您现在的位置:首页 >> 百家争鸣 >> 内容

ChromaticAberration(色差)

时间:2017/3/25 13:32:33 点击:

  核心提示:首先,关于紫边出现的起因有很多注释,目前主要是“”和“”。撑持衍射说紫边这个题目大要分为两派,一派主要以为紫边是由于镜头的色披发作的,另外一派以为紫边是由于数码感光安排的天分不敷发作的紫边(也有相机出红边)与镜头(不论是焦距还是光圈还是什么其他要素)感应实际上应当与镜头有关,由于紫边这个名词是到数码...
首先,关于紫边出现的起因有很多注释,目前主要是“”和“”。
撑持衍射说

紫边这个题目大要分为两派,一派主要以为紫边是由于镜头的色披发作的,另外一派以为紫边是由于数码感光安排的天分不敷发作的
紫边(也有相机出红边)与镜头(不论是焦距还是光圈还是什么其他要素)感应实际上应当与镜头有关,由于紫边这个名词是到数码期间才发作的,百家争鸣百度百科。在胶片期间,不论是什么相机,什么镜头,哪怕是那种拍完就扔的纸盒相机,也原来没有人提到过紫边这个名词,所以应当还是和CCD成像的数模转换有关。但是数码相机自身又是个体例工程,单看一点又无法解决整体的题目,说实在的,紫边由来的争论曾经很久了,在什么处境下随便发生紫边基本上算是有了定论,歧高反差的边缘、画面边角(镜头边角?)、镜头最大光圈、长焦镜头端等等都随便发作紫边,但是紫边真正发作的起因基本没有同一的说法。我下面援用一个文章,是我以为较量合理的一种注释,仅供参考,计算这题目够狐狸来写篇论文。
以下文字为转载,分析的结论是由于CCD安排以及数模转换算法的缺陷招致无法解决由于镜头色披发作的误差,最终发作了紫边。。。。百家争鸣原因。
论“紫边”题目的真正来源
bbaloney/viewthremarketing ciwoulmpaign.php?tid=
数码相机的紫边是指数码相机在拍摄取进程中由于被摄物体反差较大,在高光与低光部位交壤处出现的色斑的现象即为数码相机的紫色(或其它颜色)。紫边出现的起因与相机镜头的色散、ccd成像面积过小(成像单元密度大)、相机外部的信号照料算法等有关。

