kapankov.ru — Оптические искажения

Вы уже познакомились в статье про фокусные расстояния с изменением перспективы на различных расстояниях от объекта. Теперь мы рассмотрим другие искажения, которые возникают вследствие многочисленных преломлений света в объективе, а именно аберраций — отклонений свойств реальных объективов от теоретических идеальных оптических схем. Аберрации условно делят на хроматические и геометрические. Я не стану вас утомлять законами геометрической оптики, а приведу лишь один важный вывод: аберрации уменьшаются 1 — при закрытии диафрагмы объектива, 2 — при стремлении цвета изображения к монохроматическому и при нахождении точки, излучающей (отражающей) свет, ближе к главной оптической оси.

Хроматические аберрации (далее ХА) — артефакты оптического свойства, выражающиеся в виде цветной каймы на контрастных границах. Проиллюстрируем это на фотографии.

Мы видим кайму на контрасте. Вообще ХА, проявляются, как правило, на контрастных переходах.

Разберем в общих чертах природу этого явления. Белый свет, проходя через оптическую систему разлагается на составляющие цветные лучи и в результате изображение предмета в пространстве изображения искажается. На схеме показана физика этого явления.

Данная проблема исправляется ахроматическими линзами.

Уровень хроматических аберраций пропорционально зависит от величины фокусного расстояния и диафрагмы. Т.е. чем больше отверстие и ФР объектива, тем больше ХА.

Дисторсия — это изменение линейного увеличения по полю зрения. Более понятней это определение становится при использовании двух терминов — «Подушка» и «Бочка». Взгляните на рисунок из трех кадров. На первом показан кадр с нормальной (нулевой) дисторсией, на втором показана «Подушка», а на третьем «бочка».

Современные программы позволяют бороться с этим видом искажений, используя информацию в файле об используемом объективе. Например, в Adobe Lightroom я всегда импортирую снимки с включением этой коррекции. Данное искажение также зависит от изменения фокусного расстояния и диафрагмы.

Виньетирование — это ослабление освещенности от центра к углам кадра. Характерно для широкоугольных объективов, телеобъективов, а также для оптических систем с большой светосилой. Изображение ниже иллюстрирует причину возникновения виньетирования.

На камерах Canon можно включить автоматическую коррекцию виньетирования через меню «Коррекция периферийной освещенности». Также можно коррекцию выполнить на этапе постобработки, например, в Adobe Lightroom. Сравните два кадра, слева имеется виньетирование. Справа тот же кадр, но с корректировкой виньетирования. Если внимательно присмотритесь к углам, увидите на левом кадре легкое затемнение.

Зачастую можно встретить различные способы добавления виньетирования на этапе постобработки для придания художественности фотографии. Поэтому является ли виньетирование дефектом или наоборот художественным приемом — вопрос относительный и должен решаться в каждом конкретном случае персонально. При уменьшении диафрагмы эффект виньетирования падает.

Падение разрешения от центра к краю кадра присутствует практически во всех объективах, где-то больше, где-то меньше. Смазанные и нечёткие края кадра — признак низкого оптического разрешения объектива по краю. К сожалению, с этим искажением бороться практически невозможно. На этапе покупки объектива нужно внимательно изучить его характеристики путем чтения его MTF-диаграммы, причем как на сайте официального производителя, так и у сторонних независимых тестировщиков. Линии этой диаграммы дадут четкий ответ о падении разрешения. О диаграммах MTF будет рассказано в продвинутом курсе.

В любом случае падение разрешения должно быть симметричным, и если при покупке объектива вы видите (нужно обязательно выполнять тестовые снимки перед покупкой прямо в магазине), что одна сторона, например, более мыльная, чем другая — это признак брака, либо объектив уже разбирали и пытались чинить.

