اعوجاج رنگی ( Chromatic Aberration) — قسمت اول

سه شنبه ۱۶ تير ۱۳۸۳

Aberration یا اعوجاج چیست؟

تصویری كه توسط یك لنز عكاسی ایده آل ایجاد می شود، بایستی واجد مشخصات زیر باشد:
1- یك نقطه بایستی به صورت یك نقطه در تصویر تشكیل شود.
2- هر سطح مسطح عمود بر محور اپتیكال،بایستی به صورت یك سطح مسطح تشكیل شود.
3- تصویر ایجاد شده توسط لنز بایستی مشابه موضوع عكاسی باشد.
در خیلی مواقع لنزها بایستی در حالت باز دیافراگم بكار روند.در اینحالت لنز نه تنها نورهای مركزی بلكه نورهای محیطی را نیز باید متمركز نماید. اینحالت نیل به اهداف فوق الذكر مشكل یا غیر ممكن است چون:
- لنزها دارای سطوح كروی هستند.در اینگونه سطوح ممكن است تصویر حاصل از یك نقطه تنها به صورت یك نقطه دیده نشود.
- فاصله كانونی لنز برای رنگهای مختلف بدلیل تفاوت طول موجشان ، متفاوت است.
به اینگونه موارد كه تصویر تهیه شده با موضوع عكاسی تفاوت پیدا می كند،اصطلاحا Abberation یا اعوجاج تصویر گفته میشود.

كلا دو گونه Aberrationوجود دارد.یكی Chromatic Aberration (اعوجاج رنگی)كه بعلت تفاوت طول موج رنگهای مختلف نور است و دیگری Monochromatic Aberration است كه اعوجاج برای یك رنگ نور نیز رخ خواهد داد.

Chromatic Aberration
هنگامی كه نور سفید از منشور عبور میكند به رنگهای هفتگانه شكسته میشود.علت این امر تفاوت ضریب شكست برای طول موجهای مختلف نور است. ضریب شكست شیشه لنز نیز برای رنگهای مختلف با طول موج های مختلف ، متفاوت است. این مسئله در كناره های تصویر نسبت به مركز آن شدید تر است. (یعنی مشكل در كناره های لنز نسبت به مركز بیشتر است).
دو نوع اعوجاج رنگی در لنز وجود دارد:
Axial Chormatic Aberration - یا اعوجاج رنگی محوری كه در آن فاصله كانونی رنگهای مختلف در محور اپتیكال متفاوت است.
- chromatic difference of magnification یا اختلاف بزرگنمایی رنگی كه در آن بزرگنمایی تصویر در مناطق محیطی تصویر، بسته به طول موج رنگ، فرق میكند.
در شكل زیر، دو نوع اعوجاج رنگی نشان داده شده است:


در عمل، اعوجاج محوری رنگ، خود را به صورت محو شدن رنگها نشان میدهد.اما اختلاف بزرگنمایی رنگی (chromatic difference of magnification یا Lateral Chromatic Magnification ) خود رابه صورت Color Fringing نشان میدهد كه در این حالت هاله ای از رنگ در اطراف لبه های اجسام موجود در تصویر ( كه طبیعتا باعث كاهش شارپ بودن تصویر میگردد) دیده میشود.این حالت بیشتر در لنزهای سوپر تله (بیش از 200 میلیمتر در فرمت 35 میلیمتری ) و یا واید (كمتر از 20 میلیمتر در فرمت 35 میلیمتری) وجود دارد. همچنین در لبه های اجسامی كه با اطراف از لحاظ رنگ وروشنایی دارای كنتراست بالایی هستند ،بیشتر به چشم میخورد.هاله های رنگی ایجاد شده بیشتر فیروزه ای(Cyan ) وبنفش (Magneta) هستند. اما رنگهای قرمز ،آبی و زرد نیز دیده می شوند. در حقیقت می توان گفت كه برخی رنگها در تصویر نهایی در فوكوس كامل نیستند.
نكته دیگر آنكه، این مشكل بیشتر با دیافراگم باز لنز دیده میشود چرا كه در اینحالت از كناره های لنز نور بیشتری عبور میكند.

نكته :
ممكن است در هنگام اسكن نمودن تصاویر نیز اشكال مشابهی در تصاویر دیده شود كه فرق آن با اعوجاج رنگی را می توان متوجه شد:در اعوجاج رنگی ناشی از لنز ،بیشترین مشكل در كناره های تصویر است اما در مورد اسكنر تغیییرات رنگها در تمام تصویر به صورت یكنواخت پراكنده است.

