Хроматические аберрации как убрать. О природе хроматических аберраций

Возможно, вы не один раз слышали от фотографов, что у вас на фотографиях есть критическая «хроматическая аберрация» ? И слова звучат так, как будто это заболевание. Давайте рассмотрим, что этот термин означает, и как удалить аберрации из фотографий, если есть такая необходимость, с помощью передовой технологии.

И хотя современные линзы и камеры разработаны с помощью технологий, направленных на то, чтобы уменьшать подобные глюки, но факт остается фактом — они до сих пор всплывают на наших снимках. О том, как можно исправить хроматически аберрации с Photoshop, читаем ниже.

Как выглядит хроматическая аберрация в фотографии

Вот изображение, которое может служить хорошим примером хроматической аберрации. Часть изображения находится немного не в фокусе, за счет этого происходит некоторая потеря в деталях. Обратите внимание на голубой ореол на левой стороне изображения и подобные же цветные пятна разбросаны по всей площади в разных областях.


За счет линзы может изменяться прохождение света, линза влияет на частоту, когда свет проходит через объектив, различные длины волн (цвета) двигаются с разной скоростью и фиксируются в разных местах на датчике. Иногда, неуместность использования линзы не предназначенной для определенной съемки (например, макро), может вызвать хроматические аберрации. В результате красный, зеленый и синий не сходятся в нужной точке и создают отображение каналов, которые не совпадают.

Есть, конечно, более техническое описание того, что такое хроматические аберрации, но для наших целей вполне достаточно такого простого объяснения, чтобы понять как ХА влияют на изображение и как с ними бороться.


В этой анимации отчетливо видно, как происходит сдвиг изображения. Каждый канал может быть достаточно резким, но при объединении качество изображения ухудшается. Вполне возможно, что удастся исправить изображения с помощью программ постобработки. Например, Photoshop.

Ликвидация ХА продвинутым способом

Откройте изображение с ХА. Данный способ базируется на том, чтобы исправить аберрации, настроив и выровняв каналы, чтобы они соответствовали друг другу. Это может быть проблемой, так как свет имеет тенденцию к ускорению в различных точках в линзе, создавая более искажение некоторых областей, но мы попытаемся с этим справиться.

Начните свою работу, сделав копию изображения. Будем делать большинство наших корректировок на этой слое, но нам также необходимо будет исходное фоновое изображение, когда мы закончим.

Давайте начнем с настройки зеленого канала, чтобы он соответствовал красному каналу. Частота света ускоряет, когда свет движется от красного к зеленому и синему, поэтому мы отрегулируем зеленый и синий каналы, чтобы они сочетались с более медленной частотой красного. Итак. Выбираем зеленый канал. Следует убедиться, что синий канал выключен, для того чтобы можно было видеть, как зеленый и красный каналы перекрываются.

Когда зеленый канал выбран, нажмите Ctrl+A, чтобы выделить все, а затем нажмите Ctrl+T, чтобы сделать свободную трансформацию.

Необходимо тщательно трансформировать канал, чтобы он соответствовал внешним краям. Когда закончите, нажмите клавишу ВВОД, а затем Ctrl+D, чтобы избавиться от выделения. Не беспокойтесь, если на части изображения остаются некоторые аберрации. Мы исправим это позже.

То же самое касается регулировки синего. Выключите зеленый канал, затем выберите и включите синий, как показано на рисунке.

Проведите аналогичную корректировку синего канала: выделить все с Ctrl+A, а затем трансформировать канал с Ctrl+T. Когда вы закончите, и ваша картинка четко будет обтравливать внешние края, нажмите клавишу ВВОД, чтобы совершить трансформацию.

Когда вы вернетесь к комбинированным каналам RGB, будет видно, что ликвидированы значительные аберрации в фотографии. Подобный «ремонт» не совершенен, часть изображения окажется несколько размытой в следствие ваших действий, поэтому необходимо продолжить работу и ликвидировать оставшиеся недостатки.

Ремонт размытия от сдвига каналов

Вы можете разными способами ликвидировать размытие, получившееся в результате борьбы с аберрациями, но мы предлагаем самый оптимальный на наш взгляд способ, который поможет устранить нерезкость.

Создайте вновь копию основного слоя.

