Tìm hiểu nguyên nhân gây ra quang sai hình cầu trong nhiếp ảnh và 3 cách để giảm thiểu nó

Trong nhiếp ảnh, có rất nhiều quang sai - hoặc sự không hoàn hảo - gây ra bởi cách bề mặt ống kính tập trung ánh sáng mà chúng thu được. Khi các tia sáng đi qua hệ thống quang học không hội tụ tại một điểm duy nhất, nó sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến sự hình thành hình ảnh và làm giảm chất lượng hình ảnh.

để cả con gà nghỉ bao lâu

Có hai loại quang sai thấu kính: quang sai màu (không có khả năng hội tụ các bước sóng màu khác nhau tại cùng một điểm); và đơn sắc (khi thấu kính không thể hội tụ một màu ánh sáng). Trong số năm dạng phụ của đơn sắc, một trong những dạng phổ biến nhất là quang sai cầu.

Chuyển đến phần

• Quang sai hình cầu trong nhiếp ảnh là gì?
• Nguyên nhân gây ra quang sai hình cầu?
• Sự khác biệt giữa quang sai hình cầu tích cực và tiêu cực là gì?
• Tác động của quang sai hình cầu trong nhiếp ảnh là gì?
• Làm thế nào để bạn giảm quang sai hình cầu?

Annie đưa bạn vào studio của cô ấy và vào các buổi chụp của cô ấy để dạy cho bạn mọi thứ cô ấy biết về vẽ chân dung và kể chuyện qua hình ảnh.

Quang sai hình cầu trong nhiếp ảnh là gì?

Quang sai cầu xảy ra khi tia sáng tới truyền qua thấu kính có bề mặt hình cầu và hội tụ tại các điểm khác nhau trên cảm biến của máy ảnh. Đó là một dạng phụ của quang sai đơn sắc — một dạng không hoàn hảo gây ra bởi thấu kính hội tụ vào một màu ánh sáng.

• Việc tạo bề mặt hình cầu dễ dàng và rẻ hơn so với những bề mặt có bề mặt phi cầu hoặc đặc điểm chỉ số gradient, vì vậy các nhà sản xuất thường sản xuất thấu kính và gương cong có bề mặt hình cầu.
• Tia sáng đi qua mặt cầu gần trục hoành (tia paraxial) khúc xạ nhỏ hơn tia đi gần mép (tia ngoại vi). Kết quả là, các tia sáng song song kết thúc ở các điểm khác nhau trên trục quang học, không bao giờ hội tụ.
• Khi mặt sóng là quang sai hình cầu, các tia ngoại vi hội tụ gần thấu kính hơn các tia paraxial. Sự khác biệt giữa nơi hội tụ của hai loại tia là một cách để đo mức độ nghiêm trọng của quang sai cầu trong một hệ thống.

Nguyên nhân gây ra quang sai hình cầu?

Ba yếu tố gây ra quang sai cầu: thiết kế thấu kính, chất lượng vật liệu thủy tinh của thấu kính và vị trí của các thành phần bên trong vỏ thấu kính. Vật liệu kém chất lượng và bong bóng lớn có thể ảnh hưởng lớn đến phản xạ ánh sáng.

Trong một thấu kính hoàn hảo, tất cả các tia sáng sẽ đi qua nó và hội tụ ở một tiêu điểm duy nhất. Các nhà sản xuất đã phát triển các phương pháp chính xác chuyên biệt trong nhiều năm để giảm ảnh hưởng của quang sai hình cầu.

bánh khoai lang có vị gì

Sự khác biệt giữa quang sai hình cầu tích cực và tiêu cực là gì?

Quang sai cầu dương xảy ra khi các tia ngoại vi bị bẻ cong quá mức. Quang sai cầu âm xảy ra khi các tia ngoại vi không bị bẻ cong đủ. Hiệu ứng này tỷ lệ thuận với lũy thừa thứ tư của đường kính và tỷ lệ nghịch với lũy thừa thứ ba của tiêu cự, vì vậy nó rõ ràng hơn nhiều ở tỷ lệ tiêu cự ngắn, hoặc ống kính nhanh.

• Thấu kính hình cầu có điểm cực viễn (không có quang sai cầu) chỉ ở bán kính bằng bán kính mặt cầu chia cho chiết suất của vật liệu làm thấu kính.
• Trong khi quang sai cầu xảy ra trong gương cầu hoặc thấu kính vì chúng hội tụ các tia song song dọc theo một đường thay vì vào một điểm, độ cong trường hoặc độ cong trường Petzval, là kết quả bởi vì mặt phẳng tiêu điểm thực sự không phải phẳng mà là hình cầu.

Tác động của quang sai hình cầu trong nhiếp ảnh là gì?

Có một số cách mà quang sai cầu ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng hình ảnh mà hệ thống quang học tạo ra.

