запомнить меня Забыли пароль ?
Войти    Регистрация                                                                             English version: AllPhotoLenses.com - all about old and modern photographic lenses
Выбор объектива для фотографов. Характеристики, сравнение, отзывы, обзоры, MTF объективов Canon, Nikon, Sony, Pentax, Olympus, Sigma, Tamron, Carl Zeiss и др.







Статья про объективы, фотографию

Недобрый дуэт: Кома и Астигматизм

"Почему многие объективы так плохо снимают по краю кадра?" - сим вопросом наверняка задавался каждый фотолюбитель, просматривая снимки на какон-нибудь 50/1.8 известной фирмы. Опытный и продвинутый в оптике человек ответит - "кома и астигматизм".

 

Кома

Что же такое - "кома" и почему она так странно названа? Ответ несложен: кома - вид оптического искажения, возникающего из-за невозможности линзы сфокусировать центральные и наклонные пучки в одну точку. А своим названием она обязана космическому объекту - комете - за свои характерные "хвосты", возникающие на фотографии.

Кома имеет свой знак (в соответствующем уравнении), от знака зависит то, куда будет направлен "хвост" на фотографии. Например, у объективов типа "Гелиос" и "Триплет" хвост комы направлен от центра кадра, а у объективов типа "Ахромат" (одиночная склейка линз - как http://lens-club.ru/lenses/item/c_5369.html - объектив от бинокля) "хвост" направлен к центру кадра, что весьма непривычно (а иногда - совсем не эститично) смотрится.

 

Схема 1 (Википедия). Возникновение комы

 

Как проявляется кома на снимке

Кома на снимке может преподносить самые разные "сюрпризы":

-Кома может проявляться на малоконтрастных объектах по краю кадра как обычное падение резкости в виде размытия контуров. Причем в зависимости от знака комы размытие будет с разных сторон контура объекта (ближе к центру в случае с ахроматами и ближе к краю - в случае с объективами вроде Гелиос-44 или Триплет 78/2.8);

-При малой степени дефокуса в зафокале возможно возникновение "птичек" - очень характерное явление для И-26М или плохо отъюстированного Гелиос-44. Для специфических объективов вроде ахроматов "птички" будут наоборот - в предфокале;

 

Пример "птичек" по левому краю кадра у Гелиос-44П с неродной задней линзой - юстировка нарушена, хоть и не совсем критично

 

-В предфокале у слабо размытых объектов появляется кайма ориентированная к центру кадра. Справедливо для анастигматов. У ахроматов такое явление будет в зафокале;

 

Пример каймы на кружках нерезкости в левой части кадра у объектива Триплет 78/2.8

 

-Кома способна давать неприятные артефакты на фотографии и при правильном фокусе - она проявляется меньше, но все же портит резкость;

 

Пример падения резкости на левом краю кадра на F/2 у Гелиос-44П с неродной задней линзой

 

Снимок с характерными проявлениями комы на слабо размытых объектах, Гелиос-44П - разъюстированный вовсе

 

-Кома имеет особенность усиливать "закрученность" боке в зафокале (у об-ов типа Гелиос, например) и предфокале (у ахроматов и некоторых (преимущественно неверно собранных) апланатов).

 

Пример усилившегося закручивания боке у разъюстированного Гелиос-44П. Даже на камере с кроп-фактором 1.6 "закрутка" начинается уже чуть далее от центра кадра!

 

Устранение комы

-Кома легко "лечится" диафрагмированием - это главный способ борьбы с ней;

-Кома чаще встречается у нормальных и широкоугольных объективов, потому своеобразным "способом" избавления является использование более длиннофокусных объективов :) ;

-Т.к. кома проявляется по краю кадра, то использование оптики среднего формата на малом позволяет "отсечь" края и по большей мере забыть об этом искажении;

-Иногда бывает полезна юстировка объектива, если Вы умеете это делать;

-Сложные оптические схемы (а также асферические элементы) современной оптики часто дают более чистую картинку по краю, нежели "классика" вроде Планаров, Зоннаров и Триплетов;

-Увы, искажение невозможно исправить в редакторе (а если и можно - то весьма "узким" софтом и едва ли хорошо).

