Aberracja chromatyczna powstaje za przyczyną fizycznego zjawiska dyspersji światła. Różne długości fal świetlnych (kolory) załamują się pod nieco innymi kątami przechodząc przez szkło obiektywu.
W rezultacie nie wszystkie barwy światła skupiają się dokładnie w tym samym punkcie na matrycy aparatu, co prowadzi do powstania kolorowych obwódek.
Rodzaje aberracji chromatycznej
Aberracja podłużna
Aberracja podłużna (longitudinal chromatic aberration, LCA), zwana również aberracją osiową, występuje gdy różne długości fal światła ogniskują się w różnych odległościach wzdłuż osi optycznej. Objawia się kolorowymi obwódkami przed i za płaszczyzną ostrości. Najczęściej widoczna jest jako fioletowe lub zielone obwódki na krawędziach obiektów znajdujących się poza płaszczyzną ostrości.
Aberracja poprzeczna
Aberracja poprzeczna (lateral chromatic aberration, TCA), zwana również aberracją boczną, powstaje gdy różne długości fal skupiają się w różnych punktach na matrycy, szczególnie widoczna na krawędziach kadru. Charakteryzuje się czerwono-niebieskimi lub purpurowo-zielonymi obwódkami na kontrastowych krawędziach i jest najbardziej zauważalna na obrzeżach obrazu.
ACzynniki wpływające na nasilenie aberracji
Na intensywność aberracji chromatycznej wpływa kilka kluczowych czynników:
- Jakość obiektywu – obiektywy wyższej klasy z zaawansowaną konstrukcją optyczną i szkłem o niskiej dyspersji minimalizują ten problem
- Przysłona – przymknięcie przysłony często zmniejsza widoczność aberracji
- Długość ogniskowej – niektóre ogniskowe są bardziej podatne na aberracje
- Odległość od centrum kadru – aberracja zwykle nasila się na krawędziach obrazu
- Kontrast fotografowanej sceny – wysokie kontrasty uwydatniają problem
Metody redukcji aberracji chromatycznej
W projektowaniu obiektywów
Producenci stosują różne technologie optyczne, aby zminimalizować aberrację chromatyczną:
- Soczewki achromatyczne – łączące elementy o różnej dyspersji
- Elementy ze szkła o niskiej dyspersji (LD, ED, ULD, SLD)
- Soczewki apochromatyczne (APO) – korygujące aberrację dla trzech długości fal
- Elementy asferyczne – redukujące wady optyczne
- Fluoryt i elementy fluorytu – materiały o bardzo niskiej dyspersji
W postprodukcji
Programy do edycji zdjęć oferują zaawansowane narzędzia do korekcji aberracji chromatycznej:
- Automatyczna korekcja w oparciu o profile obiektywów
- Selektywna redukcja kolorowych obwódek
- Korekcja globalna z użyciem dedykowanych narzędzi
- Miejscowa desaturacja problematycznych obszarów
- Maskowanie i miejscowa obróbka (np. na masce w Photoshopie)
Wpływ na jakość zdjęć
Aberracja chromatyczna może znacząco obniżyć jakość obrazu, szczególnie przy:
- Fotografii architektury (ostre krawędzie budynków)
- Zdjęciach pod światło (wysokie kontrasty)
- Fotografii przyrody (kontrastowe krawędzie gałęzi na tle nieba)
- Fotografii produktowej (ostre krawędzie przedmiotów)
- Wydrukach dużego formatu (aberracje stają się bardziej widoczne)
Jak minimalizować aberrację podczas fotografowania
Kilka praktycznych technik pozwala na ograniczenie aberracji chromatycznej już na etapie wykonywania zdjęć:
- Używanie przysłony w środkowym zakresie (f/5.6-f/11)
- Unikanie skrajnych wartości ogniskowej w obiektywach zmiennoogniskowych
- Kadrowanie zdjęć – Staranne kadrowanie, by ważne elementy znajdowały się bliżej środka kadru
- Fotografowanie w świetle rozproszonym, gdy to możliwe
- Rozważanie użycia filtrów UV lub polfiltrów, które mogą nieco zredukować problem
Rozpoznawanie aberracji chromatycznej
Aby skutecznie rozpoznać aberrację chromatyczną na zdjęciach, warto:
- Powiększyć obraz do 100% lub więcej
- Zwrócić uwagę na kontrastowe krawędzie, szczególnie na obrzeżach kadru
- Sprawdzić obszary o wysokim kontraście, zwłaszcza jasne obiekty na ciemnym tle
- Przyjrzeć się miejscom, gdzie występują ostre krawędzie przecinające kadr