Дополнительные материалы:

О семи аберрациях простыми словами

Домашнее задание

Отключите, если включено, в меню камеры коррекцию периферийной освещенности объектива. Постарайтесь найти и заснять объект с контрастными очертаниями, используйте фон для создания контраста. Посмотрите внимательно на границы объекта, постарайтесь понять при каких условиях возникают хроматические аберрации.

Твитнуть

Оптические искажения объективов

Основы фотографии

Я думаю, многие читатели не раз замечали, что изображение на фотографии отличается от того, что мы видим своими глазами. Отчасти это связано с особенностями передачи перспективы при разном фокусном расстоянии. Об этом подробнее можно почитать в статье про выбор объектива. Помимо этого, на изображении могут появляться дефекты в виде цветовых ореолов на контрастных участках, затемнения кадра по краям и изменения геометрии объектов. Эти недостатки можно смело отнести к оптическим искажениям объективов, вот о них и поговорим в сегодняшней статье.

Дисторсия

Дисторсия — это геометрическое искажение прямых линий, когда они выглядят искривленными. Не стоит путать дисторсию и искажение перспективы, в последнем случае прямые параллельные линии становятся сходящимися, но не искривляются. Существует два типа дисторсии по виду воздействия на картинку: подушкообразная — когда линии вогнутые и бочкообразная — когда они выпуклые.

Подушкообразная дисторсия, нормальное изображение и бочкообразная дисторсия

Конечно на практике изображение редко принимает такие уродливые формы, как на схеме. Более реальным примером эффекта может служить фотография в начале статьи с небольшой бочкообразной дисторсией.

В первую очередь дисторсия видна на зум-объективах, причем чем больше кратность зума, тем сильнее она заметна. Обычно в широкоугольном положении можно наблюдать «бочку», а в теле — «подушку». Между крайними положениями объектива недостатки оптики становятся не такими заметными. Кроме этого уровень искажений может изменятся и от дистанции до объекта, в некоторых случаях близкий объект может быть им подвержен, а отдаленный получится на фотографии нормально.

Хроматически аберрации

Второй вид оптических искажений, которые мы рассмотрим — это хроматические аберрации, довольно часто можно встретить сокращенное «ХА». Хроматические аберрации вызваны разложением белого света на цветовые составляющие, из-за чего объект на снимке имеет немного разные размеры в разных цветах и как следствие по его краю появляются цветные контуры. Часто невидимые в центре кадра, они становятся заметны у объектов расположенных ближе к краям изображения. ХА не зависят ни от значения фокусного расстояния, ни от диафрагмы, но чаще и сильнее проявляются опять же в зум-объективах. Это обусловлено необходимостью внесения в оптическую схему дополнительных элементов для устранения эффекта, что для объективов с переменным фокусным расстоянием заметно сложнее, чем для фиксов.

На снимке слева ХА особенно заметны на волосах (фиолетовый контур) и на решетке окон (бирюзовый).

Нельзя сказать, что хроматические аберрации сильно портят снимок, но на конрастных объектах, особенно в контровой подсветке они становятся весьма заметны и довольно сильно бросаются в глаза.

Виньетирование

Последний пункт — виньетирование, иными словами затемнение областей по краям кадра. Обычно его можно заметить на широкоугольных объективах при максимально открытой диафрагме. Этот эффект встречается довольно редко.

Не стоит путать виньетирование вызванное недостатками оптики и появившееся из-за дополнительных аксессуаров. На картинке выше края получились черными из-за нескольких достаточно толстых светофильтров накрученных на объектив. Аналогичный эффект может получится и при навинчивании длинной бленды.

Изначально все оптические искажения напрямую зависят от класса и типа оптики, которую вы используете. Дорогие серии объективов имеют сложные схемы расположения линз и множество дополнительных элементов, что сводит к минимуму подобные нежелательные эффекты. Более дешевые объективы, особенно зумы, вследствие упрощения конструкции, намного сильнее подвержены подобным проблемам.