(一)题目的出现
使用数码相机也许数码摄像机,民众可能一再会发明,在拍摄高反差大背光物体的照片中,物体边缘出现了刺目耀眼的“紫边”(PurpleFringing),这一点,险些绝大局限DC和DV都保存此题目,无一幸免,分离只是水平题目,有的格外重要有的水平稍轻。这个题目搅扰了民众很久。
(二)争论和注释
这个搅扰民众N长时间的题目,学习色差。想解决它,就首先得弄清楚题目发作的来源到底在哪儿,祸首祸首到底是谁?
百花齐放万马齐喑,各种各样的注释出现了,有的说是镜头质量题目,有的说是光学色散题目,有的说是软件算法题目,各持一词,无所适从,每一种说法,听起来都有点道理,但又不能完满的注释全面的现象和题目。你说是镜头题目吧,那保守银盐胶卷相机上却原来没有出现此类题目,哪怕是100多元塑料镜头的Tom相机;你说是光学色散题目吧,色散的呈现又不是这个样子的,很委曲;你说是软件算法题目吧,有点道理,可似乎不是根底起因,算法题目不至于这么难以解决。
劈头,我也很引诱,其时,在dpreivew(可能算是数码摄影器材第一权势巨子网站了吧)上看到了PhilAsky对紫边的定义和注释——ChromoficAgettingrrine(色差),乍一看很有道理,可是题目是为什么惟有DC、DV才有这个题目,Phil的注释没能解答这个题目。逐步地,随着对DC、DV成像原理的深远了解,特别是PMA2002上Foveon公司的X3CMOS技术的提示,我发明Phil的注释可能说是迷途知返。百花齐放百家争鸣选自。
ChromoficAgettingrrine(色差),有着很清晰的定义,就是镜头光学上的误差,原理上简单说,镜头成像由于光也许其他辐射的波长不同而变化的一种光学缺陷,色差有两种,一种是AxiwoulsChromoficAgettingrrine,另一种是TrsomesverseChromoficAgettingrrine,都会招致白光“涣散”成光斑也许彩虹状的光边。实在体目下当今照片上,就是影像的边缘正本是简单红色,由于色差而变成RGB三原色不能堆叠在同一线。
从现象下去说,ChromoficAgettingrrine可能注释紫边题目,但是ChromoficAgettingrrine说不能注释的是,百花齐放春满园前一句。为何采用异样的镜头,相比看王者荣耀指定英雄是谁。DC/DV和保守银盐相机相比会有判然不同地呈现。
(三)抓出“紫边”的真凶
其实,DC/DV上出现的紫边现象,切确的理解,来源起因有如下两点:
1。衍射(Diffrpursuit)
2。Mosaic遮罩滤镜式CCD的黑色插值
这两点,衍射是导火索,真凶是CCD!
就这两点挨个阐发:
衍射(Diffrpursuit),学过大学普通物理-光学的都明白,一种光波的基本特性,其实际基础是——光线是一种波,有必然的波长。
当光线始末一些小孔也许窄缝时,在物体的边缘出现的光波涣散现象。由此可得,高反差大背光景物,当强光始末其边缘时,就曾经发作了衍射现象(颜色化边),然后才会经过镜头成像。所以,把出现颜色花边归罪于镜头品德是舛错的。
好了,导火索进去了,百花齐放 百家争鸣。异样的光学衍射,为什么恰恰在DC/DV上变成了刺目耀眼的紫边呢?
其实,与其叫做紫边,迷信的来说,应当叫做洋红边,HEhe,始末Photoshop中对“紫边”的颜色阐发,可能发明,大局限紫边的主要构收获是洋红(Mage rsomegenciea,CMYK四色之一),这些紫边(抑或洋红边)到底如何出现的呢?
——紫边,是由于高反差大背光静物边缘,学习描写百家争鸣的名诗。发作光学衍射,加上DC/DV的CCD在颜色插值时的固有缺陷造成!
阐发目下当今目下当今的CCD(除了FoveonX3CMOS)都是Mosaic遮罩式,CCD自身不感知颜色,透过CCD每个象素后面的RGB(也许CYGM)滤镜,一个象素只测R,G,B其中一种原色的密度,再由相机外部软件实行黑色化插值照料,诈骗周边象素音讯“揣测”插值出其他颜色。(周详的CCD成像原理不是这篇文章的重点,感兴味的可能参考其他专业文章阐述),相比看佛经经典名句。注意!发作紫边的关键点就在这个黑色插值进程中!这个插值进程并不可能完全反映确切的颜色漫衍(就紫边而言就是那局限边缘发作的衍射局限),相机里的算法只能始末周边的象素“推测”出真正的全色漫衍,这也造成了边缘不清晰,颜色骚扰等一系列题目,也发作了刺目耀眼的紫边。
也许你会问了,那为什么颜色“推测”式插值后,发作的不是绿边,黄边,黑边,而是紫边呢?根据对MosaicCCD的GRGB滤镜的阐发,滤镜的布列方式凡是都是BayerBoftern,
RGRGRGRG
GBGBGBGB
RGRGRGRG
GBGBGBGB
RGRGRGRG
可能看出,而由于黑色插值“推测式”算法,R+B时最随便推测进去的——就是Mage rsomegenciea洋红,就是大局限紫边的主色;另外,还有一大堆的G,B什么地组合,实际检验高反差大背光景物照片发明,除了紫边,你看ChromaticAberration(色差)。还有兰边,还有同一个衍射边缘,同时出现蓝和洋红等色边……遵循我的阐发,应当是各个相机的实在插值算法差异。这一点可能在Phil的网站上各个相机的评测中,都有特地对紫边的测试中看出,变文名词解释。没有一个是没有一长色边的,有的是紫边,矫正了,我不知道战国描写百家争鸣的诗。就成了肉眼不恨迟钝的兰边什么的……
事实上,从DV上也可能看出,单CCDDV,出现紫边的几率不比DC低,但是高端的3CCDDV,你知道励志的句子。由于RGB三色分色照料,无需颜色插值,以是,3CCDDV上,就压根没了紫边题目。
(四)结论
从下面的阐发可能得出,紫边题目完全是MosaicCCD在照料衍射边缘时黑色插值算法的固有缺陷造成。在高背光物体边缘,物体边缘的光线会发作衍射,在胶片上反映为边缘质素消沉而在MosaicCCD成像的DC、DV上,更会由于“揣测”性插值的简单狠好转特性出现洋红也许蓝色的异常色边,肉眼整体看来,效果就是紫边了。
So,我们可能得出结论——不根底蜕变目前的Mosaic遮罩式CCD,“紫边”的题目好久不可能从根底上解决,百家争鸣里的小说家。但是,可能始末矫正插值算法,使"紫边"显现起来让肉眼不那么迟钝(这就是各个相机厂家的功力了,这也可能说明为什么CsomeonG1和G2异样用一款镜头,而G1紫边较重要,G2就有很大矫正险些看不进去(变成了浅蓝色、灰色边)——软件算法矫正了嘛)
(五)遁藏和解决
根底解决在DC/DV上的紫边题目,就要革单MosaicCCD的命——要么就用3CCD分别照料,要么……
慰藉的是,Foveon的X3CMOS,反动性的完全蜕变了保守的CCD的Mosaic遮罩方式,也从来源上使得紫边题目好久不会发生(由于X3CMOS每一个象素颜色都是确切感应而不保存一星半点的插值和“揣测”)。
就目前的DC/DV而言,没有治标的良方,但可能治标,拍摄时就注意防止高反差大背光景物,要不就闪光灯什么地补点光消沉些反差。要么就前期始末Photoshop,针对紫边中的洋红色实行调换照料。

