Ontdek wat sferische aberratie in fotografie veroorzaakt en 3 manieren om het te verminderen

In de fotografie zijn er talloze optische aberraties - of onvolkomenheden - die worden veroorzaakt door de manier waarop lensoppervlakken het licht dat ze vastleggen, focussen. Wanneer lichtstralen die door een optisch systeem gaan, niet op één punt samenkomen, heeft dit een negatieve invloed op de beeldvorming en vermindert de beeldkwaliteit.

hoe pitchen voor een tijdschrift?

Er zijn twee soorten lensafwijkingen: chromatisch (het onvermogen om verschillende golflengten van kleur op hetzelfde punt te focussen); en monochromatisch (wanneer lenzen geen enkele kleur licht kunnen focussen). Van de vijf subtypes van monochromatisch is een van de meest voorkomende sferische aberratie.

Ga naar sectie

• Wat is sferische aberratie in fotografie?
• Wat veroorzaakt sferische aberratie?
• Wat is het verschil tussen positieve en negatieve sferische aberratie?
• Wat is de impact van sferische aberratie in fotografie?
• Hoe verminder je sferische aberratie?

Annie neemt je mee naar haar studio en naar haar shoots om je alles te leren wat ze weet over portretten en het vertellen van verhalen door middel van beelden.

Wat is sferische aberratie in fotografie?

Sferische aberratie treedt op wanneer invallende lichtstralen door lenzen met sferische oppervlakken gaan en op verschillende punten op de sensor van een camera scherpstellen. Het is een subtype van monochromatische aberratie - een imperfectie die wordt veroorzaakt door een lens die focust op een enkele kleur licht.

• Het is gemakkelijker en goedkoper om sferische oppervlakken te vormen dan die met asferische oppervlakken of gradiëntindexkenmerken, dus produceren fabrikanten doorgaans lenzen en gebogen spiegels met sferische oppervlakken.
• Lichtstralen die door sferische oppervlakken nabij de horizontale as gaan (paraxiale stralen) breken minder dan stralen die dichter bij de rand gaan (perifere stralen). Als gevolg hiervan komen de parallelle lichtstralen op verschillende plekken over de optische as terecht en convergeren ze nooit.
• Wanneer een golffront sferisch is aberratie, concentreren perifere stralen zich dichter bij de lens dan paraxiale stralen. Het verschil tussen waar de twee soorten stralen zich uiteindelijk concentreren, is een manier om de ernst van sferische aberratie in een systeem te meten.

Wat veroorzaakt sferische aberratie?

Drie dingen veroorzaken sferische aberraties: lensontwerp, de kwaliteit van het glasmateriaal van een lens en de plaatsing van elementen in de lensbehuizing. Materialen van slechte kwaliteit en grote luchtbellen kunnen de lichtreflectie sterk beïnvloeden.

In een perfecte lens zouden alle lichtstralen er doorheen gaan en samenkomen in een enkel brandpunt. Fabrikanten hebben in de loop der jaren gespecialiseerde nauwkeurige methoden ontwikkeld om het effect van sferische aberratie te verminderen.

platte peterselie vs Italiaanse peterselie

Wat is het verschil tussen positieve en negatieve sferische aberratie?

Positieve sferische aberratie treedt op wanneer perifere stralen te gebogen zijn. Negatieve sferische aberratie treedt op wanneer perifere stralen niet genoeg worden gebogen. Het effect is evenredig met de vierde macht van de diameter en omgekeerd evenredig met de derde macht van de brandpuntsafstand, dus het is veel meer uitgesproken bij korte brandpuntsverhoudingen of snelle lenzen.

• Sferische lenzen hebben alleen aplanatische punten (geen sferische aberratie) bij een straal die gelijk is aan de straal van de bol gedeeld door de brekingsindex van het lensmateriaal.
• Terwijl sferische aberratie optreedt in een sferische spiegel of lens omdat ze parallelle stralen langs een lijn focussen in plaats van naar een punt, resulteert veldkromming of Petzval-veldkromming omdat het brandvlak eigenlijk niet vlak is, maar bolvormig.

Wat is de impact van sferische aberratie in fotografie?