Выберите зеленый канал, выделите все точки изображения в нем с помощью Ctrl+A, прежде чем вы сдвинете все изображение в зону резкости. Повторите то же самое с синим каналом, следя только за смысловым центром изображения.

Создайте маску изображения. Используйте кисть, чтобы смешать вместе маску и изображение. Когда вы закончите, у вас будет слой, состоящий из двух подслоев, создайте для группы новую маску. С ее помощью вы сможете вернуть любую из интересующих вас областей, чтобы вернуться к исходному изображению.

Уберите неровности края, возникшие при преобразовании каналов.

Повторите эту процедуру столько раз, сколько вы чувствуете, что нужно, чтобы исправить аберрации до уровня, который вам визуально кажется оптимальным. Может потребоваться даже несколько изменений каналов, чтобы получить удовлетворяющее вас изображение. Есть лучший и более простой и удобный способ борьбы с хроматическими аберрациями? Расскажите нам об этом!

Перевод С.Заводова

Вам понадобится

  • - оптический прибор с хроматической аберрацией;
  • - картон;
  • - ножницы;
  • - набор светофильтров;
  • - измерительные инструменты;
  • - ахроматическая линза.

Инструкция

Наблюдайте за нужными вам объектами через светофильтр. Чаще всего в самодельных оптических приборах стоит простая линза большого диаметра. Чтобы избавиться от дефекта, необходимо сузить спектральный диапазон. Используйте для этого светофильтры ЖС17 или ЖС12. Их можно взять в фотонаборах. На просвет они желтые. Установите их перед объективом или за окуляром. Первый вариант предпочтительнее, но это зависит от размеров фильтра и линз. Изображение приобретет желтоватый оттенок, но при этом станет более резким. Таким способом можно наблюдать яркие объекты - например, луну.

Уменьшите относительное отверстие оптического прибора. Дело в том, что чем больше диаметр объектива - тем больше и аберрация. Но есть определенное соотношение диаметра объектива и фокусного расстояния, при котором она малозаметна. Вырежьте из картона кружок, диаметр которого равен внутреннему диаметру вашей подзорной трубы или телескопа. В центре его сделайте круглое отверстие диаметром в 1,5-2 раза меньше диаметра объектива. Покрасьте полученную диафрагму в черный цвет. Поместите ее внутрь трубы на небольшом расстоянии от объектива. Наблюдая в оптический прибор, подберите такое расстояние от кружка до объектива, при котором аберрация будет минимальной. Можно поэкспериментировать и с диаметром отверстия диафрагмы. Здесь необходимо учесть, что чем дальше от объектива будет диафрагма, тем диаметр отверстия должен быть меньше.

Наиболее радикальным способом борьбы с хроматической аберрацией является применение ахроматических объективов. В самом простом случае такой объектив состоит из двух линз, сделанных из стекол разного типа. Показатели преломления различных спектральных составляющих света в них противоположны, а суммарное фокусное расстояние соответствует необходимому в оптическом приборе. Такие линзы стоят объективах фотоаппаратов, биноклях, теодолитах и профессиональных . Попробуйте вместо линзы вашего прибора использовать телеобъектив от фотоаппарата с большим фокусным расстоянием. Хроматическая аберрация в таком приборе практически не должна ощущаться.

Если есть возможность, замените линзовую оптическую систему на зеркальную. Их используют в мощных профессиональных астрономических приборах. Если вам в руки попадется марки МТО, попробуйте сделать телескоп на его базе. Для этого нужно только добавить к нему окуляр. Такие объективы довольно часто попадаются в комиссионных магазинах. Он как раз и представляет собой зеркально-линзовую систему. Прибор будет практически свободен от всех видов аберраций.

Взирая на солнце, прищурь глаза свои, и ты смело разглядишь в нём пятна.
Козьма Прутков

Хроматические аберрации (ХА) – артефакты оптического свойства, выражающиеся в виде цветной каймы на контрастных границах. Если вы используете не самую крутую прецизионную оптику, то наверняка встречали их на своих снимках.

Этот снимок экскаватора сделан китовым объективом Canon 18-55 в широкоугольном положении. Если детально рассмотреть его то можно легко обнаружить хроматические аберрации.