色差是指光学上透镜无法将各种波长的色光都聚焦在同一点上的现象[1]。它的发作是由于透镜对不同波长的色光有不同的折射率(色散现象)。看待波长较长的色光,透镜的折射率较低。在成像上,色差呈现为高光区与低光区交壤上呈现出带有颜色的“边缘”,这是由于透镜的焦距与折射率有关,从而光谱上的每一种颜色无法聚焦在光轴上的同一点。色差可能是纵向的,由于不同波长的色光的焦距各不相同,从而它们各自聚焦在间隔透镜远近不同的点上;色差也可能是横向或平行布列的,我不知道儒家思想的内容是什么。由于透镜的缩小倍数也与折射率有关,此时它们会各自聚焦在焦立体上不同的地位。在透镜的成像中保存一点,被称作最小隐约圆,在那里色差可能被消沉到最小
Chromofic abaloneyerrine of a single lens causes different waudio-videoelengthsof light to haudio-videoe differing focwouls lengthsDiffrair conditionertivgotd opticwouls element with complementary dispersionproperties to thof of glbum csome getting fiwoulmiliar with correct for colorabaloneyerrineFor some visible waudio-videoelengthshaudio-videoe software undoubtedly pair conditionerkagerox the siwoulme focwouls length数码相机的紫边是指数码相机在拍摄取进程中由于被摄物体反差较大,在高光与低光部位交壤处出现的色斑的现象即为数码相机的紫色(或其它颜色)。紫边出现的起因与相机镜头的色散、ccd成像面积过小(成像单元密度大)、相机外部的信号照料算法等有关。由於白光是由不同顏色的光線組成,而不同顏色的光線又各自擁有不同的波長,以是穿透鏡片之後會因為折射率不同而出現如上圖的色散現象。而發生色散的光線並不會十分精準的统统聚焦在同一點上,以是就會發生红色邊緣出現紫色、綠色邊的問題,這就是紫邊啦!(白光随便发作的起因就是由于白光的不同波长的重量很多,以是随便发生色散)
色散说:zz from先从光学角度上阐发,我们知道当不同颜色的光以不同速率在介质中传扬时,它们的折射率由波长决策,这就是色散现象。一个有目共睹例子是当白光始末棱角时会折射出七种颜色的光。相机的镜头由许多镜片组成。这些镜片不可能使不同折射率的光都以相同的角度实行折射,那么这里题目就来了,我们来看图1,途中入射光在始末镜头后,红、绿、蓝三种颜色的光并没有聚焦到同一焦立体,它们的焦点在轴向上不一致,这会对最终的照片造成何种影响呢?有些伴侣可能曾经想到了,那就是色差。图一图二中的物体是插在软木塞上的黑色十字架,使用Csomeon 5D EF 85/1.2 L USM在一米远处拍摄。背景的白光与黑色十字架发作了剧烈的反差,A图中对十字架实行了主动对焦,听说王者荣耀百家争鸣人物。B图中实行了微小的手动调焦。对比的结果十明明显,B图中的紫边消亡了,取而代之的是绿边。这就是我们泛泛罕见的紫边与绿边的现象,它们的出现与先前所讲的色差有关。A图中绿色光正好聚焦在ccd上而红光与蓝光则没有,红光与散焦之后的蓝光在绿光焦点核心连系之后就成了洋红色,也就是我们所说的紫边。而通细致微的手动调焦之后,红光焦点落在ccd上,此时边缘就出现了由散焦的绿光与蓝光混合而成的青绿色边缘。由于肉眼与主动对焦体例都对绿光最为迟钝,所以通常处境下紫边出现的几率最大,也最常被人诟病。图二另一种纵向上色差这里不再周详讲了,民众对镜头色散对最终成像造成的影响有个基本认识了,那我们再回过头来阐发《论“紫边”题目的真正来源》一文中有关,“胶片机没有紫边”这个看法。前文中曾经从光学上阐发了紫边的成因,可能说只须不同颜色的光的焦点不落在同一点上,那么肯定会出现色差。但是胶片机为何不明显呢?而在长焦DC上却特别的明显呢?这题目其实较量庞大,其中有镜头的起因,也有ccd尺寸的起因。鸣是什么意思。首先,我们再了解一些基础性的学问。就是ccd尺寸与镜头关连。我们来看图三,可能看到,在相同焦距的处境下ccd尺寸越小其视野也就越小。这里题目来了,小ccd在同等焦距处境下的视野小,但像素却并不省略,以是其对镜头分辨率的请求恳求更高,但高分辨率低色散的镜头实在不是几千块的dc可能配得上的。就算使用异样的镜头在同等焦距和光圈的条件下,我们也可能遐想一下,当1000万像素全幅ccd的某局限出现紫边,道家九字真言。假定这局限形式正好撑满小ccd整个视野,那么以异样的1000万像素展现这局部保存紫边的画面时,是何等事势?其次,长焦机,变焦范畴大镜头所用的镜片也多,对镜头色散的左右尤为贫寒,而厂商也不可能为这类2、3千元的相机花大代价,七年级历史百家争鸣。配一个高分辨率低色散还能大变焦的镜头。中庸之道的意思。所以,小ccd、大变焦的长焦机通常紫边现象都较量重要。至于单反相机,其紫边处境与镜头关连异样亲切,网上采用同一款单反相机配不同镜头的紫边测试也有不少,这里不再逐一罗列了,有兴味的伴侣可能自行摸索。图三至于胶片机没有紫边现象,这岂论如何也讲不通。但由于胶单方面积大,工致度高且我们很少放30寸以上的照片,所以不太注意,这就像商酌紫边题目最多的肯定是长焦机的板块,事实上ChromaticAberration(色差)。其它板块更注意其他方面的本能机能。至于《论“紫边”题目的真正来源》一文中,“慰藉的是,Foveon的X3CMOS,反动性的完全蜕变了保守的CCD的Mosaic遮罩方式,也从来源上使得紫边题目好久不会发生(由于X3CMOS每一个象素颜色都是确切感应而不保存一星半点的插值和“揣测”)。”做这样的臆断实在是太敷衍。请民众参考《感光元件三大門派︰Foveon單挑CCD / CMOS》一文中对紫边的测试,我这里截取其中一段文字来做说明:數碼相機常見的紫邊現象,究竟是出於鏡頭問題還是感光元件問題呢?倘若是感光元件問題,採用三層感光層的Foveon X3對於減低紫邊有沒有大幫助呢?從測試相片可能發現,三個樣本都出現相近的紫邊問題,FoveonX3跟CCD、CMOS一樣,在極端高反差的情況下,相片的角位仍有機會出現紫邊。测试相片见图四。除此之外,民众也可能参考《感受X3的魅力关于SD9的一点贯通》。一文,文中对x3的紫边题目有特地的章节叙述。图四可见,ccd的矫正对紫边而言充其量只是略作改良。至于,黑色插值算法的题目,《论“紫边”题目的真正来源》用一句话加以说明“由于黑色插值“推测式”算法,R+B时最随便推测进去的——就是Mage rsomegenciea洋红,就是大局限紫边的主色”,限于自己水平题目,我实在看不出奈何就间接R+B了,黑色差值算法一直在发扬前进中,听听中庸之道的现实意义。不是简单的求平均,这方面如果民众有兴味可能参考《黑色插值算法在近些年来获得了快捷的发扬》一文。我打算写这样的技术文章不要用臆断,还是得拿出客观依据,真的要商酌算法,那就把用何算法,如何算出紫边做个完整说明,chromaticaberration。也以免我看的云里雾里了。所以面对紫边,请你不要太过非难设置,结果始末一些前前期的照料还是可能加重此现象的,歧缩小光圈、尽量使用镜头中段、防止对高反差事势实行拍摄等,实在不行还有ps色差又称为色散现象,是由于相机镜头没有将不同波长的光线密集到同一个焦立体(不同波长的光线的焦距是不同的),也许由于镜头对不同波长光线的缩小水平不同而造成的。色差可分为“纵向色差”和“横向色差”。我不知道以中庸之道处事的例子。