Спешу разочаровать читателей, объективов полностью лишенных вышеперечисленных проблем просто нет. В той или иной степени даже дорогие модели оптики с постоянным фокусным расстоянием все равно искажают картинку, правда заметно это в основном по краям кадра. Хорошая новость в том, что в большинстве своем эти эффекты не очень сильно портят картинку и довольно легко могут быть устранены программно (об этом поговорим в следующей статье). Кроме этого на камерах с неполноформатной матрицей, а это все любительские зеркалки, края изображения в любом случае обрезаются и при использовании хорошей оптики видимые искажении минимальны.

Что такое дисторсия объектива?

В фотографии различают два вида искажений: оптические и перспективные. И то, и другое приводит к какой-то деформации изображений — у одних незначительно, у других — очень заметно. В то время как оптическое искажение вызвано оптической конструкцией объектива (и поэтому его часто называют «искажением объектива»), искажение перспективы вызвано положением камеры относительно объекта или положением объекта в кадре изображения. И, безусловно, важно различать эти виды искажений и идентифицировать их, так как всех их вы увидите на фотографии довольно много. Цель этой статьи — подробно объяснить каждый тип искажения с иллюстрациями и примерами изображений.

Мы рассмотрим три различных типа оптических искажений, а затем обсудим прямолинейную и криволинейную природу широкоугольных объективов. Мы завершим его, показав, как искажение перспективы влияет на изображения, как показано в оглавлении ниже.

Содержание

Оптическое искажение

В фотографии под искажением обычно понимают оптическую аберрацию, которая деформирует и искривляет физически прямые линии и делает их изогнутыми на изображениях, поэтому такое искажение также обычно называют «криволинейным». (об этом ниже). Оптические искажения возникают в результате оптической конструкции, когда для уменьшения сферических и других аберраций используются специальные линзовые элементы. Короче говоря, оптические искажения — это ошибка объектива.

Существует три известных типа оптических искажений — бочкообразная, подушкообразная и усы/усы (также известные как волнистые и сложные). Давайте рассмотрим каждый из них более подробно, но прежде чем мы это сделаем, давайте взглянем на объектив с нулевой дисторсией:

Такие «идеальные» линзы очень редки, так как большинство объективов страдают как минимум одним видом дисторсии, определенным ниже. Очень хорошие объективы имеют линзовые элементы, значительно уменьшающие дисторсию там, где она не заметна нашим глазам. Многие зум-объективы, особенно суперзумы, такие как Nikon 18-200 мм VR, страдают от нескольких типов искажений, таких как бочкообразная и подушкообразная, на разных фокусных расстояниях.

Бочкообразная дисторсия

Когда прямые линии изогнуты внутрь в форме бочкообразной формы, этот тип аберрации называется «бочкообразной дисторсией». Бочкообразная дисторсия, обычно наблюдаемая на широкоугольных объективах, возникает из-за того, что поле зрения объектива намного шире, чем размер датчика изображения, и, следовательно, его необходимо «сжать», чтобы он соответствовал. В результате прямые линии заметно изогнуты внутрь, особенно к крайним краям кадра. Вот пример сильной бочкообразной дисторсии:

Обратите внимание, что линии кажутся прямыми в самом центре кадра и начинают изгибаться только от центра. Это потому, что изображение одинаково по оптической оси (то есть в центре объектива), но его увеличение уменьшается по направлению к углам.

Бочкообразная дисторсия обычно присутствует на большинстве широкоугольных объективов с постоянным фокусным расстоянием и многих зум-объективах с относительно коротким фокусным расстоянием. Величина искажения может варьироваться в зависимости от расстояния от камеры до объекта. Даже стандартные объективы с фиксированным фокусным расстоянием 50 мм потенциально могут давать бочкообразную дисторсию на близких расстояниях. Бочкообразную дисторсию можно значительно уменьшить с помощью компенсирующих оптических элементов, но полностью устранить такую ​​дисторсию практически невозможно. Некоторые объективы, такие как Nikon 14-24mm f/2. 8G, имеют ряд таких элементов, компенсирующих дисторсию, которые значительно увеличивают как вес, так и размер объектива. Вот почему широкоугольные объективы обычно больше и тяжелее стандартных/обычных объективов.

