Optikák leképzési hibái


Kicsit összeszedtük, mitől romolhat egy-egy optika képminősége.

Asztigmatizmus: (ovális torzítás, pont nélküliség, tengelyferdülés)

Az objektív fókusza eltérő két egymásra merőleges síkban. Ovális torzítás keletkezik vagy a képpont két egymásra merőleges vonallá alakul. Ez a hiba független az objektíven áthaladó színektől. Oka, hogy az optikai tengelytől viszonylag távol eső tárgypontból kinduló fénysugarak közül a lencsén való áthaladás után a vízszintes síkban haladók és függőleges síkban haladók nem azonos pontban egyesülnek (lásd az ábrát). Az elméleti egyesülési pont környezetében, a fénysugár tengelye mentén eltolva, pont helyett függőleges illetve vízszintes vonalat rajzolnak. A függőleges és vízszintes sugarak egyesülési pontjai között a tárgypont képe ellipszis, illetve két keresztezteződő ellipszis formájában jelenik meg.

Mértéke az optikai tengelyhez viszonyított beesési szög növekedésével növekszik.

Az asztigmatizmus kiküszöbölése két különféle üveganyagból (vagy műanyagból) készült lencse egymáshoz illesztésével, valamint a rekeszszerkezet helyzetének helyes megválasztásával lehetséges.
Az ilyen technológiával készült lencséket anasztigmátoknak, a két ilyen anasztigmatikus lencsetagot (rendszerint elöl és hátul) tartalmazó objektíveket kettős anasztigmátoknak nevezik.

Fontos tudni, hogy az asztigmatizmus mértéke a rekesz  szűkítésével hatásosan csökkenthető, korrigálható.

Szférikus aberráció: gömbtorzítás (nem pontszerű kép, szóródások, lágy pontszél)

Az optikai tengellyel párhuzamosan, de különböző magasságokban belépő fénysugarak eltérő távolságokban fókuszálódnak. Rekeszeléssel javítható hiba. Ha a rekesz értéket növeljük, vagyis „a blendét szűkítjük”, az objektív lencse külső széle nem vesz részt a képalkotásban, ezáltal a hiba megszűnik.

A szférikus aberráció oka, hogy a lencse optikai tengelyében és a lencse szélső részein nem azonos a lencse gyújtótávolsága. Domború lencséknél az optikai tengelytől távolodva egyre csökken a gyújtótávolság, így az egy pontból kiinduló, a lencse közepén és szélein is áthaladó fénysugarak nem egy pontban egyesülnek, hanem ún. szóródási kört rajzolnak az elméleti egyesülési pont körül. Homorú lencséknél ez a hiba ellentétes irányban lép fel, így két megfelelő üveganyagból készült lencse összeillesztésével a hiba minimálisra csökkenthető. Ez a módszer egyébként más lencsehibák hatásait is csökkenti. A szférikus aberráció kiküszöbölése manapság már lehetséges nem gömbfelületekkel határolt, ún. aszférikus lencsetagokkal is, ugyanis az előre megtervezett speciális (változó) görböletü lencséknél elérhető a sugárirányban növekedő gyújtótávolság-változás minimálisra csökkentése. A szférikus aberráció a rekesznyílás szűkítésével csökkenthető, mivel a lencse szélső részein áthaladó fénysugarak kirekesztésével csökken a szóródási körök átmérője.

Kromatikus aberráció: színhiba (kép határvonalain színes szegély „pl. lilás, kékes”)

A különböző hullámhosszú fénysugarakat a lencse másként téríti el (lásd: prizma; a szivárvány színeire bontja szét a rá eső fényt: az ibolyától a vörösig), legerősebben az ibolya – kék -, legkevésbé a vörös fény törik meg. Leggyakrabban teleobjektíveknél fordul elő, ugyanis minél távolabb van a frontlencse az érzékelő síkjától, annál nagyobb mértékben hajlik el a fénysugár (a hosszabb út miatt). Másik lencsetag hozzáillesztésével korrigálhatják gyárilag.

