Creo que muchos lectores han notado más de una vez que la imagen de la fotografía es diferente a la que vemos con nuestros propios ojos. Esto se debe en parte a las peculiaridades de la transferencia de perspectiva a diferentes distancias focales. Puedes leer más sobre esto en el artículo sobre. Además, pueden aparecer defectos en la imagen en forma de halos de color en áreas contrastantes, oscurecimiento del marco en los bordes y cambios en la geometría de los objetos. Estas deficiencias pueden atribuirse fácilmente a las distorsiones ópticas de las lentes, por eso hablaremos de ellas en el artículo de hoy.

Distorsión

La distorsión es una distorsión geométrica de líneas rectas donde parecen curvas. No confunda distorsión y distorsión de perspectiva; en este último caso, las líneas rectas paralelas convergen, pero no se doblan. Hay dos tipos de distorsión según el tipo de efecto sobre la imagen: alfiletero - cuando las líneas son cóncavas y barril - cuando son convexas.

Distorsión en cojín, imagen normal y distorsión en barril

Por supuesto, en la práctica, la imagen rara vez adopta formas tan feas como en el diagrama. Más ejemplo real El efecto lo puede proporcionar la fotografía al principio del artículo con una ligera distorsión de barril.

En primer lugar, la distorsión es visible en las lentes con zoom y cuanto mayor es la relación de zoom, más notoria es. Por lo general, en una posición de gran angular se puede ver un "barril" y en el cuerpo, una "almohada". Entre las posiciones extremas de la lente, las deficiencias de la óptica se vuelven menos notorias. Además, el nivel de distorsión también puede cambiar dependiendo de la distancia al objeto; en algunos casos, un objeto cercano puede estar sujeto a ella, pero uno distante aparecerá normal en la fotografía.

Aberración cromática

El segundo tipo de distorsión óptica que consideraremos es la aberración cromática, muy a menudo se puede ver la abreviatura "HA". La aberración cromática es causada por la descomposición de la luz blanca en sus componentes de color, lo que hace que el sujeto de la foto parezca ligeramente diferentes tamaños V Colores diferentes y como resultado, aparecen contornos coloreados a lo largo de su borde. A menudo invisibles en el centro del encuadre, se vuelven visibles en los objetos ubicados más cerca de los bordes de la imagen. Los CA no dependen ni de la distancia focal ni de la apertura, pero aparecen con más frecuencia y con más fuerza en los objetivos con zoom. Esto se debe a la necesidad de introducir elementos adicionales en el diseño óptico para eliminar el efecto, que es notablemente más difícil para lentes con distancias focales variables que para lentes fijos.

En la foto de la izquierda, CA se nota especialmente en el cabello (contorno violeta) y en las rejas de la ventana (turquesa).

No se puede decir que las aberraciones cromáticas estropeen mucho la imagen, pero en objetos contrastantes, especialmente a contraluz, se vuelven muy notorias y bastante llamativas.

viñeteado

El último punto es el viñeteado, es decir, oscurecer las zonas en los bordes del marco. Por lo general, se puede ver en lentes gran angular con la apertura más amplia. Este efecto es bastante raro.

No confunda el viñeteado provocado por defectos en la óptica y el que aparece por accesorios adicionales. En la imagen de arriba, los bordes se volvieron negros debido a varios filtros bastante gruesos atornillados a la lente. Se puede lograr un efecto similar al atornillar un parasol largo.

Inicialmente, todas las distorsiones ópticas dependen directamente de la clase y tipo de óptica que utilice. Las costosas series de lentes tienen disposiciones complejas y muchos elementos adicionales, lo que minimiza estos efectos indeseables. Los objetivos más baratos, especialmente los zoom, debido a su diseño simplificado, son mucho más susceptibles a estos problemas.

Me apresuro a decepcionar a los lectores, simplemente no hay lentes que estén completamente libres de los problemas anteriores. En un grado u otro, incluso los modelos de ópticas caras con una distancia focal fija siguen distorsionando la imagen, aunque esto se nota principalmente en los bordes del encuadre. Buenas noticias La cuestión es que, en su mayor parte, estos efectos no estropean mucho la imagen y se pueden eliminar con bastante facilidad mediante programación (hablaremos de esto en el próximo artículo). Además, en las cámaras con matriz de formato parcial, y todas son DSLR de aficionados, los bordes de la imagen se cortan en cualquier caso y, cuando se utiliza una buena óptica, las distorsiones visibles son mínimas.

Restauración del componente constante.

Distorsiones de semitonos (gradación).

Calidad de imagen de televisión. Para transmitir imágenes del mundo que nos rodea de forma completamente idéntica, se necesita un sistema de color estéreo con parámetros de calidad muy altos. Todavía no es posible implementar un sistema de este tipo y, por lo tanto, Los parámetros cualitativos de una imagen de televisión incluyen: el número de líneas, el número de fotogramas, el número de parpadeos por segundo, el número de medios tonos y su distribución en el rango dinámico de cambios de brillo, gama de colores, etc., que determinar calidad nominal de imagen de televisión reproducido por este sistema. Además de estas limitaciones, la correspondencia de la imagen con el original se reduce debido a las distorsiones que se producen en casi todos los elementos del sistema de televisión. También se regulan las valoraciones objetivas y subjetivas de los parámetros y distorsiones del sistema de televisión, las condiciones de observación y el procesamiento de resultados.