Вот увеличенный фрагмент камней около ковша, масштаб 2:1. Хроматические аберрации заметны в виде голубых и красноватых ореолов вокруг камней.

К счастью, такие артефакты довольно неплохо убираются в Lightroom.

Вот как я это делаю.
Для начала, я устанавливаю все значения панели Detail в ноль, что бы снимок отображался как есть. Дело в том что Noise Reduction – Color, может подавить цветные ореолы хроматических аберраций.

Затем нужно найти участок на фотографии с резкими контрастными границами. При этом желательно, что бы границы были перпендикулярны направлению от центра снимка. Хорошо если видны границы переходов как от темного к светлому так и от светлого к темному. На разных границах будут ореолы разного цвета, так на приведенных выше камнях видны голубые и красноватые края с разных сторон камня.

Обычно я увеличиваю снимок на 200%, можно увеличить и больше, главное, что бы было удобно работать.

Затем, движками Red/Cyan и Blue/Yellow я добиваюсь максимального устранения цветных ореолов. Обычно мне достаточно сдвинуть немного влево верхний движок, но иногда я задействую оба. ХА зависят от объектива, и его фокусного положения если это зум. Поэтому, удалив ХА из одного снимка, я использую эти настройки для всей серии с помощью , – вот оно преимущество Лайтрума!

После того как хроматические аберрации будут убраны, можно настроить остальные параметры секции Detail: резкость, и удаление шума.

Самое неприятное, что может быть с ХА это их неоднородность. Так подавив их по всему снимку вы можете обнаружить что они остались на углах! Если вы проведете коррекцию ориентируясь на аберрации по краям снимка, то обнаружите, что теперь они видны в центральной части. Это настоящий кошмар для перфекциониста! Такие неоднородные ХА невозможно подавить в Лайтруме по всему полю снимка. Обычно, я выбираю центральную и среднюю области скорректировав аберрации там, и мирюсь с их присутствием на самых краях.

Если же вам нужен идеальный результат, то можно создать Виртуальную Копию снимка, и в ней отдельно скорректировать ХА для краев. Затем отправить оба варианта обработки в Photoshop с помощью команды Edit in — Open as Layers in Photoshop (работает при выборе более чем одного снимка). И с помощью маски слоя совместить оба варианта в одном снимке.

Отвечаю на вопрос Андрея Рогожникова:

Я не сторонник автоматических исправлений, но могу понять желание побыстрее с ними расправиться и заняться другими снимками, если время поджимает. Потому я расскажу об автоматической коррекции и о том, как нужно это делать в идеале, вручную.

Я выбрал хороший солнечный день и сделал вот такой снимок...

Конечно, на контрастных рамах и карнизах будут наблюдаться .

Такая коррекия легко делается в Adobe Camera Raw .

Первый способ

Шаг первый

Открываем ваш файл в Adobe Camera Raw последней версии (у меня 7.1).

Заходим в закладку «Lens Correction»

Шаг второй

Идём в закладку «Color»

Шаг третий

Пробуем устранить с помощью режима автоматической коррекции. Для этого ставим галочку «Remove Chromatic Aberration»

Иногда этого достаточно, но чаще — нет.

Смотрим, что получилось.

Вроде стало получше, но совсем ХА не исчезли.

Шаг четвёртый

Добавим параметры коррекции фиолетового и зеленого (самых частых ХА на контрастных снимках).

На моём примере видно фиолетовые ХА, потому я и добавляю параметр (величину) коррекции фиолетовых ХА.

Но если у вас зеленые ХА или одновременно зеленые и фиолетовые, то добавляйте соответственно.
Кроме того можно выбрать оттенок фиолетового и оттенок зеленого, которые идут соответственно как: «Purple Hue» и «Green Hue».

Результат в данном случае идеальный и он представлен в начале статьи.

Для наглядности я вырезал синий канал из обоих файлов, наложил друг на друга в режиме Difference, добавил контраста и показываю вам как отработала эта функция Adobe Camera Raw .

Как видите, функция отработала весьма грамотно, совсем не задев небо. Она прошлась только по контрастным объектам (а точнее их кромкам), удаляя фиолетовые каёмки. Такие каёмки были на рамах, на карнизах и на кирпичной кладке вверху.

