Vignetare
Deoarece vignetarea ( fr. Vignette „ornament de frontieră”, „ecusoane”) este cunoscută în tehnologia fotografică care ascunde imaginea spre margine (vignetare), printr-un aranjament axial cauzat de două sau mai multe deschideri. Poate apărea și cu telescoapele cu reflector și este eludat în telescopul Schmidt prin mărirea oglinzii principale.
În general, căderea luminii marginii este un efect nedorit. Uneori, totuși, fotografii folosesc întunecarea rezultată spre margine în mod intenționat pentru a sublinia centrul imaginii sau pentru a schimba starea de spirit a fotografiei. Efectul poate fi adăugat mai târziu în timpul procesării imaginii digitale .
Vignetare adevărată
Vignetare legată de construcții
(dar și: vignetare optică )
Se naște din faptul că razele de lumină trebuie să treacă prin mai multe deschideri succesive ( marginile lentilei , diafragmele ) înainte de a ajunge în planul imaginii. Un pachet de raze simetrice cu axa optică (pornind de la un punct de obiect pe axă) este delimitat de una dintre aceste deschideri (diafragmă de diafragmă; de obicei o diafragmă de iris ) și o umple complet. Cu toate acestea, dacă razele sunt incidente într-un unghi față de axă (imaginea unui obiect care se află lângă axă), fasciculul poate fi tăiat și prin deschideri ulterioare și nu mai umple complet diafragma diafragmei, ceea ce înseamnă că mai puțină lumină ajunge la plan de imagine. Aceasta se numește vignetare.
Animația ilustrează aceste relații.
H este planul principal din partea imaginii
Majoritatea obiectivelor camerei sunt proiectate în mod deliberat cu vignetare, deoarece acest lucru permite realizarea unui compromis mai bun între intensitatea luminii , corectarea aberațiilor , costul și dimensiunea obiectivului. Înainte și după diafragma diafragmei, există de obicei diafragme suplimentare care sunt complet umplute de fasciculul paralel axial atunci când diafragma diafragmei este complet deschisă. Pachetele incidente la un unghi mic sunt apoi vignetate. Pe măsură ce opriți obiectivul, vignetarea se reduce și există o zonă în jurul imaginii în care vignetarea nu mai apare. De obicei, oprirea în jos cu două până la patru opriri f este suficientă pentru a extinde această zonă până la colțuri, astfel încât vignetarea să dispară complet.
În acest context, nu există nicio diferență între o diafragmă și o margine a obiectivului. Acesta din urmă are același efect limitativ asupra fasciculului. Acest lucru este prezentat mai jos folosind un teleobiectiv ca exemplu ( teleobiectivul se referă la un principiu de proiectare care scurtează lungimea obiectivelor cu distanță focală lungă). Aceeași vignetare rezultă prin deschiderea lentilei de ieșire ca la o deschidere.
La prima vedere, pare uimitor că întunecarea poate fi redusă prin „umbrire” suplimentară prin deschidere (reducerea diafragmei). De fapt, oprirea în jos mărește suprafața fără vignetare, dar aceasta poate reduce și suprafața maximă utilizabilă, și anume dacă cea mai exterioară, fasciculul incident la unghiul maxim, care doar trece cu deschiderea deschisă, este oprită de diafragma redusă. În consecință, zona de vignetare devine mai îngustă.
Se poate observa că cercul de imagine fără vignetare este mărit oprindu-se în jos. Acest lucru este important de ex. B. în fotografia de format mare . Multe lentile pentru format mare fac posibilă utilizarea unui cerc de imagine mai mare oprindu-se în jos (dar acest lucru se datorează în principal faptului că aberațiile sunt reduse oprindu-se în jos și o suprafață mai mare a imaginii devine suficient de clară ca urmare). Dar chiar și obiectivele obișnuite ale camerelor de 35 mm sau compacte prezintă adesea vignetare vizibilă atunci când diafragma este deschisă , care poate fi redusă prin oprire.
Utilizarea vignetării
Aceasta se referă la umbrirea cauzată de piese suplimentare înainte sau după obiectiv, de exemplu, deflectoare alese incorect sau prea multe filtre sau lentile de conversie ale căror cadre blochează razele periferice. Aceste umbre sunt uneori denumite vignetare mecanică sau fizică .