Consideremos los principales tipos de distorsiones y los métodos para su evaluación.

9.1. Distorsiones geométricas (coordenadas).

Las distorsiones geométricas surgen debido a cambios en las coordenadas de los elementos transmitidos y se manifiestan como una violación de la similitud geométrica de la imagen de televisión con el original. La similitud geométrica se viola principalmente debido a la falta de identidad de la forma de la trama y las velocidades relativas de los escaneos horizontales y de cuadros durante el análisis y síntesis de imágenes.

Distinguir lineal Y no lineal distorsión de trama.

La Figura 9.1 muestra los principales tipos de distorsiones ráster lineales. que incluye: En forma de cojín, en forma de barril, trapezoidal.

La evaluación se realiza utilizando una escuadra especial o elementos rectangulares, incluido en tablas de prueba especializadas o universales que utilizan coeficientes de distorsión geométrica, es visualmente más fácil realizarlo en elementos de prueba en forma de círculos y en todo el campo de la imagen.

Fig.9.1. Distorsiones geométricas de la imagen del "tablero de ajedrez" que surgen debido a distorsiones en la forma rasterizada

Distorsión de alfiletero Las tramas surgen debido a la discrepancia entre la velocidad lineal del haz de escaneo en las partes central y periférica de la pantalla debido a la proyección de haces de electrones desviados radialmente sobre una pantalla plana. A una velocidad angular constante del haz, a medida que se aleja del centro de la pantalla, la longitud del haz aumenta, lo que conduce a un aumento de su velocidad lineal y, en consecuencia, al estiramiento de la imagen a lo largo de los bordes de la pantalla. pantalla ( arroz. 9.1a). Para combatir la distorsión en cojín, utilice métodos especiales corrección de la forma de la corriente deflectora, ralentizando la velocidad de movimiento del haz de la parte periférica de la pantalla o cambiando el tamaño de los términos, aumentando los centrales y comprimiendo los bordes.


distorsión del barril surgir como resultado re-corrección de alfiletero(Figura 9.1.b).

La distorsión en cojín y en barril se evalúa mediante el coeficiente de distorsión geométrica según las siguientes fórmulas:

o

distorsión trapezoidal surgen debido a una violación del eje óptico y eléctrico con respecto al plano de la imagen ( arroz. 9.1.c).

Distorsión del cuadro puede surgir debido a una violación de la relación de los valores de las corrientes de desviación de los escaneos horizontales y verticales (Figura 9.1.d, e.). Estimar la magnitud de este tipo de distorsión no es práctico, ya que se corrigen fácilmente mediante los controles para ajustar las dimensiones horizontales y verticales de la imagen.

Distorsiones geométricas no lineales (Fig. 9.2) surgen debido a la inconstancia de la velocidad de movimiento de los rayos vertical u horizontalmente, es decir, debido a la no linealidad de las corrientes del marco. (Figura 9.2.a) o escaneo de líneas (Figura 9.2.b).

Fig.9.2. Distorsiones geométricas de la imagen que surgen de la no linealidad de los escaneos horizontales y verticales.

Los coeficientes de distorsión geométrica en las direcciones vertical y horizontal se estiman de la siguiente manera:

El ojo humano apenas nota las distorsiones no lineales. Por lo tanto, la no linealidad del escaneo hasta un 5% en cualquier dirección es prácticamente imperceptible, y entre un 8...12% la imagen se percibe como buena.

La distorsión es la curvatura óptica de las líneas rectas de un objeto, característica de las lentes gran angular.

La imagen resultante no será geométricamente similar a la original, excepto quizás en el medio, pero cuanto más cerca de los bordes, más notoria será la curvatura. La distorsión no afectará la nitidez de la imagen.

tipos

La distorsión de la lente al fotografiar puede ser en forma de barril(convexo) y en forma de cojín(cóncavo). Los fotógrafos los llaman de manera mucho más simple: "barril" y "almohada".

Los propietarios de teleobjetivos están más familiarizados con la distorsión cóncava; producen una imagen más plana.

También existe una distorsión compleja, caracterizada por distorsiones diferentes tipos e intensidad en diferentes partes de la imagen. Esto será difícil de corregir en los editores de fotografías, porque la curvatura se producirá en “ondas”.

Causas

Al disparar con un retrato o un teleobjetivo, es poco probable que vea distorsión. Se nota especialmente si líneas rectas atraviesan todo el encuadre, por ejemplo al fotografiar arquitectura con un objetivo ultra gran angular.