راه حل:
مشكل اعوجاج رنگی (بخصوص در لنزهای تلسكوپ كه فاصله كانونی زیاد دارند )تا سالها یكی از عیوب عمده لنزها بود.نیوتون برای حل این مشكل یك لنز خاص برای تلسكوپ ساخت بنام لنز نیوتونی معروف شد در این سیستم برای تجمع نور ازآینه استفاده می شد.John Dolland در سال 1758 با تركیب دو لنز توانست به یك لنز دو تكه ای( Doublet) دست یابد كه میزان اعوجاج رنگی آن خیلی كم بود.در این گونه لنزها كه به آنها Achromat گفته می شود، با تركیب دو لنز از جنسهای مختلف ، تفاوت فاصله كانونی برای دو رنگ آبی و قرمز به حدود 0.05 فاصله كانونی لنز می رسد.با تركیب تعداد بیشتر از لنزها به میتوان به حالتی رسید كه هر 3 رنگ اصلی دارای فاصله كانونی یكسان باشند.امروزه در این دسته لنزها ( APO = Apochromat ) باتركیب چندین لنز و نیز با استفاده از لنزهای دست ساز از جنس شیشه fluorite یا سایر مواد با ضریب تفرق كم ، تقریبا مشكل اعوجاج رنگی حل شده است.

موارد زیر نمونه هایی از این گونه لنزها هستند:

APO 300mm f2.8 EX HSM Sigma
Minolta 300mm f/4 APO G AF
Contax Zeiss Apo-Makro-Planar T* 120mm f/4.0 Macro Auto Focus
Leica 280mm f/4 APO-TELYT-R Telephoto Manual Focus
Nikon Nikkor 210mm f/5.6 AM (APO Macro) ED
Canon EF 300mm f/2.8L IS USM

اما...

اما قیمت این لنزها بسیار گران است .
اعوجاج رنگی مشكلی نیست كه به طور روزمره با آن درگیر باشید :
• این حالت فقط در فاصله كانونی های زیاد یا خیلی كم رخ میدهد.
• در مورد برخی تصاویر كه دارای اجسامی با رنگهای روشن و با كنتراست بالا با اطراف، هستند رخ میدهد.
• بیشتر در دیافراگمهای باز دیده می شود.
• و از همه مهمتر اینكه در چاپهای بسیار بزرگ جلب توجه میكند.
اما به هر حال ممكن است با این مشكل روبرو شوید ...

راه حل دیگر:
در این نوشتار ما 3 روش عمده نرم افزاری را برای حل مشكل اعوجاج رنگی ارائه می كنیم. روش اول با استفاده از فتوشاپ انجام می شود.روش دوم با استفاده از نرم افزاری بنام Picture Window 3.1 و در نهایت روش سوم با استفاده از یك پلاگین كوچك بنام Panorama Tool قابل انجام است.
چون در منابع مختلف و معتبر، هر كدام برای این اصلاح. روش خاصی را پیشنهاد كرده اند ،برای مقایسه بهتر یك تصویر را انتخاب كرده و مشكل اعوجاج رنگی آنرا با هر سه روش اصلاح می كنیم و در ضمن كار به مزایا و معایب هر روش نیز خواهیم پرداخت.

روش اول :
در فتو شاپ با روشهای گوناگونی میتوان به اصلاح اعوجاج رنگی پرداخت كه به نظر من روش زیر دقیقترین و آسانترین روش میباشد.
به تصویر زیر و مشكل اعوجاج رنگی آن دقت كنید:در برخی كناره ها رنگ سبز و در برخی یك هاله رنگ قرمز و حتی آبی مشاهده می كنید.


اصول كلی این روش انتخاب رنگهای مزاحم و كاهش اشباع آنها در تصویر نهایی است:
ابتدا یك لایه تنظیمی از نوع Hue/Saturation ایجاد كنید.
(Layer > New Adjustment layer > Hue/Saturation)
سپس در صفحه تنظیم Hue/Saturation ، از منوی Edit رنگ Cyan را انتخاب می كنیم تا اشباع آنرا كم كنیم.اما چون ممكن است رنگ فیروزه ای كه در تصویر مورد نظر ما ایجاد مشكل كرده با این رنگ انتخابی فرق داشته باشد، برای دقت بیشتر روی تصویر می رویم و با ابزار EyeDropper رنگ فیروزه ای موجود در اطراف چراغهای روی دیوار را انتخاب می كنیم.
خب، قبل از تغییر اشباع این رنگ،می توانیم بازهم دقیقتر عمل كنیم.اگر دقت كنید در اطراف چراغ، طیفی از چند رنگ فیروزه ای وجود دارد.برای آنكه همه آنها را با هم انتخاب كنیم كافیست كه در صفحه تنظیم Hue/Saturation روی ایكون EyeDropper با علامت مثبت كلیك كرده ورنگهای دیگر طیف فیروزه ای موجود در اطراف چراغ را نیز به انتخاب قبلی اضافه كنیم.هرجا به اشتباه رنگ ناخواسته ای را انتخاب كردید با كلیك روی آیكون EyeDropper باعلامت منفی ، آن رنگ را از انتخاب خارج نمایید.