Исправление бочкообразной дисторсии обычно довольно простой процесс. Программное обеспечение для постобработки, такое как Lightroom и Photoshop, а также многие другие сторонние инструменты, могут легко исправить проблемы с бочкообразным искажением, если объектив имеет профиль поддержки в базе данных. Поскольку каждый объектив уникален, такие данные профиля объектива должны быть тщательно проверены в лабораторных условиях и созданы. Я написал подробную статью, описывающую этот процесс, в моей статье Lightroom Lens Corrections.

Подушкообразное искажение

Подушкообразное искажение — полная противоположность бочкообразному искажению — прямые линии изогнуты наружу от центра. Этот тип искажения обычно наблюдается на телеобъективах и возникает из-за увеличения изображения по направлению к краям кадра от оптической оси. На этот раз поле зрения меньше, чем размер датчика изображения, и поэтому его необходимо «растянуть», чтобы оно подошло. В результате прямые линии в углах кажутся вытянутыми вверх, как показано ниже:

Подушкообразное искажение также является очень распространенной аберрацией, особенно на зум-объективах. Дорогие супертелеобъективы с постоянным фокусным расстоянием имеют компенсирующие элементы, которые могут значительно уменьшить подушкообразные искажения до незначительного уровня, но большинство потребительских и даже профессиональных зум-объективов, таких как Nikon 80-400mm VR, страдают от подушкообразных искажений. На самом деле подушкообразные искажения могут быть очень сильными для объективов потребительского класса, что вы быстро заметите на изображениях.

Важно отметить, что большинство зум-объективов, которые переходят от широкоугольного к стандартному или телефото фокусному расстоянию, обычно страдают от бочкообразной дисторсии на самых коротких фокусных расстояниях, которая постепенно переходит в подушкообразную дисторсию к самому длинному концу. Хорошим примером такого поведения является Nikon 18-300mm VR, который начинает с сильной бочкообразной дисторсии на 18 мм, затем быстро переключается на подушкообразную дисторсию на 28 мм и остается такой до 300 мм.

Подобно бочкообразному искажению, подушкообразное искажение можно легко исправить в программах постобработки, таких как Lightroom и Photoshop. Профили объектива, встроенные в Lightroom и Camera RAW, позволяют полностью устранить его одним щелчком мыши.

Усатая дисторсия

Самый неприятный из типов радиальной дисторсии — это усатая дисторсия, которую я иногда называю «волнистой» дисторсией. По сути, это комбинация бочкообразного искажения и подушкообразного искажения. Прямые линии выглядят изогнутыми внутрь к центру кадра, а затем изгибаются наружу в крайних углах, как показано ниже:

По этой причине искажение усов часто называют «сложным» искажением, потому что его характеристики действительно сложны, и справиться с ним может быть довольно болезненно. Хотя этот тип искажения потенциально может быть устранен, для него часто требуется специальное программное обеспечение. Вы не можете просто использовать встроенные инструменты в Lightroom и Photoshop, если для борьбы с такими искажениями уже не создан специальный профиль объектива. Если вы попытаетесь справиться с такими искажениями, как бочкообразные, то в конечном итоге вы сильно искривите крайние углы. И если вы попытаетесь компенсировать подушкообразное искажение, вы в конечном итоге изогните его для еще большего бочкообразного искажения по направлению к центру.

Ряд старых объективов, а также некоторые современные объективы имеют дисторсию в виде усов. Хорошим примером этого является объектив Nikon 18-35mm f/3.5-4.5D, который демонстрирует довольно неприятный случай дисторсии усов.

