. El destello de la lente es fácil de ver como patrones brillantes reales. El deslumbramiento de velo es más complicado, ya que produce una pérdida en el contraste general (que a muchas personas realmente les gusta ), y eso se puede ocultar fácilmente en el procesamiento posterior (pero con una pérdida de detalles de sombra).

La curvatura y el viñeteado se pueden ver en las esquinas extremas de una imagen. En muchos casos, como los retratos, esto apenas es un defecto e incluso puede ser preferible.

Otros efectos son menos obvios, excepto en situaciones artificiales, y pueden aparecer simplemente como una pérdida de nitidez general (y, de hecho, pueden no ser visibles en absoluto a escala de visualización web o en impresiones de tamaño moderado).

Los disparos detenidos generalmente minimizan o enmascaran los defectos, por lo que si está buscando problemas, use la lente completamente abierta.

El arte del equilibrio

Lo anterior básicamente todo se reduce a la ciencia . Sin embargo, todavía hay algo de arte en ello. Una de las áreas en las que esto es más evidente es en el bokeh : la interpretación de las áreas desenfocadas. La aberración esférica se menciona como un defecto anterior, pero generalmente se considera que el bokeh más agradable no es el tipo plano producido por una lente bien corregida, sino el tipo que viene con una ligera aberración esférica. No voy a entrar en detalles sobre eso aquí, pero mira ¿Qué se considera bokeh de alta calidad?

Los lentes Lensbaby son muy simples y producen la mayoría de los defectos técnicos descritos anteriormente, pero no viene al caso llamarlos "no buenos", porque están diseñados para ser así.

Entonces, el equilibrio de los problemas técnicos anteriores (¡combinados con el tamaño, el peso y el costo!) y otros factores hacen que tenga un "dibujo" diferente . Eso es muy difícil de medir, y se decide mejor observando los resultados o escuchando las opiniones subjetivas de los fotógrafos con un ojo experto.

Un poco sobre la nitidez y el contraste

Quiero comenzar este con un descargo de responsabilidad: esto está sobrevalorado ( y no tienes que tomar solo mi mundo por eso ). Todas las lentes modernas son decentemente nítidas. Sin embargo, dado que este aspecto se mide fácilmente y se pone en gráficos bonitos, ocupa un lugar destacado en las revisiones de lentes técnicas. El tiempo ha demostrado que las reseñas que presentan cifras aparentemente científicas e imágenes de prueba aburridas se toman más en serio que las que presentan hermosas fotografías, por lo que hay un circuito de retroalimentación en el que se habla cada vez más de esto.

Dicho esto, si está recortando muy ajustado o imprimiendo muy grande, sigue siendo importante, y definitivamente es cierto que las mejores lentes generalmente son más nítidas . Entonces, tengan paciencia conmigo mientras hablo un poco de eso. La nitidez y el contraste están estrechamente relacionados entre sí. En términos más técnicos, se puede hablar de resolución y agudeza .

  • La resolución es la cantidad de detalle que una lente puede resolver , es decir, los detalles más pequeños que se pueden visualizar con claridad. Esto se mide tradicionalmente tomando fotografías de un objetivo con líneas cada vez más cercanas y luego viendo dónde se difuminan.

  • La acutancia es el contraste entre los bordes. La máscara de enfoque y otros filtros de enfoque de posprocesamiento funcionan aumentando esto. A diferencia de los programas policiales de televisión, el software no puede realmente agregar resolución, pero al aumentar la agudeza puede aumentar la apariencia de la nitidez. Esto es diferente del contraste general de una imagen, que se puede cambiar con la herramienta de niveles o curvas .

Nota: anteriormente había relacionado la agudeza con el término "micro-contraste". Sin embargo, puedo encontrar fuentes acreditadas que definen esto como eso o como resolución. Dado que el objetivo, en realidad, es distinguir entre esas dos propiedades, es mejor evitar el microcontraste .

Y ahora, permítanme mencionar brevemente los temidos gráficos MTF . Sé que no es lo que estás buscando, pero en realidad no son tan difíciles y pueden revelar las características de una lente rápidamente. Tenemos más información sobre esto en ¿Cómo interpreto un gráfico MTF? , pero en resumen, las líneas gruesas le dan una buena idea de la agudeza de la lente y las líneas finas una idea de la resolución.

Una vez que comprenda eso, puede comparar fácilmente estos gráficos en las revisiones y especificaciones de los lentes y, en general, verá que las líneas son más altas en los lentes más caros. También puede ver los resultados en imágenes reales, pero los gráficos son realmente una herramienta útil. (Lo principal que sacará de mirar imágenes es el punto anterior: la nitidez a menudo se sobrevalora).