Nuestro cerebro tiene una percepción peculiar de lo "correcto": cree que, por ejemplo, las paredes de un edificio son paralelas y, si en la foto convergen, la imagen contradice la realidad. Y desde un punto de vista técnico, esto no es una distorsión, sino una transmisión natural del espacio 3D.

La distorsión ocurre cuando diferentes partes de una imagen aparecen diferentes cuando se amplía linealmente. Por ejemplo, si estás fotografiando edificios altos desde un ángulo bajo con la cámara inclinada, la distorsión es casi inevitable, especialmente si tienes un objetivo zoom económico. Dé preferencia a lentes con una distancia focal fija y vidrios costosos de alta calidad con una distancia focal variable.

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Como evitar

Primero, compre lentes de calidad. Piense en el propósito de disparar: a veces, usar una lente de ángulo más amplio puede salvar el día. Y mueve más las piernas: aléjate más del sujeto y utiliza la función de zoom si tienes un zoom de alta calidad.

En segundo lugar, en determinados casos es posible solucionar este problema utilizando una lente con ángulos aún más amplios. Se encontraban entre los tres más populares entre los fotógrafos profesionales, “en compañía” de los objetivos para retratos y los objetivos para televisión. Una lente equipada con gran angular cambia la perspectiva, ampliando el alcance de la foto deseada. Luego, los objetos cercanos se acercan, acercándose, y los distantes se alejan a una distancia aún mayor. Esto le brinda una buena oportunidad de encuadrar la foto con mayor libertad en el futuro.

En tercer lugar, es posible eliminar la distorsión de una foto ya tomada, dándole una apariencia más armoniosa y proporcional, utilizando una opción única y más simple en Adobe Photoshop, o puede trabajar con la foto en algún otro editor disponible para imágenes gráficas. Esto también lo suelen utilizar los profesionales en su trabajo.

Pero lo más racional es comprarse una lente de alta calidad (cara) para evitar la aparición de distorsiones ópticas de la imagen en las fotografías. Aunque, en verdad, vale la pena señalar que la distorsión no es deliberadamente efecto negativo. Si alguna vez ha fotografiado con ojo de pez (ojo de pez), esta también es una característica que gusta a mucha gente. Y parece bastante brillante e inusual, aunque es una clara demostración de distorsión.

Si ya durante la toma comprende que la corrección de la distorsión es obligatoria, entonces dispare inmediatamente "con un margen" en los bordes de la foto: la composición que está construyendo ahora se reducirá considerablemente al compensar las distorsiones.

Pero no persigas la lente perfecta: no existe. Con las capacidades técnicas actuales, es imposible capturar un objeto en una fotografía exactamente como es en la realidad; aún habrá pequeñas distorsiones. Su tarea al elegir la óptica es optar por aquel que minimice las posibles imperfecciones.

herramienta artística

Si alguna vez has tenido una lente en tus manos ojo de pez(ojo de pez), entonces ya deberías haber visto un ejemplo vívido de distorsión, solo que en ojo de pez es una característica con la que todos están familiarizados y les gusta. Las fotografías tomadas con ojo de pez rara vez se ajustan. El resultado de disparar con ojo de pez es una imagen circular, pero el marco sigue siendo rectangular. Tanto Canon como Nikon tienen este tipo de lentes.

También crearán distorsión al tomar fotografías. cambio de inclinación Lentes que son deliberadamente utilizadas por los amantes de la fotografía arquitectónica y técnica. Este diseño óptico es inclinable y desplazable, lo que le permite controlar su perspectiva.

Si no tiene ganas de gastar dinero en una lente de este tipo, puede intentar lograr un efecto similar en Photoshop.

Deshacerse del problema en Photoshop

Entonces, se te ocurrió la idea de que las distorsiones en una fotografía son perceptibles a simple vista para un simple espectador y estás pensando en cómo eliminar la distorsión en Photoshop, entonces todo esto solo te llevará un par de minutos. Pestañas: Filtro -> Distorsionar -> Corrección de lente, o en otra versión del programa Filtro -> Corrección de lente. Todo lo que tienes que hacer es mover el control deslizante hacia la izquierda y hacia la derecha hasta obtener el resultado óptimo.

En Lightroom necesitarás módulos. Desarrollar -> Correcciones de lentes. Si activa el perfil de corrección de la lente "Habilitar correcciones de perfil", el programa corrige la distorsión automáticamente. Si comete un pequeño error, corríjalo manualmente en la pestaña Cantidad -> Distorsión. Si le gusta controlarlo todo, existe Manual para usted: un modo absolutamente manual para corregir curvaturas.

Existen otros programas de corrección, por ejemplo, DXOOpticPro, que corrige la curvatura (y más) automáticamente.

Tenga en cuenta que después de compensar el efecto no deseado, se agregará un espacio vacío a la imagen, tendrá que recortarla y esto puede tener un efecto triste en la composición.

En principio, si la distorsión no es tan llamativa, no hay que perder tiempo en corregirla.