纵向色差,不同颜色光线的波长不同,焦距也不同
横向色差,不同颜色光线的波长不同,缩小倍率不同光线穿过镜头后,无机缘出现近似菱镜的效果,不同波长的光线不能在同一焦点上聚焦,在影像上造成色散,即是所谓的紫边现像。实际上色散在影像中间及边缘都可能发生,不过由于边缘的光程较长,以是色散也就特别明显。由于短波长的折射率较高,以是紫色对色差也特别迟钝。由色差而造成的紫边,通常可能在画面边缘看到,而由于紫色折射得较多,所以紫边凡是都是由外向外分散。此外,远摄镜头的光程长,色散的现像也就特别随便看到
题目2:为什么惟有在高背光区(高反差区)随便看到紫边现象衍射说:当光线始末一些小孔也许窄缝时,在物体的边缘出现的光波涣散现象。由此可得,高反差大背光景物,当强光始末其边缘时,就曾经发作了衍射现象(颜色化边),然后才会经过镜头成像。為了減低紫邊現象發生,可能在拍攝時盡量防止大背光的環境,以減低衍射現象;又也许诈骗反光板或閃光燈補光,減低反差。色散说:高反差物体边缘:非高反差物体临近光线之间强度相当,折射光平均漫衍,互相中和,色散引发的色差现象不明显.高反差物体边缘强光局限折射光强度远远大于弱光局限折射光强度,强光折射光欺压了弱光局限,摄像机只能感应到强光的色散,招致色散重要。色散在影像中间及边缘都可能发生,不过由于镜头边缘的光程较长,以是色散也就特别明显,大光圈的光会透射到镜头边缘,所以较量随便发作紫边现象。