Er zijn verschillende manieren waarop sferische aberratie de beeldkwaliteit die een optisch systeem produceert negatief kan beïnvloeden.

• Gezien door een lens met sferische aberratie, zal een lichtpunt een vrij uniform halo-effect hebben in het midden en aan de randen van een afbeelding.
• Wanneer parallelle lichtstralen niet op hetzelfde punt samenkomen, vermindert dit de brandpuntssterkte, wat op zijn beurt zowel de resolutie als de helderheid van een afbeelding schaadt. Dit maakt het voor een fotograaf moeilijk om scherpe beelden te krijgen.
• Bij het gebruik van lenzen met een groot diafragma kunnen fotografen ook chromatische aberratie tegenkomen, het falen van een lens om alle kleuren op hetzelfde punt scherp te stellen. Inconsistente sferische aberratiecorrectie tussen verschillende golflengten kan resulteren in een magenta tint voor onscherpe gebieden op de voorgrond en een groenachtige tint in het onscherpe gedeelte van de achtergrond, of omgekeerd.

Masterclass

Voorgesteld voor jou

Online lessen gegeven door 's werelds grootste geesten. Breid uw kennis uit in deze categorieën.

hoeveel frets op een elektrische gitaar?

Leraar Fotografie

Leraar Design en Architectuur

Leert het bouwen van een modemerk

Geeft les in modeontwerp

Hoe verminder je sferische aberratie?

Denk als een professional

Annie neemt je mee naar haar studio en naar haar shoots om je alles te leren wat ze weet over portretten en het vertellen van verhalen door middel van beelden.

Er zijn twee hoofdmethoden om sferische aberratie te verminderen. Degene die het beste voor u werkt, kan te maken hebben met uw budget.

hoe maak je het perfecte over-gemakkelijke ei?

• Het gebruik van een gespecialiseerd asferisch (niet-sferisch) lensoppervlak, dat aan één kant naar buiten buigt om lichtstralen in een enkel brandpunt te laten convergeren, kan sferische aberratie oplossen (evenals coma- aberratie en astigmatisme). Als u zich asferische lenzen kunt veroorloven, is dit een geweldige optie.
• Hoewel ze niet goedkoop zijn, kunnen lenzen met een gradiëntindex, die een brekingsindex hebben die het hoogst is in het midden van de lens en geleidelijk dichter bij de rand van de lens afnemen, ook sferische aberratie elimineren.

Fotografen kunnen het effect van sferische aberratie in lenssystemen ook minimaliseren door een bolle lens en een holle lens in een speciale combinatie te gebruiken.

• Wanneer het diafragma van de lens wijd open staat, bij maximale opening, is sferische aberratie het meest uitgesproken. Diafragmabladen blokkeren de buitenranden van een sferische lens, dus het dichtklappen van de lens, zelfs met een enkele stop, kan sferische aberratie drastisch verminderen. Als je het diafragma sluit en de meeste zijdelingse lichtstralen elimineert, lijkt het gebied met de beste focus van de lens weg te schuiven. Als u zich geen asferische lens kunt veroorloven, is dit een goede manier om uw beeld te verbeteren.

Een andere manier waarop lensfabrikanten sferische aberratie verminderen, is met compensatieplaten of correctorplaten. Deze optische componenten met één element kunnen eenvoudig in een systeem worden gestoken en kunnen de spotgrootte verkleinen en de beeldkwaliteit drastisch verbeteren zonder een volledig herontwerp van het systeem en zonder de toevoeging van dure en tijdrovende software en adaptieve optische controles.

Voor eenvoudige ontwerpen kunt u parameters berekenen die sferische aberratie minimaliseren. Als u bijvoorbeeld een enkele lens heeft met sferische oppervlakken en een bepaalde objectafstand, beeldafstand en brekingsindex, kunt u sferische aberratie minimaliseren door de kromtestralen van de voor- en achterkant van de lens aan te passen.

Word een betere fotograaf met het MasterClass Jaarlidmaatschap. Krijg exclusieve toegang tot videolessen die worden gegeven door fotografiemeesters, waaronder Annie Leibovtiz, Jimmy Chin en meer.