Если вы когда-либо увеличивали фотографию и замечали тонкий синий, зелёный или фиолетовый контур вдоль контрастного края, значит, вы видели хроматическую аберрацию в действии. Это один из самых распространённых оптических дефектов в фотографии и кинематографе, и понимание того, почему он возникает и как его устраняют при проектировании объектива, может изменить ваше отношение к используемой оптике.
Что такое хроматическая аберрация?
Хроматическая аберрация, также называемая цветовой аберрацией или цветной каймой, возникает, когда объектив не может сфокусировать свет всех длин волн в одной и той же точке. Поскольку стекло преломляет разные цвета света под немного разными углами, красный, зелёный и синий каналы могут попадать на несколько разные фокальные плоскости, создавая заметные цветные каймы — особенно по краям, где свет встречается с тёмными участками, например на ветке дерева на фоне яркого неба.
Это не недостаток, присущий только дешёвым объективам. Каждый оптический элемент по-разному преломляет свет в зависимости от длины волны — это свойство называется дисперсией. Разница заключается в том, насколько хорошо объектив спроектирован для компенсации этого эффекта.
Какие бывают типы хроматических аберраций?
Стоит знать о двух основных типах. Поперечная (или трансверсальная) хроматическая аберрация проявляется в виде цветных кайм по краям кадра и часто встречается в широкоугольных объективах. Осевое (или продольное) хроматическое аберрация проявляется в виде цветных ореолов перед фокальной плоскостью и за ней и чаще встречается при съёмке светосильными объективами с открытой диафрагмой.
Поперечная хроматическая аберрация обычно усиливается при меньших фокусных расстояниях, когда световые лучи падают на элементы объектива под более крутыми углами. Осевой хроматический аберрации, с другой стороны, тесно связана с диафрагмой: съёмка с полностью открытой диафрагмой при T1.4 или более высокой светосиле создаёт гораздо большую нагрузку на способность объектива одновременно удерживать все длины волн в фокусе. Именно в этой области работают кинообъективы с фиксированным фокусным расстоянием, поэтому оптическая коррекция так важна для светосильной оптики.
Как конструкция объективов SIRUI Vision Prime предотвращает хроматические аберрации?
Контроль хроматической аберрации начинается с выбора стекла и оптической конструкции объектива, а не с постобработки. Кинообъективы серии SIRUI Vision Prime созданы на основе трёх оптических элементов, специально подобранных для контроля цветовой дисперсии и получения чистых, точных изображений непосредственно на выходе из объектива.
В серии используются асферические элементы объектива, которые помогают уменьшить общий вес объектива и одновременно контролировать хроматическую аберрацию и хроматическую дисперсию — два основных фактора, вызывающих цветные ореолы в светосильных кинообъективах с фиксированным фокусным расстоянием. Кроме того, используется стекло ED (с особо низкой дисперсией), обеспечивающее точную цветопередачу и резкость изображения и напрямую устраняющее проблему фокусировки разных длин волн, которая изначально вызывает цветные ореолы. Наконец, стекло HRI (с высоким показателем преломления) уменьшает рассеянный свет и повышает светопропускание, помогая сохранять контраст и точность цветопередачи даже в сложных условиях освещения.
Вместе эти три элемента формируют основу философии дизайна «Outstanding Image Quality», как её называет SIRUI, во всей линейке Vision Prime с фокусными расстояниями от 15 до 150 мм. Для кинематографистов, снимающих на светосильные кинообъективы с фиксированным фокусным расстоянием при T1.5 или более открытой диафрагме, такая коррекция внутри объектива гораздо важнее любых исправлений на постобработке — поскольку мелкие детали, потерянные из-за цветных ореолов, трудно полностью восстановить на монтаже.
| Оптический элемент | Назначение | 15 мм T1.6 | 75 мм T1.4 | 150 мм T4 (макро 1,5×) |
| Асферическая линза | Уменьшает вес, контролирует хроматическую аберрацию и хроматическую дисперсию | 3 | 1 | / |
| Стекло ED | Обеспечивает резкие изображения с точной цветопередачей | 1 | 1 | 3 |
| Стекло HRI | Уменьшает рассеянный свет и повышает светопропускание | 4 | 4 | 3 |
Как избежать хроматической аберрации во время съёмки?