Calidad de construcción y control de calidad

La calidad de construcción es simple: mejores lentes usan mejores materiales y están construidos de manera más sólida. Generalmente, esto no se relaciona con la calidad de la imagen, pero el control de calidad sí. Los lentes pueden tener fallas ópticas más allá de las consideraciones de diseño mencionadas anteriormente. Uno común es el descentramiento, donde un elemento de la lente se desplaza o se inclina, lo que hace que un lado del marco se enfoque de manera diferente al otro. En cierto sentido, esto es un defecto de fabricación, pero en la producción industrial moderna, casi todo tiene algún grado de defecto, y la confiabilidad de una muestra aleatoria es básicamente un factor de cuánto dinero se invirtió en el proceso.

Otras características

Más allá de todo eso, vale la pena mencionar que las lentes más bonitas tienen mejores características, algunas de las cuales (como las hojas de apertura curva y una apertura más rápida ) afectan la representación de la lente y muchas otras que afectan su uso (estabilización de imagen, motores de enfoque más rápidos, sellado contra la intemperie). Esto es parte de lo que paga en una lente más costosa, no necesariamente mejor ópticamente, pero podría decirse que es mejor para usar. (Puedes leer más sobre algunos de estos en ¿Hay desarrollo en el mundo de las lentes?, donde entro un poco más en detalle sobre estas cosas).

No veo el problema en el ejemplo de la curvatura de campo. Tampoco estoy seguro de entender qué es la curvatura de campo. ¿Pero estás diciendo que las esquinas inferiores de la imagen no están enfocadas? El dof poco profundo parece estar causando que las esquinas superiores no estén enfocadas. Dulce respuesta por cierto, aprendí bastante.
@dpollitt: puede ver claramente la curvatura del campo en las áreas OOF a medida que profundiza en el fondo. Las pequeñas flores blancas claramente comienzan a formar un patrón esférico o curvo... que ciertamente no es natural. Eso es causado por la curvatura del campo... esa distorsión. La aberración esférica solo afecta el lugar donde se encuentra el plano de enfoque, pero en realidad no se distorsiona.
@mattdm: Primero, excelente respuesta. +1! Sin embargo, Flare probablemente podría describirse de manera un poco diferente. Los reflejos internos en forma de apertura que mencionaste en realidad se denominan "efecto fantasma". La llamarada generalmente se refiere a los rayos de luz de una fuente de luz brillante fuera del eje, como el sol sentado en la esquina del marco. Los dos a menudo se agrupan, pero los reflejos en forma de apertura en realidad no son "destellos", son "fantasmas" y definitivamente pueden mitigarse con recubrimientos antirreflectantes en todos los elementos internos de la lente (¡lo que definitivamente puede aumentar el costo!)
Además, me gustaría señalar que la nitidez es relativa. Supongo que aquí podríamos acuñar "La relatividad de la fotografía", pero la nitidez depende en última instancia del formato de salida final. Casi cualquier lente que no muestre aberraciones extremas como se describe en su respuesta producirá imágenes más que adecuadas para el "tamaño web", que tiende a empaquetar los megapíxeles monstruosos de las cámaras modernas en lo que es efectivamente el área de una impresión de 5x7 "la mayor parte de Sin embargo, para aquellos que imprimen su trabajo en grandes cantidades, la nitidez, o la falta de ella, puede convertirse en un problema del mundo real.
@jrista Gracias. Cambió un poco la nitidez. Revisaré la sección sobre bengalas para que sea más amplia más tarde hoy.
@dpollitt Lomography está lanzando una lente Petzval revivida , un diseño histórico con una curvatura de campo pronunciada y, de hecho, lo están promocionando como una razón clave para comprarlo. Con suerte, esto dará como resultado algunos nuevos ejemplos con licencia Creative Commons que pueda agregar a esa sección. :)
¡Qué buena respuesta! Me gustaría añadir como otra opinión un enlace a este bonito artículo también: theonlinephotographer.typepad.com/the_online_photographer/2014/…
Desearía poder hacer +2 en esa respuesta para apreciar el gran volumen de detalles bien editados que se incluyeron en esta respuesta.
Si bien están íntimamente relacionados, ¿la agudeza y el microcontraste son exactamente lo mismo? Este artículo no parece estar de acuerdo en que lo es.
@MichaelC Bueno, la primera oración no tiene sentido (el microcontraste ciertamente no es "la capacidad de la lente para crear una ilusión de profundidad en el medio plano".
... y el término "plasticidad de la lente" no aparece en absoluto en una búsqueda de Google Books, aunque este hilo de photo.net de 2004 sobre el bokeh dice "Un término antiguo que a menudo se aplica a la calidad de la imagen producida [sic] por una lente 'plasticidad'. Según tengo entendido, la plasticidad se refiere tanto a lo que conocemos como bokeh (que afecta las áreas fuera de foco) como a cierta 'redondez' o suavidad de una imagen que también afecta las áreas enfocadas".
@MichaelC Dicho esto, Roger Cicala, en quien me inclino a confiar en estos asuntos, asocia el microcontraste con la resolución , no con la agudeza.
@MichaelC Ver nota en edición. Después de investigar un poco, veo diferentes usos del término (pero ninguno de ellos se alinea con el artículo que vinculaste).
Ese enlace fue una especie de broma. Hay un montón de hookum por ahí con respecto a "micro-contraste". Pero no creo que "microcontraste" y "agudeza" se puedan usar indistintamente, aunque mucha gente lo hace. Ellos, junto con "resolución", son términos relacionados, pero diferentes.
Me encanta el blog de Roger. En ocasiones, ha hecho declaraciones en el sentido de que algunas de las cosas que escribió hace varios años pueden no ser "tan correctas" como pensó que eran en ese momento. Creo que todavía estaría de acuerdo con lo que escribió en 2009 sobre resolución y actuación. "Micro-contraste", por otro lado, parece significar lo que sea que signifique para la persona que usa el término. Él podría tener una opinión diferente sobre eso ahora.
@MichaelC LOL, sí. Estoy seguro de que eso es cierto de muchas cosas que he escrito también. La ventaja de Stack Exchange sobre un blog es que no me siento mal al regresar y actualizarlos cuando los encuentro.
Si lee los comentarios debajo de esa entrada de blog, hubo un poco de discusión hace unos tres años (probablemente provocado por mover los blogs y comentarios existentes anteriormente a "Disqus"). Roger hace un comentario en el sentido de que ya no equipara resolución y microcontraste, porque mucha gente usa el segundo término de muchas maneras diferentes.