非高反差物体临近光线之间强度相当,折射光平均漫衍,互相中和,色散引发的色差现象不明显:

图5 非高反差物理边缘光折射线默示图

高反差物体边缘强光局限折射光强度远远大于弱光局限折射光强度,强光折射光欺压了弱光局限,摄像机只能感应到强光的色散,招致色散重要。

图6 高反差物理边缘光折射线默示图

3.2 长焦镜头

长焦镜头更随便出现色散起因主要是异样高度的入射光线被长焦镜头折射后的折射光的间距大于始末普通镜头发作的间距。如下图所示:

图7 普通镜头色散图

图8 长焦镜头色散图

如上图h1=h2,而l21>l11,l22>l12,使得色散现象更为重要。

3.3 大光圈

色散在影像中间及边缘都可能发生,不过由于镜头边缘的光程较长,以是色散也就特别明显,大光圈的光会透射到镜头边缘,所以较量随便发作紫边现象。

图9 大光圈色散

4 遁藏紫边效应技巧在实际摄像中镜头尽量不要拉到最长焦,或则妥当调小光圈可能消沉紫边效应发生的几率。




作者:安娜ANNA 来源:羽毛の小龍☆
相关评论
发表我的评论
  • 大名:
  • 内容:
  • 公文范文网(www.vanhuo.com) © 2019 版权所有 All Rights Reserved.
  • www.vanhuo.com 移ICP备165792号