Прямолинейные и криволинейные объективы

Некоторые объективы оптически спроектированы так, чтобы быть «прямолинейными» (например, Nikon 14mm f/2.8D и Canon EF 14mm f/2.8L II USM), где они дают прямые линии, не изгибая их (напоминая человеческое зрение), в то время как другие линзы, такие как линзы «рыбий глаз», спроектированы так, чтобы быть «криволинейными». Прямолинейные линзы обычно растягивают объекты, чтобы они выглядели прямыми, особенно по краям кадра. Криволинейные же линзы ничего не растягивают, но сильно искажают изображение, искривляя прямые линии (как в дверных глазках). Взгляните на следующие образцы изображений, на которых показаны как прямолинейные, так и криволинейные эффекты линзы:

Как видите, забор на образце криволинейной линзы кажется неестественно изогнутым — это потому, что я сфотографировал его с помощью объектива типа «рыбий глаз» (криволинейный). Изображение справа — это то, что вы бы увидели через прямолинейный объектив — забор выглядит прямым и естественным, как если бы вы видели его своими глазами. Размер забора, кажущийся большим в передней части кадра и уменьшающимся на больших расстояниях, является искажением перспективы (см. Ниже), которое не имеет ничего общего с оптическим искажением.

Термины «прямолинейные и криволинейные объективы» обычно применяются только к широкоугольным объективам.

Перспективное искажение

До сих пор мы говорили только об оптических искажениях. Другой тип искажения, который часто наблюдается на изображениях, — это искажение перспективы. В отличие от оптического искажения, оно не имеет ничего общего с оптикой объектива и, следовательно, не является ошибкой объектива. При проецировании трехмерного пространства в двухмерное изображение, если объект находится слишком близко к камере, он может казаться непропорционально большим или искаженным по сравнению с объектами на заднем плане. Это вполне нормальное явление, и вы легко можете увидеть это своими глазами. Если вы возьмете объект меньшего размера, например, свой мобильный телефон, а затем поднесете его очень близко к глазам, он будет казаться большим по сравнению, скажем, с телевизором с большим экраном на заднем плане (и чем дальше ваш телефон от телевизора, тем меньше будет размер телевизора). появляются относительно вашего телефона). То же самое может произойти и при фотографировании любого предмета, в том числе и людей.

Например, если вы фотографируете человека с помощью сверхширокоугольного объектива вблизи, его нос, глаза и губы могут казаться нереально большими, а уши могут казаться очень маленькими или даже полностью исчезать с изображения. Взгляните на следующие фотографии объекта, снятого с помощью широкоугольного объектива с очень близкого расстояния:

Слева: Очень крупный план делает лицо объекта непропорциональным но посмотрите, что он сделал с телом субъекта — плечи кажутся огромными по сравнению с остальным телом.

Посмотрите на размер его головы на левой фотографии — она кажется непропорционально большой по сравнению с его телом. Его глаза, нос и губы очень сильно увеличены, а уши карликовые.

Это та часть, которая, кажется, смущает многих фотографов – отношение (или его отсутствие) фокусного расстояния к искажению перспективы. Вы можете услышать, как некоторые фотографы говорят, что для фотографирования людей следует использовать более длинные фокусные расстояния, иначе они будут искажены из-за короткого фокусного расстояния объектива. Это в основном ложное утверждение, потому что линзы не имеют перспективы. За исключением объективов типа «рыбий глаз», все объективы имеют одинаковую перспективу — перспективу определяет расстояние от камеры до объекта, а не фокусное расстояние. Возникает иллюзия разной перспективы линз, потому что при больших фокусных расстояниях приходится стоять дальше от объекта, чтобы кадрировать одинаково. Если бы вы стояли на том же расстоянии, объект выглядел бы точно так же! Таким образом, если вы возьмете объектив 50 мм и объектив 85 мм, между ними не будет разницы в перспективе, если вы стоите в одном и том же месте и сохраняете расстояние от объекта до камеры на одном и том же расстоянии. Да, с объективом 50 мм объект определенно будет казаться меньше из-за более короткого фокусного расстояния и более широкого поля зрения, но перспектива и пропорции будут одинаковыми на обоих. Таким образом, смысл объективов с большим фокусным расстоянием в таких случаях заключается в возможности увеличить объект в кадре, сохраняя при этом нормальную перспективу. Телеобъективы не исправляют волшебным образом искажение перспективы — они заставляют вас отойти от объекта, что и меняет перспективу.