Шаг пятый

Если же у вас есть некоторые сомнения правильно ли отработает автоматическое устранение фиолетовых окантовок, то вы всегда можете открыть две версии файла. До устранения аберраций и после. И наложить файл ПОСЛЕ на файл ДО, испольуя маску фотошопа (при нажатии на значке маски удерживайте клавишу ALT, чтобы маска сразу стала чёрной).

После чего по чёрной маске пройдитесь мягкой белой кистью со средней прозрачностью (25-50%) только в тех местах, где необходимо убрать фиолетовые окантовки. Остальное не трогайте.
«Слейте» слои вместе с помощью комбинации клавиш Ctrl+E.

Теперь у вас в наличии картинка, где функция устранения аберраций сработала только в нужных местах, проверенная визуально.

Дополнения по разделу

Adobe Camera Raw последних версий работает и с изображениями в JPG формате.

Для чего вы идёте в меню «Файл», «Открыть как...»

Выбираете файл JPG, который вы хотите скорректировать и в выпадающем списке форматов файлов выбираете CameraRAW.

У вас откроется программа Adobe Camera Raw , в которой вы сможете повторить все шаги для коррекции хроматических аберраций, также как делали для RAW формата.

Кроме того...

Второй способ коррекции хроматических аберраций

От предыдущих версий фотошопа осталась корреция хроматических аберраций, встроенная в меню фильтров.

Есть автокоррекция хроматических аберраций в соответствии в профилем объектива, если он присутствует в базе фотошопа.

Вы можете поэкспериментировать с разными профилями, если вашего в базе нет. Профили скачиваются с сайта Adobe.

Кроме того, можно внести коррекцию вручную во вкладке «Custom».

Я лично считаю эти фильтры атавизмом так как они полностью дублируют Adobe Camera Raw . Но в последнее время у Adobe много отдельных приложений, которые дублируют функции друг друга.

Способ почти ручного удаления хроматических аберраций

Способ тоже очень автоматизирован и потому я его условно назвал «ручным».

К вашему слою со снимком, открытому в фотошопе нужно добавить настроечный слой (Adjustment Layer) коррекции цвета (Hue/Saturation).

«Пипеткой» на которую указывает стрелка №1 берёте пробу цвета с самого фиолетового (или зеленого) участка с хроматическими аберрациями. У нас это участок под номером 2.

Степень влияния также можно регулировать диапазоном захватываемого цвета (на картинке указан стрелкой №4).
И «растушевку» цветов, т.е. «мягкость» эффекта ползунками, на которые указывает стрелка №5.

Кроме того, есть «пипетки» с плюсом и минусом, которые позволяют добавить цвета к регулируемым или убрать. На картинке помечены номером 6.

Способ ручного удаления хроматических аберраций

Самый «дубовый» и наглядный вариант состоит в том, чтобы работать над всем снимком в плане коррекции цвета, а потом проявлять его с помощью маски в тех местах, где нужно.

Тогда мы дублируем слой по Ctrl+J и через тот же Hue/Saturation регулируем цвета всего слоя.

Сам процесс точно такой же, как в предыдущем способе. Только файл будет весить больше из-за того, что слоя будет два, а не один. Но зато этот метод более наглядный и должен быть более понятен новичку.

Номер 2 ручной

Выбираете цвет через «Selective Colors». Переходите в «Быструю Маску» по клавише Q и растушевываете выделение через фильтр Blur.
Потом также рисуете по маске, где нужно убрать фиолетовый или зеленый.

Способ полностью автоматический, но без настроек

В Adobe Camera Raw есть вкладка коррекции цвета, про которую вы спрашивали (указана стрелкой №1).

Там заходите в насыщенность цветов (стрелка №2). Они разделены по диапазонам.
Мы регулируем фиолетовые (Стрелка №3). Так что уменьшаем насыщенность фиолетовых цветов.
Чтобы не влиять на остальные участки снимка (иначе можем затронуть небо в каких-то случаях) проводите операцию с копией оригинального слоя и проявляйте скорректированный слой через маску только в тех местах, где нужно.

Это вкратце про Adobe Photoshop и Adobe Camera Raw . Есть масса других программ и плагинов для коррекции хроматических аберраций. В том же Adobe Lightroom есть такая же точно коррекция, но я предпочитаю Adobe Camera Raw так как потом всё равно редактировать в фотошопе. Сам процесс получается короче по времени.