Vignetarea pixelilor
Vignetarea pixelilor este o scădere a luminii de margine care afectează numai anumite suporturi de înregistrare, cum ar fi senzorii de imagine sau plăcile cu microcanale . Se întâmplă deoarece elementele individuale sensibile la lumină ale unui senzor nu se află la suprafață, ci mai degrabă sunt situate în depresiuni mici datorită designului. Așa cum razele plate de lumină de la soarele de seară nu mai ajung în văi, razele de lumină care lovesc plat pot lumina doar parțial suprafața sensibilă la lumină a senzorilor. Vignetarea pixelilor poate fi îmbunătățită tehnic în principiu, de exemplu prin utilizarea microlentilelor sau minimizarea depresiunilor. Senzorii moderni de imagine pot compensa deja electronic vignetarea pixelilor utilizând algoritmi corespunzători „pe cip ” .
Influențele asupra marginii cad ușor
O scădere a luminozității imaginii către marginea unei imagini create de imagistica optică este influențată de diverși factori:
- cădere off de la marginea luminii ( cos 4 lege ), care este condiționată fizic și inevitabile
- vignetarea reală cauzată de obiectiv sau de componentele suplimentare de pe obiectiv
- Vignetarea pixelilor, de ex. B. prin proprietățile unui senzor de imagine digital se efectuează
- Deformare
- Aberație pupilară
- Iluminarea neuniformă a subiectului, cauzată de obicei de unitățile bliț cu bliț direct
Scăderea luminii marginii naturale produce o scădere ușoară proporțională cu a patra putere a cosinusului unghiului față de axa optică. Nu poate fi remediată nici prin diminuare, nici prin măsuri constructive. Această scădere a luminozității are loc foarte uniform de la centru la margine și, prin urmare, este greu de observat dacă nu este prea puternică. Se observă cel mai clar atunci când se imaginează suprafețe fără contur cu o luminozitate uniformă (de exemplu, cer albastru).
O distorsiune în formă de butoi determină creșterea iluminării planului de imagine spre margine. Pe măsură ce înălțimea imaginii crește, punctele imaginii devin mai dense, deoarece sunt deplasate spre centrul imaginii. Acest lucru reduce scăderea luminozității. Cu toate acestea, acest efect are doar un efect semnificativ asupra lentilelor cu ochi de pescu care au o formă puternică de butoi. În schimb, scăderea luminozității este sporită de o distorsiune a pernei.
O aberație pupilară apare din imagistica diafragmei pe pupila de intrare . Dacă acest lucru apare cu erori considerabile , imaginea diafragmei poate fi distorsionată în funcție de unghiul de incidență al fasciculului de raze, care la rândul său influențează secțiunea transversală a fasciculului de raze care intră și, astfel, cantitatea de lumină.
Există mai mulți termeni folosiți pentru pierderea de lumină naturală a marginilor și vignetarea (de exemplu vignetarea optică , tehnică , mecanică , artificială ) care nu sunt utilizați uniform. Căderea naturală de la marginea luminii este uneori denumită incorect vignetare naturală sau fizică , chiar dacă nu este vignetare, deoarece cauza căderii de la lumina marginii nu este umbrirea.
Ocazional, întunecarea muchiilor datorită iluminării inadecvate, de ex. B. denumit în mod fals ca vignetare prin blițul electronic . De exemplu, o unitate flash se aprinde sau un obiect plat din cameră se aprinde inegal. Părțile subiectului care sunt cele mai îndepărtate de sursa de lumină sunt mai puțin iluminate decât părțile scenei care sunt mai apropiate. Dacă unitatea bliț luminează un unghi mai mic decât arată obiectivul pe suportul de înregistrare (vezi unghiul de vedere ), acesta întunecă și marginile.
corecţie
La multe lentile cu unghi larg , se creează o aberație pupilară într-o manieră țintită pentru a mări secțiunea transversală a fasciculelor de raze care emană din punctele adiacente axei. Acesta este principalul motiv pentru care scăderea luminozității la multe lentile este mai puțin pronunțată decât ar trebui în conformitate cu legea cos 4 .
O distribuție neuniformă a luminozității poate fi, de asemenea, redusă sau eliminată cu ajutorul unui filtru gradat . Acesta este un filtru gri care este necolorat pe margine și se întunecă spre mijloc. Cu toate acestea, acest lucru reduce intensitatea efectivă a luminii. Producătorii de lentile cu unghi larg extrem furnizează uneori un filtru gradat adecvat care corectează scăderea luminozității într-o asemenea măsură încât nu mai este deranjant.
Cu postprocesarea digitală , este ușor să influențați scăderea luminozității după cum doriți și să o eliminați complet. Cu toate acestea, rămâne dezavantajul unui raport semnal-zgomot redus în colțurile întunecate . Prin luminarea acestor zone, zgomotul senzorului este mai pronunțat. Când măriți o înregistrare analogică, puteți evita marginile și colțurile și astfel le puteți lumina.