Взгляните на следующую фотографию красного автомобиля:

NIKON D3S + 14-24mm f/2. 8 @ 14mm, ISO 200, 1/125, f/8.0

Автомобиль выглядит полностью искаженным, потому что я стоял очень близко к его и сфотографировал широкоугольным объективом (Nikon 14-24мм). Обратите внимание, что левая часть автомобиля выглядит непропорционально большой — даже левая фара выглядит примерно на 50% больше, чем правая, хотя вы знаете, что они оба одинаковы по размеру. Автомобиль занимает большую часть кадра, а все, что находится на заднем плане, выглядит относительно небольшим. Если бы я использовал обычный объектив и встал на то же место, я бы получил только часть автомобиля, заполняющую весь кадр. Тем не менее, если бы я обрезал оба изображения для одного и того же поля зрения, сильно обрезав широкоугольный снимок, эффект искажения перспективы был бы одинаковым для обоих.

Вот еще один пример искажения перспективы:

NIKON D800E + 35 мм f/1,4 @ 35 мм, ISO 100, 1/200, f/11,0

На этом изображении улицы в центре Сан-Франциско четыре этажа слева и справа выглядят больше, чем 48-этажная пирамида Трансамерика (длинное здание вдалеке), хотя на самом деле они намного меньше, если поставить их рядом. Поскольку я использовал широкоугольный объектив, я смог показать передние здания намного больше, чем они есть на самом деле.

Приведенные выше примеры искажения перспективы известны как «широкоугольное» или «вытянутое» искажение. Существует еще один вид искажения перспективы, противоположный широкоугольному искажению, — он называется искажением «телефото» или «сжатием». Компрессионное искажение возможно только с телеобъективами, потому что оно требует от фотографа оставаться на большом расстоянии от объекта, что, по сути, заставляет очень удаленные объекты казаться больше, чем они есть по сравнению с «нормальной» перспективой.

И, наконец, случай сходящихся линий. Когда датчик камеры не идеально параллелен снимаемому объекту, например зданию, он создает изображение, которое на первый взгляд может показаться неестественным из-за эффекта «наклона», как показано ниже:

NIKON D800E + Zeiss Distagon T* 1.4/ 35 ZF.2 @ 35 мм, ISO 100, 1/320, f/8.0

Однако это совершенно естественная перспектива без искажений, потому что ваши глаза увидят ее точно так же. Производители объективов предлагают линзы с «управлением перспективой» или «наклоном-сдвигом», чтобы справиться с этой конкретной ситуацией, но результат на самом деле получается неестественным, поскольку в реальной жизни это выглядит иначе, когда мы смотрим вверх. Взгляните на приведенные ниже примеры до (слева) и после (справа) изменения управления перспективой:

Изображение слева — это то, как вы бы увидели его своими глазами, если бы стояли там, а изображение справа — это то, что объектив с управлением перспективой / наклоном и сдвигом сделал бы с изображением после того, как оно выровнено по зданию. .

Вот еще несколько примеров сходящихся линий, где одна часть изображения кажется намного больше другой просто потому, что она ближе:

NIKON D800E + 35mm f/1.4 @ 35mm, ISO 100, 1/320, f /8.0NIKON D800E + 24–70 мм f/2,8 @ 32 мм, ISO 200, 1/40, f/11,0

Опять же, ни один из них не является результатом искажения — это естественная перспектива!