حال با استفاده از لغزنده Saturation اشباع این رنگها را در تصویر كم كنید تا مناطق مورد نظرتان اصلاح شود.
این كار را با رنگ قرمز (چرا كه در این تصویر ما این رنگها نیز ایجاد هاله های مزاحم كرده اند) تكرار كنید.برای دقت بیشتر بهتر است كه در مورد هر رنگ یك لایه تنظیمی جدید بسازید و اصلاح مورد نظر را انجام دهید.
ممكن است سوال كنید كه اگر این اصلاحات روی رنگهای دیگر تصویر اثر گذاشتند چه باید كرد؟
همانگونه كه قبلا به طور مفصل در مورد لایه های تنظیمی گفتیم، در این صورت می توان لایه تنظیمی مورد نظر را انتخاب كرد و سپس با رنگ سیاه روی مناطقی كه نمیخواهیم این لایه روی آنها تاثیر داشته باشد رنگ كنیم.با این كار تاثیر این اصلاح، فقط منحصر به مناطق مورد نظر شما میشود.

همانگونه كه توجه كردید، با این روش توانستیم رنگهای نواحی اعوجاج رنگی را كمرنگ كنیم تا كمتر جلب توجه كنند ،اما این هاله ها حذف نشدند و در تصویر نهایی بصورت هاله های خاكستری دیده میشوند.در نتیجه بعلت وجود همان هاله های كمرنگ ، تصویر غیر شارپ بنظر می رسد.البته می توان با روشهای دیگری در فتوشاپ این مناطق را حذف نمود(مثلا با استفاده از Paintbrush و یك رنگ مجاور هاله وحالت Color در رنگ آمیزی ) اما این روشها بسیار وقت گیر،غیر دقیق و بالطبع دل آزار! خواهند بود.

روش دوم
ابزاری بنام Picture Window وجود دارد كه یكی از امكانات آن تصحیح اعوجاج رنگی تصاویر است.مكانیسم عمل این ابزار جالب است: اشكال CA بعلت تفاوت بین محل فوكوس و در نتیجه بزرگنمایی رنگهای مختلف رخ میدهد و این مسئله در مركز تصویر تقریبا ناچیز و در كناره های آن حداكثر است.این ابزار مركز تصویر را در نظر میگیرد و میزان بزرگنمایی رنگهای قرمز و آبی را در اطراف این نقطه یكسان میكند.رنگ سبز را ثابت در نظر میگیرد چرا كه چشم انسان بیشترین حساسیت را نسبت به رنگ سبز داشته و اكثریت لنزها از لحاظ رنگ سبز مشكلی ندارند.در حقیقت محل فوكوس دو رنگ آبی و سبز را با رنگ سبز یكسان سازی می نماید.
برای استفاده از این ابزار كه رایگان نیست اما یك نسخه آزمایشی 30 روزه دارد ، بهتر است با تصویر اصلی ( قبل از برش) عمل نمایید تا مركز تصویر مشخص باشد.البته اگر مركز را دقیقا بدانید میتوانید هنگام كار ،محل مركز را به نرم افزار معرفی نمایید.
پس از دانلود و نصب این نرم افزار ، تصویر مورد نطرتان را باز كنید.سپس از منوی
Transformatin>Color>Chromatic Aberration…
وارد صفحه تنظیم آن شوید.
در قدم اول مركز تصویر تان را مشخص نمایید.اگر تصویر قبلا Crop نشده باشد لازم نیست كه آنرا تغییر دهید.


سپس گزینه Auto را انتخاب كنید تا پیش نمایش كارتان را در حین انجام تغییرات ببینید.حال می توانید با تغییر لغزنده های مربوط به رنگهای قرمز و آبی تصویر را اصلاح كنید.با توجه به پیش نمایش ، آنقدر این دو را تغییر دهید كه بیشترین تطابق بین سه رنگ اصلی ایجاد شود و هاله های رنگی از بین بروند.در نهایت Ok را بزنید و تصویر اصلاح شده را ذخیره نمایید.تصویر اصلاح شده را در زیر مشاهده می نمایید:


به وضوح می توان بهبود قابل توجه آنرا مشاهده كرد.تمام هاله های رنگی از بین رفته اند.اگر این تصویر را با تصویر قبلی (روش فتوشاپ ) مقایسه نمایید،متوجه می شوید كه در روش فتوشاپ فقط توانستیم هاله های رنگی را تا حد امكان كمرنگ كنیم اما در اینجا این هاله ها حذف شده اند و در نتیحه تصویر شارپتر شده است.