¿Estás eligiendo? ¡Ya los hemos elegido para ti!

conclusiones

  • No gastes dinero para comprar buenos lentes, que te permitirá disparar con un posprocesamiento mínimo de fotografías.
  • Si realmente quieres fotografiar un objeto, pero no llevas las gafas adecuadas, es mejor disparar con distorsión que no disparar en absoluto. Luego corregirás la distorsión en un editor de fotos.
  • La distorsión puede arruinar tu foto o hacer que parezca inusual. Evalúe si es necesaria la corrección de la distorsión de la imagen en Photoshop o si en este caso particular se logró un hermoso efecto artístico. Déjalo como está si la foto parece original.

Sea información en forma discretizable disponible en el llamado plano de imagen. Un punto arbitrario en este plano está especificado por el vector de radio x. Funcional

la dependencia de x se escribe como

Las dependencias funcionales de todas las demás cantidades especificadas en el plano de la imagen se presentan de manera similar.

Supongamos ahora que la información está sujeta a una distorsión invariante en el tiempo determinada por la función: el valor de la función en un punto está "borroso" en el plano de la imagen de acuerdo con la forma de la función, es decir, sólo se pueden producir distorsiones lineales. Se consideran, por lo que la señal distorsionada puede ser bastante vista general escrito de la siguiente manera:

donde a través denota el elemento de área centrado en un punto (plano de imagen) definido por el vector de radio. La expresión (3.2) indica una integral doble debido a la bidimensionalidad del plano de imagen. Los límites infinitos simplemente indican que la integración cubre toda la imagen.

Si la distorsión es tan carácter general Como la expresión (3.2) no se puede especificar ni simplificar, rara vez es posible restaurar con éxito la función, pero las funciones. Se han desarrollado métodos de restauración y reconstrucción ampliamente aplicables para distorsiones espacialmente invariantes (caracterizadas por el hecho de que el desenfoque es el mismo para todos puntos x), o por distorsión. que puede representarse como espacialmente invariante mediante uno de dos métodos. El primer método se basa en la transformación geométrica de imágenes para convertir la distorsión espacialmente dependiente en una espacialmente invariante. En el segundo método, una imagen con distorsión espacialmente dependiente se divide en varios fragmentos, en cada uno de los cuales puede considerarse espacialmente invariante. Ambos métodos se analizan en detalle en el § 15.

La invariancia espacial significa que la función que define la distorsión tiene la forma

Si se sustituye la función (3.3) en la expresión (3.2), obtenemos la llamada integral de convolución. La operación de convolución se indicará mediante un asterisco colocado como signo de multiplicación. Entonces la expresión (3.2), teniendo en cuenta la igualdad (3.3), se puede escribir en forma compacta.

Incluso si la distorsión es espacialmente invariante, no se imponen restricciones a priori sobre la forma del núcleo de convolución. En la práctica, a menudo se encuentran horquillas bastante específicas de esta función, cuatro de las cuales se dan en la Tabla. 1.1 (ver ejemplo 1 al final de este capítulo). El desenfoque lineal se produce si el sujeto fotografiado se mueve en línea recta durante la exposición (o, de manera equivalente, si la cámara se balancea accidentalmente mientras el sujeto está estacionario). El perfil intermedio que se muestra en la tabla. 1.1 muestra en caso de desenfoque cómo se mueve el objeto fotografiado durante la exposición (un perfil nítido recortado en los bordes corresponde a un obturador de cámara muy rápido). Si la altura de la sección es constante durante la exposición, entonces dicho desenfoque lineal se llama homogéneo.

Otra causa común de distorsión fotográfica es el efecto de desenfoque. En este caso, la función parece muy parecida a un círculo. (Esto puede decirse a partir de simples consideraciones de óptica geométrica: círculo dado es la intersección del plano de la imagen con un cono de rayos que emanan del punto más lejano del campo de la cámara, que convergería a un punto en el plano de la imagen si la cámara estuviera enfocada; entonces el plano de la imagen sería el plano focal). Cuando se ve un objeto a través de un medio turbulento usando un sistema óptico con alta resolución, la distorsión en el caso de una exposición breve (durante la cual el estado del medio no tiene tiempo de cambiar) suele estar bien descrita mediante una función en forma de un conjunto de pulsos aleatorios. En el caso de exposiciones prolongadas, la forma de la función se aproxima a la gaussiana. Aunque las causas de estos cuatro tipos de distorsión varían ampliamente, las enumeradas anteriormente son quizás las más típicas.

Pasemos ahora al proceso de formación de imágenes en sistema óptico, separado del objeto por un medio distorsionante. Seremos sumamente breves. Un análisis detallado se puede encontrar en la literatura. El punto arbitrario del plano indicado en el § 1 sobre el que incide la radiación se caracteriza por un radio vector. Si el campo de radiación en cada punto es simplemente un campo modulado en amplitud y fase que existiría en ese punto en ausencia de distorsión, entonces la distorsión se llama isoplanática. El isoplanatismo es un concepto muy simple, pero tiene un significado práctico muy importante, por lo que es aconsejable darle otra definición. Consideremos un rayo que sale de un punto arbitrario de una fuente de radiación y llega a un punto, caracterizaremos la atenuación y el retardo de este rayo, correspondiente a la distorsión, por el módulo y la fase de un número complejo.