Dices que no crees que puedas notar la diferencia entre una lente de kit y una lente superior. Bueno, creo que puedes. Ciertamente tuve esa experiencia.

Durante un par de años estuve perfectamente feliz con mi superzoom Nikon 18-200. Luego tuve en mis manos una Nikon 24-70 f2.8 y me sorprendió la diferencia en la calidad de imagen. Más nítidos, colores mucho más vibrantes, mejor detalle.

La calidad salta a la vista desde la pantalla.

¿Puedes describir con un poco más de detalle por qué y cómo salta la calidad? El cartel original señala ver comentarios como este a menudo. ¿Puede dar un poco más de detalle sobre lo que quiere decir con colores más nítidos y vibrantes? Los ejemplos serían geniales.

¿Qué características hacen que una lente sea buena o mala?

Si te funciona, es bueno. Si no es malo. Todo lo demás es completamente opinión. Es como decir lo que hace que un hombre sea guapo o una mujer hermosa. La perfección está en el ojo del espectador.

La distorsión cromática, la forma en que una lente se enciende, los colores que produce, la forma en que se siente en la mano: todo eso es lo que le da carácter a una lente.

Entonces, ¿qué busco?

  1. Anillo de apertura y cuerpo de metal. Tomaré una lente Nikon AI vieja sobre cualquier lente nueva cualquier día. Me encanta la calidad de construcción. Mi lente Kit más nuevo es probablemente el mejor lente según cualquier métrica "tradicional"... pero odio su sensación, no disfruto usarlo, no me emociona en lo más mínimo. Así que se queda en casa mientras sigo disparando con una lente de $ 40 que compré en eBay en la década de 1970.

  2. Costo de uso. Por ejemplo, si encuentro una lente Pentax de 35 mm por $ 70, ¿necesito una lente de 35 mm? Realmente no. Pero cuesta $ 70 y sería divertido jugar con él. ¿Necesito una lente rusa vieja? Probablemente tampoco, pero también es muy barato y muy divertido para jugar. ¿Pagaría $300 por él?, no. ¿Pagaría $ 15 por él, absolutamente?

  3. ¿Miro imágenes de muestra? Realmente no. A veces miro más por aburrimiento, pero no dejaría que eso influyera en mi decisión. Hay personas que toman excelentes fotos con Point and Shoots, y hay personas que compran Leica sin tener idea de cómo usarlas.

Mi punto es que la respuesta de Mattdm es excelente. Lo voté. Pero la parte que fue más acertada en mi opinión es cuando menciona que la nitidez a menudo está sobrevalorada. Yo iría más allá y diría que todas las cualidades están sobrevaloradas. De las preguntas y respuestas Mattdm vinculadas en su parte sobre Bokeh es este párrafo

La alta calidad es cuando se ajusta a la visión y la intención del fotógrafo y mejora la estética de la imagen. La mala calidad es cuando se resta de la calidad/estética general de la foto y por razones técnicas no coincide con la intención del fotógrafo.

( Fuente: ¿Qué se considera bokeh de alta calidad? )

Eso es cierto para el bokeh, la nitidez, la distorsión, para todo.