Искажения геометрии



Строго говоря, любой объектив, так или иначе, искажает геометрию. Искажения имеют принципиальную причину, которая заключается в том, что мы существуем в трехмерном мире, который фотография проецирует на плоскость.

Представьте, что мы стоим в центре стеклянной сферы, и все, что мы видим, проецируется на ее поверхность. Искажения геометрии возникают тогда, когда мы переносим изображение с поверхности сферы на плоскость фотографии.

 

Когда мы рассматриваем глобус (трехмерную модель земли) и карту мира (плоскую), становится очевидным, что нельзя отобразить всю поверхность нашей планеты на плоскости без искажений.

Прямоугольники А и Б на глобусе имеют одинаковую форму, но на этой карте Новой Зеландии не повезло, ее прямоугольник Б сильно искажен.

Карта полушария, на которой изображена полусфера земли, по искажениям подобна снимку, сделанному объективом Fish-Eye, угол зрения которого равен 180 градусов.

 

Таким образом, чем больший угол зрения у объектива, тем больший сегмент сферы ему нужно проецировать на плоскость, а, следовательно, тем больше возникает геометрических искажений.

Продолжая аналогию с картой, когда мы создаем карту Евразии, искажений не избежать, но на карте Московской области их почти нет. Хотя, теоретически, они там тоже присутствуют.

Именно по этой причине у широкоугольных объективов видны искажения, а у длиннофокусных их не заметно. Искажения напрямую зависят от угла зрения объектива.

 

Типы искажений

Спроецировать сегмент сферы на плоскость можно по-разному. В одной проекции будет сохранен масштаб объектов, но при этом прямые линии будут изогнуты. Про такой объектив говорят, что он имеет бочкообразную дисторсию. В другой проекции прямые линии останутся прямыми, но при этом будет нарушен масштаб объектов. Все, что находится на краях фотографии, будет вытянуто. Про такой объектив говорят, что это объектив с исправленной дисторсией.

Подробней про разные проекции можно почитать в этой статье в Википедии. Несмотря на то, что речь там идет о картах, все это в полной мере относится и к искажениям объективов. А так же в этой статье – Проекции панорамных изображений.

В настоящий момент дисторсию объективов (искривление прямых линий) можно исправить в графических редакторах (в Lightroom и Photoshop это инструмент Lens Correction), но при этом нужно понимать, что мы меняем одни искажения на другие. Полностью же избежать их в принципе невозможно.

 


Бочкообразная дисторсия. Sigma EX(Fisheye HSM) 10mm F 2.8 Canon 60D, кроп-фактор 1.6

 


Исправленная дисторсия

 

 

Кроп-фактор

В настоящее время любительские зеркальные камеры оснащаются матрицей меньшей, чем классический пленочный 35мм кадр. Это так называемые "кропнутые" зеркалки.

Кроп-фактор – это коэффициент, показывающий во сколько раз матрица камеры меньше стандартного 35мм пленочного кадра.

Кадр, получаемый такой матрицей, вырезается из центральной части изображения, получаемого объективом, тем самым, уменьшая его угол зрения.

 

На рисунке показано, на сколько сужается угол зрения объектива при использовании кропнутой матрицы (синий прямоугольник), по сравнению с полнокадровой матрицей (черный прямоугольник).

Чтобы соотнести углы зрения объективов на полнокадровой и кропнутой матрицах, ввели понятие Эквивалентного Фокусного Расстояния, которое равно фокусному расстоянию, умноженному на Кроп-фактор. Оно показывает, какому фокусному расстоянию соответствует угол зрения объектива на кропнутой матрице.

Эквивалентное Фокусное Расстояние 50mm объектива на камере с кроп-фактором 1.6 будет равно 50mm x 1.6 = 80mm. Это означает, что его угол зрения будет соответствовать 80mm объективу на полнокадровой камере.


Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 22; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!