 

Отношение фотографа к коме

-Кома - весьма противная абберация, снижающая резкость по краю и заставляющая уменьшать апертуру. Она мешает располагать ключевые объекты по краю кадра, иногда дает неэстетичные артефакты.

-Вместе с этим кома - это часть рисунка объектива. От комы зависит степень закрученности боке, и вообще - характер размытия по краю кадра. Необходимо учитывать степень и характер проявления этого искажения при выборе объектива, особенно - для портретной съемки.

 

Астигматизм

Астигматизм - это еще одно искажение, портящее резкость по краю кадра. Пожалуй, это одно из вреднейших искажений, хотя встречается ну очень редко в современной оптике (обычно его "заслоняют" другие искажения или он хорошо исправлен) и проявляется несильно.

"Астигматизм" в буквальном переводе - "не дающий точки" - он жействительно искажает картинку точечного источника света. Суть астигматизма заключается в том, что оптическая система не может сфокусировать горизнотальные и вертикальные пучки света в одной плоскости. Поэтому "правильный" фокус будет лежать между этими плоскостями - будут расфокусированы оба типа пучков. Т.е. наблюдается ощутимое падение резкости по краю, иногда - как будто "двоение" картинки.

Оптические системы, в которых достаточно исправлен астигматизм называются анастигматами. К ним принадлежит большинство объективов 20-21 в. 

 

Схема 2 (Википедия). Появление астигматизма

 

Проявление астигматизма

-Проявляется как обычная нерезкость на малоконтрастных объектах при усредненном фокусе, как нерезкость по вертикали - при горизнотальном фокусе и как нерезкость по горизонтали при вертиклаьном фокусе;

 

Искусственный ример астигматизма на тексте (ист. - Сеть)


-Астигматизм лучше всего заметен при фокусе на точечный объект: в дефокусе он может быть горизонтальной или вертикальной чертой, а в "среднем" фокусе - просто размыт.

 

Пример астигматизма у апланата КО-120 120/2.1 на левом краю поля в зоне резкости - вертикальный

(точк в виде гориз. черточек) и горизнотальный фокус (точки в виде верт. черточек). Заметен плохо, требуется крупный фрагмент снимка

 

 

 

Устранение астигматизма

-Астигматизм правится диафрагмированием объектива - это основной способ борьбы с ним.

-Использование анастигматов в подавляющем большинстве (ибо большиство объективов - анастигматы) случаев решает проблему;

-У анастигматов иногда все же заметен астигматизм (Гелиос-44 может показывает его, а не кому - в зависимости от качества сборки), а у апланатов, ахроматов, моноклей он в принципе не скорригирован. Во всяком случае, абберация "лечится" диафрагмированием;

-Можно использовать либо усредненный, либо вертикальный, либо горизонтальный фокусы - в зависимости от ситуации, чтобы минимизировать эффект искажения;

-Абберация может частично ликвидироваться редактором (с фильтром удаления размытия).

 

Отношение фотографа к астигматизму

-Абберация весьма вреднючая - требует тщательной фокусировки по краю кадра при острой необходимости снимать на больших апертурах.  Из-за астиматизма могут проявляться неприятные артефакты на снимке.

-Искжажение никак положительно не влияет на рисунок объектива - разве что отдельное круги нерезкости могут быть ассиметричны или искажены, что эстетики не добавляет. Зато при сильно выраженном астигматизме можно "ловить" двоение контуров в зоне резкости, что тоже красоты снимку едва ли добавит.