La isoilanacidad es la independencia de un número complejo, es decir, la igualdad.

Destacamos que en la práctica, con distorsión isoplanática Número complejo puede variar mucho según el punto: cuanto mayores sean las dimensiones lineales de la fuente de radiación, menos probable será que se cumpla la condición (3.5) para un medio distorsionante específico arbitrario. Además, para que la condición (3.5) siga siendo válida, las dimensiones de las “celdas” del medio que introduce la distorsión deben exceder un cierto valor mínimo determinado por la geometría de la fuente y del medio. Así llegamos al concepto de sitio de isoplanatismo. cuyo tamaño es el mayor “tamaño efectivo” de la fuente de radiación. Es conveniente expresar las dimensiones de un área de isoplanatismo en medida angular. Si en todos los puntos las dimensiones angulares visibles de la fuente de radiación tamaños más pequeñosárea de isoplanatismo, entonces la distorsión es isoplanática.

Denotaremos el campo de radiación en un momento arbitrario en un punto por y su transformada de Fourier por (§ 6). Supongamos que el punto se encuentra en el plano de la pupila (es decir, en el plano del diafragma de apertura) del dispositivo de formación de imágenes (por ejemplo, un telescopio, un transductor ultrasónico, una antena de radio). Si la superficie focal de dicho dispositivo se identifica con el plano de imagen introducido en el § 1, entonces la señal será la "imagen instantánea" generada por este dispositivo.

Introduzcamos ahora el concepto de señal analítica. Una señal del ego que no tiene frecuencias de tiempo negativas. Una señal analítica es necesariamente compleja y su parte imaginaria está relacionada mediante la transformada de Hilbert con su parte real. La señal medida real suele tomarse como la parte real de la señal analítica. La señal analítica más simple es una función exponencial, donde la frecuencia angular es constante y la fase es constante. La señal real correspondiente a esta función es. En este libro, las señales analíticas aparecerán raramente y, por lo tanto, no nos detendremos en ellas en detalle aquí (una presentación exhaustiva de la teoría de las señales analíticas está disponible en la literatura enumerada en el § I). Sin embargo, enfatizamos que siempre que se introduzca una señal que dependa explícitamente del tiempo, se considerará compleja y no tendrá frecuencias temporales negativas.

Las propiedades de la “imagen” generada por el dispositivo correspondiente dependen del grado de coherencia espacial de la fuente de radiación. En la imagen generada, el grado

El espacio de otra coherencia encuentra expresión en cómo el valor depende de

donde es un intervalo de tiempo suficientemente grande para la aplicación en cuestión. La coherencia completa ocurre cuando el valor de dos puntos cualesquiera x de ellos, en los cuales los valores son finitos, también es distinto de cero. En el caso de incoherencia espacial completa, la cantidad (3.6) es igual a cero para valores que exceden el mínimo dimensión lineal el más mínimo detalle que puede ser resuelto por el dispositivo de imágenes.

Tenga en cuenta que la barra sobre cualquier función de tiempo en este libro siempre denota un promedio en el tiempo.

La radiación con coherencia espacial intermedia entre total y cero casi nunca se utiliza y, por lo tanto, solo casos extremos completa coherencia espacial y completa incoherencia espacial. Por supuesto, estos casos extremos son idealizaciones, pero en la práctica es posible abordarlos de una u otra manera. Esto ocurre, por ejemplo, durante la reflexión y refracción de la radiación emitida por transmisores de radio y microondas, transductores ultrasónicos y láseres, por un lado, y diversas fuentes naturales de radiación en la naturaleza, por otro. Por lo tanto, tiene sentido considerar sólo estos dos casos limitantes de coherencia.

A la hora de evaluar el grado de coherencia espacial, por conveniencia, se suelen considerar los componentes espectrales individuales (imágenes y emisiones), considerándolos monocromáticos. Por ejemplo, se considera una imagen instantánea como una imagen grabada Ideal, la cual denotaremos con el símbolo expresado de la siguiente manera:

Tenga en cuenta que el promedio de tiempo en la definición (3.7) debe realizarse durante un gran número de períodos de la frecuencia central del campo que incide en la superficie focal del dispositivo de formación de imágenes. El intervalo de tiempo de dicho promedio suele ser una pequeña fracción de la duración del proceso de grabación real (por ejemplo, exponer una película, escanear un solo elemento

fotodetector multielemento, obteniendo una señal suficientemente grande del receptor de microondas). Tenga en cuenta que un millón de períodos de luz visible son sólo unos pocos nanosegundos, y para la mayor parte del rango de microondas el intervalo de tiempo cubre más de mil períodos. Desde el punto de vista del procesamiento de imágenes, la diferencia entre los casos de coherencia espacial e incoherencia espacial se reduce a lo siguiente:

En este libro, el procesamiento de imágenes de campos espacialmente coherentes no se considera principalmente debido a las dificultades prácticas asociadas con la implementación de cálculos "ópticos" (§ 2). Además, cuando no se indique específicamente lo contrario, se supone que

Si ignoramos el ruido que inevitablemente se introduce al grabar imágenes y también asumimos que la distorsión es idealmente isoplanática, la función coincide con la función de la fórmula (3.4). Esto es una consecuencia del teorema de convolución para imágenes de Fourier (ver § 7, así como § 8, que analiza con más detalle la cuestión de las imágenes de fuentes espacialmente incoherentes). De acuerdo con la condición (3.9), en este libro, siempre que no se indique específicamente lo contrario, se supone que

Destacamos que la imagen está limitada por la difracción, ya que el diámetro de la apertura (o pupila) de cualquier dispositivo de formación de imágenes es necesariamente finito. Si X es la longitud de onda central de la radiación, entonces el dispositivo de imágenes no puede resolver detalles del patrón de fuente real que corresponden a ángulos menores que . En principio, la superresolución es posible, pero sólo con la condición de que el tamaño de los detalles resueltos en la imagen original supere significativamente el tamaño de un elemento de la imagen.

Las distorsiones analizadas hasta ahora en esta sección pueden compensarse mediante los métodos descritos en el capítulo. 3 y 6. Métodos introducidos

pulgada. 7-9 son adecuados tanto para compensar estas distorsiones como para corregir distorsiones geométricas y mejorar la calidad visual de las imágenes (ver las definiciones correspondientes en el § 2).

La distorsión de la imagen se produce no sólo debido a la influencia del entorno de propagación y a imperfecciones o ajustes incorrectos del dispositivo de formación de imágenes. A veces se deben a que no se pueden medir o a que faltan algunos datos muy importantes, como en los problemas analizados en el capítulo. 4. En otros casos pueden estar asociados a un procedimiento de medición que, aunque en última instancia sea ideal, introduce distorsiones de modo que sin un procesamiento adicional las imágenes son prácticamente inutilizables, como en las aplicaciones comentadas en el Cap. 5.

La corrección de la lente ayuda a compensar las imperfecciones que están presentes en casi todas las fotografías. Es posible que se oscurezcan los bordes del marco, que las líneas rectas se curven y que aparezcan contornos de colores alrededor de los objetos. Aunque estas cosas suelen ser invisibles en la foto original, casi siempre hay ventajas en no tenerlas. Sin embargo, si se hace sin cuidado, la corrección de la lente sólo empeorará sus fotografías. Dependiendo del tema, algunas imperfecciones pueden incluso resultar beneficiosas.

Antes de editar

Después de editar

El resultado tras eliminar el viñeteado, la distorsión y las aberraciones cromáticas. La diferencia se vuelve aún más obvia cuando se ve en modo de pantalla completa.

Revisar

Las tres correcciones de lentes más comunes abordan los siguientes problemas:

viñeteado

Distorsión

Aberración cromática

  1. viñeteado. Su efecto es un oscurecimiento gradual a lo largo de los bordes de la imagen.
  2. Distorsión. Las líneas rectas se curvan hacia adentro o hacia afuera.
  3. Aberración cromática. Este problema aparece como un revestimiento de color alrededor de bordes de alto contraste.

Sin embargo, el software de corrección de lentes normalmente sólo puede corregir algunos tipos de cada imperfección, por lo que la clave es reconocerlas. Las siguientes secciones describirán los tipos y causas de cada defecto. Aprenderá cuándo aplicar la corrección y cómo minimizar las imperfecciones en primer lugar.

La mayoría de los programas funcionarán para este tutorial, pero algunas de las opciones más populares incluyen Adobe Camera RAW, Lightroom, Aperture, DxO Optics y PTLens.

1. Viñeteado

Este defecto se describe como una disminución gradual de la luz alrededor de los bordes de la foto y es quizás el problema más notable y más fácil de solucionar.

Viñeteado interno

viñeteado físico

Tenga en cuenta que el viñeteado interno sólo es más problemático en las esquinas superior izquierda e inferior derecha debido al tema, aunque el efecto se aplica por igual en todos los lados.

Defecto arreglado

El viñeteado se puede dividir en dos categorías principales:

Físico. A menudo no se puede corregir excepto recurriendo al recorte o la iluminación/clonación manual. Parece un oscurecimiento fuerte y nítido, que generalmente aparece solo en las esquinas de la imagen. Las razones incluyen filtros apilados/grandes, tapas de lentes u otros objetos que bloquean físicamente la luz alrededor del borde del marco.

Interno. Generalmente es fácil de corregir. Aparece como un oscurecimiento suave, a menudo tenue, desde el centro de la imagen. Aparece debido a trabajo interno lente o cámara específica. Este tipo normalmente se vuelve más notorio con números f más bajos, cuando se utilizan lentes con zoom o gran angular y cuando se enfoca en sujetos distantes. Digital cámaras réflex digitales aquellos con un sensor recortado suelen ser menos susceptibles al viñeteado debido al hecho de que los bordes oscuros simplemente se cortan (a diferencia de los modelos de fotograma completo).