Ez a hiba is tág rekesznél jelentkezik a leginkább, és rekeszeléssel javítható, javítandó – akár Photoshopban, akár Lightroomban. És kell is javítani!

Kóma: üstökös hiba (egyenetlen intenzitású eloszlás)

Az objektív szélein belépő fénysugarak más magasságban metszik a fókuszfelületet, mint az objektív közepén belépők. Ennek eredményeként egy pontforrás képének az intenzitás eloszlása nem lesz szimmetrikus, hanem elnyúlt, üstökösszerű alakot ölt.

A kóma a lencse optikai tengelyével viszonylag nagy szöget bezáró, beeső fénysugarak szférikus aberrációjából adódik. Nagy beesési szög esetén a lencse külső részei által rajzolt szóródási körök középponjai nem esnek egybe a lencse beljebb lévő részei által rajzolt szóródási körök középpontjaival, így végeredményként nem szabályos szóródási kört, hanem az elméleti találkozási pontból kiinduló üstökösszerű csóvát kapunk. A kóma leginkább a képmező széle felé mutatkozik, és elsősorban a nagyfényerejű nagylátószögű objektíveknél figyelhető meg. A szférikus aberrációnál ismertetett megoldásoknak köszönhetően a mai objektíveknél -kivéve a nagyfényerejű nagylátószögű objektíveket- jelentősége elhanyagolható. A teljesen szimmetrikus felépítésű objektívek gyakorlatilag kómamentesnek tekinhetők. A kóma mértéke rekeszeléssel csökkenthető.

A kóma sem mindig hiba, csak tudni kell vele bánni. Koncertfotók esetében például néha kifejezetten előnyös, ha plusz fényforrások, színek jelennek meg a képen.

Torzítások: (hordó, párna)

A torzítás némiképpen különbözik az előbbi hibáktól, ugyanis nem a kép élességére, hanem annak méretére, a skálázásra van hatással. Amennyiben a képskála nő a tengelytől mért távolsággal, akkor pozitív torzításról vagy párnahibáról beszélünk, ellenkező esetben negatív, vagy hordótorzításról.

Az objektívtől alapvető elvárásunk, hogy a lyukkamerához hasonlóan ún. ortoszkópos képet hozzon létre, tehát az optikai tengelyre merőleges tárgysíkon lévő téglalapról a képsíkon is téglalap jelenjen meg. Ez optikailag azt jelenti, hogy az oldalnagyítás független legyen a tárgynagyságtól. A valóságban sajnos ez soha nem teljesül. Ha a kép szélei felé haladva csökken az oldalnagyítás, akkor hordótorzítás, ellenkező esetben párnatorzítás alakul ki. Nagyon régen, amikor a fényrekeszek az objektíven kívül voltak, a torzítás komoly problémát jelentett. A belső fényrekesz sokat segített ennek megoldásában. Az erősen aszimmetrikus felépítésű objektívekben ma is látható, zavaró mértékű lehet.

A hordótorzítás jellemzően a nagylátószög, a párnatorzítás a tele állás velejárója.

Vignettálás: (peremsötétedés)

A kép a sarkok felé sötétedik. Ennek oka lehet az objektívbe bejutó fény útjába kerülő tárgy, pl. egy rosszul felhelyezett napellenző. Másik forrása az ilyen hibáknak a lencserendszer tökéletlensége. Rekeszeléssel – mint annyi más objektívhiba – ez is eredményesen javítható. Ezt az effektet sokszor használják, ha a képnek hatásvadász drámaiságot vagy régies hangulatot akarnak adni. Ez esetben a vignett, mint jelenség nem hiba, hanem költői eszköz a fotós kezében. De mint oly sok mást, ezt sem szabad eltúlozni, és ez sem áll jól minden képnek.