И, наконец, еще один пример искажения перспективы с участием людей:

NIKON D800E + 14-24 мм f/2,8 @ 14 мм, ISO 100, 1/50, f/4,0

Обратите внимание, как естественны воздушные шары в центре кадра. , а головы жениха и шафера выглядят яйцевидными. Это прямой результат использования сверхширокоугольного объектива на очень близком расстоянии и неправильного размещения объектов. Если бы оба сидели спиной к спине и надували воздушные шары в противоположных направлениях, их головы выглядели бы вполне нормально, находясь в центре, а воздушные шары имели бы яйцевидную форму.

Я надеюсь, что эта статья разъясняет различия между различными типами искажений. Если у вас есть какие-либо вопросы или комментарии, пожалуйста, дайте мне знать в разделе комментариев ниже!

Если вам интересно узнать больше, ниже приведен список статей о других типах аберраций и проблемах, которые мы ранее публиковали на сайте Photography Life:

• Сферическая аберрация
• Кривизна поля
• Хроматическая аберрация
• Кома
• Виньетирование
• Двоение / Блики
• Дифракция
• Сдвиг фокуса

Искажение

Искажение — это осесимметричная ошибка изображения, которая увеличивается от центра изображения к краям изображения. При этом происходит локальная модификация масштаба изображения в пределах плоскости изображения, что может сильно мешать измерительным приложениям. Если увеличение приближается к краям поля изображения, квадрат искажается подушкообразным образом. В обратном случае говорят о бочкообразной дисторсии.

Различные виды искажений

Широкоугольные объективы с ретрофокусным дизайном (заднее фокусное расстояние больше фокусного расстояния) склонны к бочкообразной дисторсии, телеобъективы (общая длина меньше фокусного расстояния) склонны к подушкообразному искажению.

Определение оптического искажения

Процент максимального искажения измеряется от центра к углам изображения, так как именно здесь проявляется максимальное искажение. В явно упрощенном виде увеличение ошибки можно описать как линейное увеличение от центра изображения к краям изображения.

Определение оптических искажений

• Если ошибка меньше, чем размер пикселя сенсора камеры, она не может быть обнаружена посредством измерений.
• Человеческий глаз способен воспринимать искажения только в том случае, если геометрическая погрешность превышает два процента. Но это уже может быть слишком много для многих приложений! Определить искажение стоит замерами!
• Эта ошибка возникает при использовании многих распространенных объективов и, в частности, при использовании широкоугольных объективов. С помощью сложной конструкции объектива это в основном можно исправить, хотя в случае широкоугольных объективов это очень дорого.

Источник оптического искажения

Несимметричная конструкция объектива и апертура перед или за оптическим центром объектива приводят к искажению изображения. Изображение может быть изогнуто бочкообразным или подушкообразным образом.

Узел апертуры на задней стороне линзы с несимметричной конструкцией приводит к подушкообразному искажению:

Создание подушкообразного искажения

Узел апертуры на передней стороне объектива с несимметричной конструкцией приводит к бочкообразной дисторсии:

Создание бочкообразной дисторсии

Особенно при использовании зум-объективов эта ошибка может стать очень заметной в случае больших фокусных расстояний, поскольку могут смещаться группы линз, но не обязательно положение диафрагмы.

Возможности коррекции и советы для машинного зрения

• Улучшение пользователем: последующая программная коррекция (коррекция нелинейных искажений изображения посредством преобразования изображения) может дополнительно оптимизировать изображение.
• Использование высококачественных скорректированных линз с улучшенным расположением линз
• Применение более длинных фокусных расстояний, если можно реализовать большее рабочее расстояние, в качестве альтернативы широкоугольным конструкциям оптики.
• Неиспользование зум-объективов чревато компрометацией
• Закрытие оптики не устраняет эту ошибку.

Применения с сильными оптическими искажениями

Почти во всех применениях искажения мешают. Однако экстремальная перспектива «рыбий глаз» с очень коротким фокусным расстоянием может помочь в случае очень близких расстояний рассмотреть стороны полости. Типичными примерами этого являются проверки отверстий, игольчатых подшипников, шага резьбы и т.