  • Nota tecnica: El viñeteado interno consta de dos categorías: óptico y natural. El primero se puede minimizar deteniendo la lente (use números f grandes), pero el segundo tipo es independiente de la configuración de la lente. Por lo tanto, el viñeteado natural es inevitable a menos que utilice una lente con un ángulo de visión más estrecho o un filtro de corrección especial que arroje luz hacia el centro de la imagen (rara vez se usa en ningún otro lugar excepto en cámaras de gran formato).

Corrección

El viñeteado a menudo se puede corregir usando solo el control deslizante Cantidad, aunque a veces es posible que necesites cambiar el centro de la corrección usando el control deslizante Punto medio (esto rara vez se usa). Sin embargo, la corrección aumentará la cantidad de ruido alrededor de los bordes, ya que el brillo digital de la imagen amplifica la señal y el ruido por igual.

Controles deslizantes de corrección de viñeteado en Photoshop.

Viñeteado artificial. Algunos fotógrafos añaden deliberadamente viñetas a sus fotografías para llamar la atención sobre el sujeto central y hacer que los bordes del encuadre sean menos nítidos. Sin embargo, es posible que desees aplicar el efecto después de recortar la foto (a veces llamado viñeteado posterior al recorte).

2. Distorsión: patada, amortiguación y perspectiva

Este tipo de imperfección hace que las líneas rectas parezcan curvadas hacia afuera o cóncavas hacia adentro y también afecta la representación de la profundidad.

Distorsión de alfiletero

distorsión del barril

Las categorías más comunes de distorsión incluyen:

En forma de cojín. Las líneas rectas parecen doblarse en la imagen. Normalmente aparece en teleobjetivos o en el extremo teleobjetivo de un objetivo con zoom.

Barril. Las líneas rectas se curvan hacia afuera. Aparece con mayor frecuencia cuando se trabaja con lentes gran angular o en el extremo gran angular de una lente con zoom.

Distorsión de la perspectiva. Aparece cuando convergen líneas paralelas. La razón es que la cámara no apunta perpendicular a estas líneas paralelas; Al fotografiar árboles y arquitectura, esto suele significar mantener la cámara alejada del horizonte.

Al trabajar con fotografía de paisaje La distorsión del horizonte y los árboles suelen ser los más fáciles de notar. Colocar el horizonte en el centro de la imagen ayudará a minimizar la apariencia de los tres tipos de distorsión.

Punto azul: dirección de la cámara; Las líneas rojas son líneas paralelas convergentes.

  • Nota tecnica: La distorsión de la perspectiva no es una verdadera distorsión debido a que es una característica natural de la visión 3D. Vemos esto con nuestros ojos, pero nuestro cerebro conoce la ubicación correcta de los objetos en el espacio 3D y, por lo tanto, no percibe que las líneas converjan. Si desea obtener más información, consulte los tutoriales sobre lentes gran angular y el uso de lentes con cambio de inclinación para controlar la perspectiva.

Corrección

Afortunadamente, cada uno de los tipos anteriores se puede solucionar. Sin embargo, esto sólo debe hacerse cuando sea necesario, como con temas que impliquen líneas rectas o algo muy geométrico. Por ejemplo, la fotografía de arquitectura es el campo más sensible, mientras que en la fotografía de paisajes casi no hay distorsión.

Controles deslizantes de corrección de distorsión en Photoshop

El software de procesamiento suele tener controles deslizantes para corregir la distorsión en cojín y en forma de barril, así como la corrección de perspectiva horizontal/vertical. Sin embargo, asegúrese de utilizar la función de superposición de cuadrícula (si está disponible) para poder ver los resultados de su trabajo.

Defectos

Para corregir la distorsión generalmente es necesario recortar los bordes curvos del marco, lo que puede afectar la composición. También redistribuye la resolución de la imagen; eliminar la distorsión de acerico hará que los bordes sean un poco más nítidos (a expensas del centro), mientras que eliminar la distorsión de barril afilará el centro (a expensas de los bordes). Cuando se trabaja con una lente gran angular, la distorsión de barril es una buena manera de compensar el suavizado de los bordes que es una consecuencia común del uso de esta lente.

3. Aberraciones cromáticas

La aberración cromática (CA) aparece como una franja de color antiestética alrededor de los bordes de alto contraste. A diferencia de las otras dos desventajas, la aberración cromática normalmente sólo se nota a gran escala en una computadora o en impresiones grandes.

Foto antes de la corrección.

Antes y después a escala 100%

La corrección anterior es efectiva, ya que la CA en la mayoría pertenecía al tipo lateral fácilmente eliminable.

Tipos y razones

La aberración cromática es quizás el defecto más diverso y complejo. Su distribución depende en gran medida del tema. Afortunadamente, CA es fácil de entender dividiéndola en al menos tres fenómenos:

Lado lateral). ​

Axial.