برای استفاده از این ابزار توجه به نكات زیر لازم است:
• اگر در تصویرتان غبار یا آثار ناخواسته دیگری وجود دارد ابتدا سعی كنید با فتوشاپ آنها را اصلاح نمایید چراكه اعوجاج رنگی در اطراف تمام این نقاط نیز ایجاد میشود و بهتر است كلا آنها را حذف نمایید.
• حتما از پنجره پیش نمایش( Preview )استفاده نمایید.چرا كه در این روش باید خودتان میزان تغییرات را تنظیم كنید و این میزان در مورد تصاویر مختلف و لنزهای مختلف ، متفاوت است.
• ابتدا رنگ قرمز را تنظیم نمایید تا هاله های رنگی قرمز/سبز فیروزه ای از بین برود.سپس رنگ آبی را تنظیم نمایید تا هاله های آبی/زرد حذف شوند.وقتی این دو رنگ را با هم تنظیم كنید ، هاله های سبز/بنفش نیز از بین خواهند رفت.
نكته جالب در مورد این نرم افزار آنست كه معمولا مشكل اعوجاج رنگی همراه با barrel lens distortion نیز هست كه این مشكل را نیز میتوان با این نرم افزار حل كرد:
Transformation > Geometry > Lens Distortion

ادامه این بحث را در هفته آینده پی می گیریم...

نویسنده مؤلف: نعما م. روشن


ارسال نظر

در پاسخ به نظر زیر :

نظرات

فرشته
پاسخ به این نظر

سلام. خیلی جالب بود.

من علاوه بر کاهش سچوریشن کمی هم Lightness را زیاد کردم. فکر می کنم نتیجه بهتر شد. چون هاله خاکستری ضعیفتر شده بود. در کل نتیجه خیلی بهتر از حالت اولیه عکس می باشد. من سعی کردم و Selective Color برای این کار استفاده نمایم و لی نتیجه زیاد خوبی بدست نماید.

از مقالات بسیار مفید و خفن شما خیلی ممنونم. بازم بنویسید. :)

فرشته
پاسخ به این نظر

سلام. خیلی جالب بود.

من علاوه بر کاهش سچوریشن کمی هم Lightness را زیاد کردم. فکر می کنم نتیجه بهتر شد. چون هاله خاکستری ضعیفتر شده بود. در کل نتیجه خیلی بهتر از حالت اولیه عکس می باشد. من سعی کردم و Selective Color برای این کار استفاده نمایم و لی نتیجه زیاد خوبی بدست نماید.

از مقالات بسیار مفید و خفن شما خیلی ممنونم. بازم بنویسید. :)

omid
پاسخ به این نظر

salam ! besyar ali bood . omidvaram keh hamvareh dar karetan movaffagh bashid.

نعما
پاسخ به این نظر

فرشته خانم

همانطور كه توجه كرده اید، با كاهش روشنایی میتوان در برخی تصاویر نتایح بهتری گرفت.

منظورتان از selecive color برای كاهش روشنایی بود؟

با تشكر از دقت شما



امید عزیز ممنون

alireza
پاسخ به این نظر



اینم سریال نامبر picture window pro 3.5

cnkjloavukfx

مطالب مرتبط

تازه‌های عکاسی

وبلاگ در سایت عکاسی

وبلاگ و فتوبلاگ

انجمن‌های عکاسی

سایت عکاسی

سایت عکاسان ایرانی

فروشگاه کتاب عکاسی

  • تاریخ عکاسی
  • مجموعه عکس چیست؟
  • عکاس؛ استودیو
  • حرفه: هنرمند شماره ۶۷
  • بوشهر ۱۳۸۵-۱۳۵۳
  • تکنیک‌های ویرایش عکس در فتوشاپ
  • ترکیب بندی در عکاسی - لوری اکسل
  • ترکیب بندی در عکاسی - دیوید پرکل
  • مرجع کامل آموزش نرم افزار لایت روم
  • آنگاه - شماره ۵
  • شورشیان هنر قرن بیستم
  • کادربندی درعکاسی
  • مبادی سواد بصری - مترجم: مسعود سپهر
  • نقد عکس
  • پامنار
  • انزلی
  • باران شغال
  • دیده و درون
  • عکاسی مستند
  • شیب تند عصر پنج‌شنبه
  • نود سال نوآوری در هنر تجسمی ایران - ۲ جلدی
  • تحولات تصویری هنر ایران: بررسی انتقادی
  • عکاسی دیجیتال - نشر دوژه
  • نگاهم کن! خیالم کن!
  • در جهت عکس
  • عکس و دیدن عکس
  • گذر امروزی در طهران دیروزی
  • نقوش آهنی
  • عمامه داران
  • جام تهی
Powered by Practicalidea