О природе хроматических аберраций

На самом деле если бы объективы были абсолютно скорректированы в плане хроматических аберраций, то их рисунок был бы весьма скучным. Мы часто не замечаем, что на снимках с красивым присутствуют те самые фиолетовые и зеленые разводы на заднем плане от веточек и проч. мелких элементов.

Некоторые объективы дают больше фиолетовых окантовок, а некоторые больше зеленых. Это зависит от типа коррекции конкретной хроматической аберрации. Зум-объективы слабо поддаются коррекции т.к. имеют различную степень ХА на разных фокусных расстояниях.

Фиолетовые окантовки дают такие аберрации:

1. Поперечная проявляется сильнее всего на краях кадра ввиду своей природы и может быть устранена программным способом т.к. является «хроматизмом увеличения». Если правильно изменить коэффициент масштабирования цветовых каналов, то можно их свести воедино. Что и делает функция ACR.
Многие камеры способы исправлять поперечную хроматическую аберрацию при записи файла в JPG.

2. Продольная (проявляется больше в центре кадра и может быть полностью устранена диафрагмированием т.к. при увеличении цветовые пучки начинают полностью попадать в область ГРИП).

Но проблема в том, что продольная аберрация нам мешает как раз на светосильных фикс-объективах и на них не хочется «зажимать» диафрагму. Её «страдают» многие именитые контрастные фикс-объективы. Такие как Canon EF 85/1.2 II , Carl Zeiss 100/2 ZE и т.д.

Если остались еще вопросы — задавайте в комментариях.

пример продольной хроматической аберрации

Совсем недавно была статья про — хроматические аберрации, виньетирование и дисторсию. Плохая новость в том, что встречаются они довольно часто, особенно на недорогих линзах. Хорошая — первые два довольно легко можно исправить уже на стадии преобразования из Raw. Об этом и будет статья сегодня. Признаюсь честно, благодаря хорошей оптике на которую я снимаю, было довольно сложно найти явно брасающиеся в глаза недостатки на фотографиях. Однако, судя по отзывам, на 18-55 и ему подобных объективах такая ситуация встречается в разы чаще, да и выражена более явно.

Давайте начнем с хроматических аберраций. Я открыл в Adobe Camera Raw фотографию, сделанную на ярком солнце и при приближении до 200% на контрастных областях стала видна красно-голубая конва. Для ее устранения переходим во вкладку «Lens Correction» («Коррекция оптики»). Перед нами два ползунка «Fix Red/Cyan Fringe» («Исправить красно-голубую кайму») и «Fix Blue/Yellow Fringe» («Исправить сине-желтую кайму»). Чаще бывает именно красно-голубая граница, что и произошло в моем случае.

Я подвинул первый ползунок до значения, когда цветная граница исчезла. Вот так просто можно избавиться от хроматических аберраций. Главное не переборщить, иначе появится граница с обратными цветами. Конечно в некоторых случаях ситуация бывает сложнее, но уменьшить этот негативный эффект можно практически всегда.

На этой же панели есть еще один инструмент — «Defringe» («Убрать кайму») — он как раз может пригодится в сложных случаях. Его применяют для уменьшения самой каймы. Можно включить его только для светлых границ «Highlight Edges» или для всех «All Edges», обычно используется второй вариант.

Теперь разберемся с виньетированием, тут тоже все несложно. С большим трудом нашел у себя подходящую для примера фотографию. Она была сделана еще на предыдущей моей камере (не зеркальной) в Казани. По краям заметно виньетирование, чтобы его устранить используем ползунок «Amount» («Величина») все на той же вкладке «Lens Correction».

При перемещении в плюс, края изображения становятся светлее, в противоположную сторону темнее, что может быть полезно, если мы хотим искуственно создать этот эффект. Второй ползунок «Midpoint» («Средняя точка») отвечает за то, как близко от центра будет производится коррекция. При значениях меньше 50 будет затронута большая часть изображения, больше — эффект будет виден только по краям.

Как видите, некоторые недостатки оптики достаточно легко компенсировать. Конечно, использование качественных объективов поможет если не полностью избежать, то хотя бы уменьших подобные эффекты, но даже в случае их появления все отнюдь небезнадежно.