Floreciente. ​

  • Nota tecnica: Las CA laterales puras ocurren cuando los componentes de color de una imagen se toman en diferentes tamaños relativos (pero todos están nítidamente enfocados). En el caso de los CA axiales, aparecen con el mismo tamaño relativo de los componentes de color, pero algunos de ellos están desenfocados. El florecimiento ocurre cuando ambos problemas están presentes a pequeña escala en la microlente del sensor en lugar de aparecer en todo el ancho de la imagen en la lente de la cámara.

Lado lateral). El tipo más fácil de corregir. Aparece como un borde opuesto de dos colores que se extiende radialmente desde el centro de la imagen y aumenta en los bordes. La combinación de colores más común es turquesa/magenta junto con un posible componente azul/amarillo.

Axial. No se puede corregir o solo se puede corregir parcialmente efectos secundarios. Aparece como un brillo de un solo color alrededor de todos los bordes de los detalles contrastantes y también varía menos según la posición en la foto. El brillo suele ser violáceo, pero su color y tamaño a veces se pueden corregir moviendo el enfoque automático hacia adelante o hacia atrás.

Floreciente. Generalmente se puede arreglar. Este es un fenómeno único en los sensores digitales que hace que el exceso de luz se recorte, creando un borde de color variable a nivel del sensor, generalmente azul o violeta. Se ve con mayor frecuencia con retroiluminación especular recortada y dura en cámaras compactas de alta resolución. Un ejemplo clásico son los bordes de las copas de los árboles y el follaje contra un cielo blanco brillante.

Todas las imágenes tienen alguna combinación de los tipos anteriores, aunque su abundancia relativa puede variar mucho según el contenido de la imagen y la lente. La CA lateral y axial es más común en lentes económicos, mientras que la floración es más común en cámaras compactas más antiguas; Al mismo tiempo, todas las aberraciones se notan más en alta resolución.

  • Nota tecnica: Aunque la CA axial y la floración generalmente se distribuyen uniformemente alrededor de todos los bordes, es posible que no aparezcan uniformemente en todas las direcciones, dependiendo del color y el brillo de un borde en particular. Por este motivo, a menudo pueden confundirse con las CA laterales. Las CA laterales y axiales a veces también se denominan transversales y longitudinales, respectivamente.

Corrección

Reducir la aberración cromática puede suponer una gran diferencia en la nitidez y la calidad de una fotografía, especialmente en los bordes del marco. Sin embargo, sólo se pueden eliminar algunos componentes de CA. El truco consiste en reconocer y aplicar las herramientas adecuadas para cada componente por separado, sin comprometer a los demás. Por ejemplo, reducir la CA axial en un área (con el uso erróneo de instrumentos para la CA lateral) empeorará otras áreas.

Controles deslizantes de corrección de aberración cromática en Photoshop

Comience con bordes de alto contraste cerca de la esquina de la foto, viéndola en pantalla completa con un zoom del 100-400% para evaluar la efectividad de la corrección. Por lo general, es mejor comenzar con los CA laterales usando los controles deslizantes rojo/turquesa y luego azul/amarillo, ya que son los más fáciles de eliminar. Todo lo que queda después es una combinación de CA axial y floración. Puedes eliminarlos usando la herramienta Defringe en Photoshop. No importa con qué configuración empieces, la clave para obtener los resultados que deseas es la experimentación.

La pieza está tomada desde la parte superior izquierda de la foto del atardecer que se mostró anteriormente.

Sin embargo, no esperes milagros; casi siempre quedará algo de CA floreciente y axial. Esto es especialmente cierto con fuentes de luz brillantes durante la fotografía nocturna, estrellas y reflejos directos sobre metal o agua.

CA axial y floración.

Defectos reducidos (pero aún presentes)

Perfiles de corrección automática de lentes

Los programas modernos para trabajar con RAW suelen estar equipados con una función de corrección de lente que utiliza parámetros preparados previamente para cantidad inmensa Combinaciones de cámaras y lentes. Si es posible, puede ahorrar mucho tiempo. Adobe Camera RAW (ACR), Lightroom, Aperture, DxO Optics y PTLens tienen esta característica en las últimas versiones.

No tenga miedo de usarlos en cualquier configuración que no sea la predeterminada del 100% (corrección completa). Algunos, por ejemplo, prefieren mantener algo de viñeteado y distorsión pero corregir completamente las aberraciones cromáticas. Aunque en el caso del CA los mejores resultados se suelen conseguir con el trabajo manual.

Si utiliza la corrección de lentes como parte del proceso de posprocesamiento, el orden en que la realice puede afectar los resultados. La eliminación de ruido suele ser más eficaz antes de la eliminación del CA, pero el afilado se debe realizar después, ya que puede interferir con la limpieza del CA. Aunque, si utiliza programas para trabajar con RAW, no tiene que preocuparse demasiado por el orden: todas las correcciones se aplicarán de forma inteligente.