 

Выводы

 

В статье мы провели достаточно подробный анализ влияния двух ассиметричных аббераций - комы и астигматизма - на конечный снимок. Можно выделить главное:

-Кома и астигматизм - основные абберации, которые снижают резкость по краю кадра;

-Кома оказывает сильное влияние (иногда даже положительное) на рисунок объектива (особенно - на характер размытия), в то время как астигматизм не привносит существенных особенностей;

-Данные искажения весьма плохо минимизируются программно, но хорошо правятся диафрагмированием;

-Использование оптики более крупных форматов позволяет избежать влияние этих аббераций на результат;

-Оба искажения больше характерны для старых объективов и оптики "классических" схем (вроде 50/1.8 от Canon - типичнейший Планар). В наибольшей мере они встречаются у  экзотичных моноклей и ахроматов, у дешевых Триплетов (Т-43, Триплет 78/2.8) и Апланатов (П-4, КО-120).

 

На этом наша статья подошла к концу, надеюсь, что сей познавательный и интересный материал будет полезен фотографическому сообществу!

Автор: Rudzil 11.10.2015 23:00:18
43708


Нравится
  
 


Комментарии:

8.
Greycode :: 19.10.2015 22:14:51
Георгий Кузьмин
Россия, Санкт-Петербург
Ур. 4 (Lens-Pro)

http://www.cambridgeincolour.com/ru/tutorials/lens-quality-mtf-resolution.htm
 

Хотя судя по этому речь идет скорее не о вертикали и горизонтали, а о радиальной (от центра к краю) и концентрической резкости. Опять-таки, если можно так сказать. То есть астигматизм будет либо смызывать детали от центра к краям (ближе к краям кадра) а-ля Мир-1, либо закручивать их, превращая в концентрические черточки.


7.
Greycode :: 19.10.2015 22:09:46
Георгий Кузьмин
Россия, Санкт-Петербург
Ур. 4 (Lens-Pro)

Наткнулся:

The astigmatism, understood as an average difference between horizontal and vertical MTF50 function values, amounted to 4.6% so was slight. In fact there are chances to perceive it at all only by f/1.8.

То есть астигматизм - это разница в резкости объектива по вертикали и горизонтали, если можно так сказать. Я так понял это высказвание. Поправьте.


6.
Greycode :: 13.10.2015 09:36:37
Георгий Кузьмин
Россия, Санкт-Петербург
Ур. 4 (Lens-Pro)

Ответ для Rudzil (12.10.2015 17:41:44):

Вот именно что ретрофокусный дабл гаусс. Как и планар - тоже разновидность дабл гаусса. Потому что иначе получается как "лада это машина, камаз тоже, поэтому камаз разновидность лады")))

Впрочем реально очень удивлен, почему то не задумывался, что даббл гаусс может быть шириком) 


5.
Rudzil :: 12.10.2015 17:41:44
Эшмаков Родион
Ижевск
Ур. 6 (Lens-Master)

Ответ для Greycode (12.10.2015 10:44:29):

Так я указал вроде о том, что оно диафрагмой лечится. Поправка - нет, не указал - теперь исправил.

А астигматизм - он реально заметен очень редко. Но бороться с ним сложно.

Мир-1 - это ретрофокусный дабл гаусс, что тут говорить. Потому это разновидность Планара ретфрофокусная по сути.


4.
Greycode :: 12.10.2015 10:44:29
Георгий Кузьмин
Россия, Санкт-Петербург
Ур. 4 (Lens-Pro)

Ответ для Rudzil (11.10.2015 23:42:26):

Вот и не понимаю, когда именно проявляется астигматизм в той или иной форме. Может быть потому, что серьезного астигматизма не видел, поскольку вся оптика со времен четырехлинзовго тессара - анастигматы. Повторю, это лично мое субъективное непонимание)

Как вариант просто крупнее сделать примеры по астгматизму. Но тут наверное как отзывы будут - может народ и так все четко видит.

Про диафрагмирование - не надо примеров. просто еще раз прописать, что конкртено эти аберрации лечатся таким образом. Это собственно важнейший способ классификации аберраций в целом (видел у одноклубников). То есть с какими-то можно справится, а с какими-то только при постобработки.