• Nhìn qua một thấu kính có quang sai cầu, một điểm sáng sẽ có hiệu ứng vầng hào quang khá đồng đều ở trung tâm và ở các cạnh của hình ảnh.
• Khi các tia sáng song song không hội tụ tại cùng một điểm, nó sẽ làm giảm cường độ tiêu cự, do đó làm ảnh hưởng đến cả độ phân giải và độ rõ nét của hình ảnh. Điều này làm cho một nhiếp ảnh gia khó có được hình ảnh sắc nét.
• Khi sử dụng ống kính khẩu độ rộng, các nhiếp ảnh gia cũng có thể gặp phải hiện tượng quang sai màu, ống kính không thể tập trung tất cả các màu vào cùng một điểm. Hiệu chỉnh quang sai cầu không nhất quán giữa các bước sóng khác nhau có thể dẫn đến màu đỏ tươi cho các vùng mất nét ở tiền cảnh và màu xanh lục ở phần ngoài tiêu điểm của hậu cảnh hoặc ngược lại.

Lớp học thạc sĩ

Được đề xuất cho bạn

Các lớp học trực tuyến do những bộ óc vĩ đại nhất thế giới giảng dạy. Mở rộng kiến ​​thức của bạn trong các danh mục này.

cách sửa quần jean rách

Dạy nhiếp ảnh

Dạy thiết kế và kiến ​​trúc

Dạy xây dựng thương hiệu thời trang

Dạy thiết kế thời trang

Làm thế nào để bạn giảm quang sai hình cầu?

Nghĩ như một người chuyên nghiệp

Annie đưa bạn vào studio của cô ấy và vào các buổi chụp của cô ấy để dạy cho bạn mọi thứ cô ấy biết về vẽ chân dung và kể chuyện qua hình ảnh.

Có hai phương pháp chính để giảm quang sai hình cầu. Cái phù hợp nhất với bạn có thể phù hợp với ngân sách của bạn.

Góc nhìn người thứ 3 định nghĩa văn học

• Sử dụng bề mặt thấu kính phi cầu (không cầu) chuyên dụng, cong ra ngoài về một phía với mục đích hội tụ các tia sáng vào một tiêu điểm duy nhất, có thể giải quyết hiện tượng quang sai cầu (cũng như quang sai tĩnh và loạn thị). Nếu bạn có đủ khả năng mua một thấu kính phi cầu, đây là một lựa chọn tuyệt vời.
• Mặc dù không rẻ nhưng thấu kính chỉ số gradient, có chiết suất cao nhất ở tâm thấu kính và giảm dần về gần mép thấu kính, cũng có thể loại bỏ quang sai cầu.

Các nhiếp ảnh gia cũng có thể giảm thiểu ảnh hưởng của quang sai cầu trong hệ thống thấu kính bằng cách sử dụng thấu kính lồi và thấu kính lõm trong một sự kết hợp đặc biệt.

• Khi màng chắn của ống kính được mở rộng, ở khẩu độ tối đa, quang sai hình cầu rõ rệt nhất. Các lá khẩu độ chặn các cạnh bên ngoài của ống kính hình cầu, vì vậy việc dừng ống kính xuống — thậm chí chỉ bằng một điểm dừng — có thể làm giảm đáng kể quang sai hình cầu. Nếu bạn khép khẩu, loại bỏ các tia sáng bên nhất, vùng lấy nét tốt nhất dường như sẽ dịch chuyển ra khỏi ống kính. Nếu bạn không đủ tiền mua một thấu kính phi cầu, đây là một cách tốt để cải thiện hình ảnh của bạn.

Một cách khác các nhà sản xuất thấu kính giảm quang sai cầu là sử dụng các tấm bù hoặc tấm chỉnh sửa. Dễ dàng đưa vào hệ thống, các thành phần quang học đơn lẻ này có thể giảm kích thước điểm và cải thiện đáng kể chất lượng hình ảnh mà không cần thiết kế lại hệ thống hoàn chỉnh và không bao gồm phần mềm tốn kém và tốn thời gian và các điều khiển quang học thích ứng.

Đối với các thiết kế đơn giản, bạn có thể tính toán các thông số để giảm thiểu quang sai hình cầu. Ví dụ: nếu bạn có một thấu kính duy nhất có bề mặt hình cầu và khoảng cách vật thể, khoảng cách hình ảnh và chỉ số khúc xạ nhất định, bạn có thể giảm thiểu quang sai cầu bằng cách điều chỉnh bán kính cong của bề mặt trước và sau của thấu kính.

Trở thành một nhiếp ảnh gia giỏi hơn với Tư cách thành viên thường niên của MasterClass. Có được quyền truy cập độc quyền vào các bài học video do các bậc thầy nhiếp ảnh dạy, bao gồm Annie Leibovtiz, Jimmy Chin, v.v.