Даже при использовании хорошо скорректированного кинообъектива несколько приёмов съёмки помогут ещё больше уменьшить цветные ореолы. Небольшое прикрытие диафрагмы по сравнению с максимальным значением снижает нагрузку на оптическую коррекцию объектива, поскольку осевая хроматическая аберрация наиболее заметна при полностью открытой диафрагме. Отказ от самого широкоугольного положения зум-объектива или выбор объектива с фиксированным фокусным расстоянием в умеренном диапазоне также уменьшает поперечные цветные ореолы, поскольку искажения по краям кадра обычно усиливаются при более коротких фокусных расстояниях.
Хроматическая аберрация наиболее заметна в высококонтрастных сценах — на тёмных объектах на фоне яркого неба, на металлических поверхностях, отражающих прямой свет, или в силуэтах с контровым освещением. Поэтому в таких условиях стоит уделять особое внимание настройкам коррекции объектива или снимать в формате RAW. Качественный светосильный кинообъектив с эффективной оптической коррекцией, такой как объективы серии SIRUI Vision Prime, выполняет большую часть этой работы ещё до того, как вы откроете монтажную шкалу.
Итоги
Хроматическая аберрация — фундаментальная оптическая проблема, которую приходится решать каждому объективу, но разные объективы справляются с ней по-разному. Разница между объективом, который сильно даёт цветные ореолы на открытой диафрагме, и объективом, сохраняющим чистое изображение, определяется выбором стёкол и конструктивными решениями, принятыми задолго до выпуска объектива. Серия SIRUI Vision Prime создавалась с учётом именно этой проблемы: в ней сочетаются асферические элементы, ED-стекло и HRI-стекло, чтобы изображения оставались резкими, цветопередача — точной, а отвлекающие цветные ореолы отсутствовали даже в сложных кинематографических сценах.
Часто задаваемые вопросы
Хроматическая аберрация — это то же самое, что и цветные ореолы? Да, хроматическая аберрация и цветные ореолы описывают одно и то же явление — появление цветных контуров вдоль высококонтрастных границ из-за неспособности объектива сфокусировать все длины волн света в одной точке.
В чём разница между поперечной и осевой хроматической аберрацией?
Поперечная хроматическая аберрация проявляется ближе к краям кадра и связана с фокусным расстоянием, а осевая хроматическая аберрация проявляется в виде ореолов перед и за фокальной плоскостью и тесно связана с диафрагмой.
Можно ли исправить хроматическую аберрацию на этапе постобработки?
Программы вроде Lightroom или DaVinci Resolve могут уменьшить незначительную хроматическую аберрацию, но сильные цветные ореолы, особенно осевая аберрация от светосильной диафрагмы, трудно полностью исправить постфактум, поэтому оптическая коррекция в объективе так важна.
Ухудшает ли более светосильная диафрагма хроматическую аберрацию?
Да. Широкие диафрагмы, такие как T1.4 и более светосильные, предъявляют повышенные требования к оптической конструкции объектива, из-за чего осевая хроматическая аберрация становится более вероятной без эффективной внутренней коррекции с помощью ED- и асферических элементов.
Полнокадровый кинообъектив SIRUI Vision Prime 15/75/150 мм T1.4
- Круг изображения 46 мм для полнокадровых сенсоров
- Сверхсветосильная максимальная диафрагма T1.4
- Штатное крепление E; адаптеры для L, Z и RF
- 12-лепковая диафрагма обеспечивает плавное боке
- Компактные асферические компоненты объектива