P.S. Мир не имеет прямого отношения к гелиосам, кажется. Гелиос это клон биотара, который в свою очередь, производное от планара. Обе схемы принадлежат к принципиальной схеме "двойной гаусс", и их можно обозвать планароподобными, это да. По такой схеме строится оптика с ФР, близким к "нормальному" для соответствующей системы.

Мир - это клон флектогона, выраженный широкоугольник, что видно на схеме по передней линзе сравнительно большого диаметра. Не знаю, можно ли считать такую схему подходящей под "двойной гаусс".

Вот тут https://en.wikipedia.org/wiki/Double-Gauss_lens поискал, нашел только никкор 35/2,8, похожий по схеме на мир. В любом случае не эксперт, мне сложно судить. Грустно только, что экспертов теперь не заходит сюда.

http://photo-element.ru/ts/pattern/pattern.html Вот тут интересно про связь оптических схем. Вот зоннар связан с широкоугольниками (в перевернутом положении). Но мира это не касается вроде. Не знаю, какие широкоугольники имел в виду автор статьи - возможно дистагоны. Опять таки, нам нужен эксперт.


3.
Rudzil :: 11.10.2015 23:42:26
Эшмаков Родион
Ижевск
Ур. 6 (Lens-Master)

Ответ для Greycode (11.10.2015 23:29:58):

Спасибо за статью! Мне кажется с прошлой статьи стала четче структура.

Предлагаю, пожалуй, только добавить еще раз в выводы информацию об исправлении рассматриваемых аберраций диафрагмированием.

Вот тут еще интересно по коме: http://www.kenrockwell.com/nikon/58.htm

Честно скажу, я так и не понял про астигматизм( Но это видимо мой вопрос - сколько не смотрел инфу про это, так и не разобрался, что это и как именно выглядит. Хотя эффекты смзывания картинки к краям наблюдал. Например - на "Мир-1". Вот не знаю - это астигматизм или нет? Может быть более показательные тесты помогли бы понять и мне.

 

Астигматизм  - это когда точка видна как вертиклальная палка, горизонтальная палки или жирная точка. Так понятно?

У Мир-1 скорее всего кома и сферическая абберация по краю. Это производное Гелиоса-Планара же.

 

Касаемо примеров с диафрагмированием - подумаю на этот счет. Если честно, смысла в них мало. Просто резкость нормируется - и все. И, к тому же, пример с диафрагмированием для астигматизма я не приведу никак - у меня, кроме проекционника, нет ни одного стекла, которое давало б астигматизм.


2.
Greycode :: 11.10.2015 23:30:44
Георгий Кузьмин
Россия, Санкт-Петербург
Ур. 4 (Lens-Pro)

И да - мне кажется отлично скомпанована информация по двум аберрациям схожим в одну статью.


1.
Greycode :: 11.10.2015 23:29:58
Георгий Кузьмин
Россия, Санкт-Петербург
Ур. 4 (Lens-Pro)

Спасибо за статью! Мне кажется с прошлой статьи стала четче структура.

Предлагаю, пожалуй, только добавить еще раз в выводы информацию об исправлении рассматриваемых аберраций диафрагмированием.

Вот тут еще интересно по коме: http://www.kenrockwell.com/nikon/58.htm

Честно скажу, я так и не понял про астигматизм( Но это видимо мой вопрос - сколько не смотрел инфу про это, так и не разобрался, что это и как именно выглядит. Хотя эффекты смзывания картинки к краям наблюдал. Например - на "Мир-1". Вот не знаю - это астигматизм или нет? Может быть более показательные тесты помогли бы понять и мне.




Извините, но комментарии могут добавлять только авторизованные пользователи







Анонсы и новости сайта Lens-Club.ru на Twitter.com

Автор проекта: Сергей Бородин

Политика конфиденциальности

© 2010 -2020 Lens-club.ru