Was ist chromatische Aberration? 11 Möglichkeiten, chromatische Aberration in der Fotografie zu beheben

Das prismatische Verhalten von Glas und wie es weißes Licht in einen siebenfarbigen Regenbogen streut, mag mit bloßem Auge beeindruckend aussehen, stellt jedoch in der Fotografie ein einzigartiges Problem dar: Es verursacht Unvollkommenheiten in Bildern, die korrigiert werden müssen. Diese Unvollkommenheiten werden chromatische Aberrationen genannt.

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• Was ist chromatische Aberration in der Fotografie?
• Was verursacht chromatische Aberration?
• 2 Arten von chromatischer Aberration
• Welche Auswirkungen hat die chromatische Aberration in der Fotografie?
• 11 Möglichkeiten, chromatische Aberration in der Fotografie zu reduzieren

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Was ist chromatische Aberration in der Fotografie?

Chromatische Aberration (auch als Purpursäume oder Farbsäume bekannt) ist die resultierende Unvollkommenheit, wenn ein Objektiv nicht alle Farbwellenlängen auf denselben Punkt in der Brennebene fokussiert, sondern sie stattdessen auf unterschiedliche Positionen fokussiert.

Was verursacht chromatische Aberration?

Linsendispersion verursacht chromatische Aberration. Der Brechungsindex der Linsenelemente ändert sich abhängig von der Wellenlänge des Lichts. Mit anderen Worten, verschiedene Lichtfarben passieren eine Linse mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, ähnlich wie ein Prisma weißes Licht in einen Regenbogen trennt. Der Brechungsindex der meisten transparenten Materialien, wie beispielsweise des Glases in Linsen, nimmt mit zunehmender Wellenlänge ab. Da die Brennweite einer Linse vom Brechungsindex abhängt, beeinflusst die Variation des Brechungsindex die Fokussierung.

Glaslinsen biegen Lichtstrahlen und blaue Strahlen biegen mehr als rote Strahlen. Bei einer einfachen Linse fokussiert rotes Licht hinter grünem Licht und blaues Licht fokussiert vor grünem Licht.

Designer haben bei vielen Objektiven CA-Korrekturen vorgenommen, sodass sie jede Wellenlänge auf den gleichen Punkt fokussieren, was ein hohes Maß an Farbgenauigkeit und Registrierung ergibt. Chromatische Aberrationen treten immer noch bei lichtstärkeren Objektiven und bei der Aufnahme von Bereichen mit hohem Kontrast auf, wie beispielsweise ein dunkles Motiv vor einem hellen Hintergrund. An den Rändern eines Motivs erscheint ein farbiger Dunst – normalerweise lila, manchmal aber auch rot, blau, cyan und grün – wodurch die Klarheit und Schärfe verringert wird.

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2 Arten von chromatischer Aberration

Ein perfektes Objektiv würde alle Wellenlängen in einen einzigen Brennpunkt fokussieren, wo sich der beste Fokus mit dem Kreis der geringsten Verwirrung befindet. In Wirklichkeit ist der Brechungsindex für jede Wellenlänge bei Linsen unterschiedlich. Dies verursacht zwei Arten von chromatischer Aberration, die unterschiedliche Eigenschaften haben, aber zusammen auftreten können:

1. Chromatische Längsaberration . LoCA, axiale chromatische Aberration oder Bokeh-Fringing treten auf, wenn jede unterschiedliche Farbwellenlänge in einem anderen Abstand von der Linse fokussiert wird (Fokusverschiebung) und sie nach dem Durchgang durch eine Linse nicht am selben Punkt konvergieren. Mit LoCA sind Farbsäume um Motive herum im gesamten Bild sichtbar, sowohl in der Mitte als auch an den Rändern. Längsaberration ist bei langen Brennweiten typisch. In der Regel sind Festbrennweiten mit hoher Blendenöffnung – sogar teure High-End-Objektive – viel anfälliger für LoCA als langsamere Objektive.
2. Laterale chromatische Aberration . Auch bekannt als transversale chromatische Aberration oder TCA, tritt seitliche chromatische Aberration auf, wenn verschiedene Wellenlängen der Farbe aufgrund des in die Linse eintretenden Lichtwinkels und der mit der Wellenlänge variierenden Vergrößerung und/oder Verzerrung der Linse auf dieselbe Ebene, aber an verschiedenen Punkten fokussiert werden . Anders als bei LoCA sind seitliche chromatische Aberrationen nur an den Rändern des Rahmens sichtbar, nicht in der Mitte. Laterale Aberration ist bei kurzen Brennweiten typisch. Es ist am deutlichsten bei unsymmetrischen Objektiven wie Teleobjektiven und umgekehrten Teleobjektiven.

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Welche Auswirkungen hat die chromatische Aberration in der Fotografie?

Chromatische Aberrationen können sich auf verschiedene Weise negativ auf die Bildqualität auswirken.

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• Linsenstreuung . Unterschiedliche Lichtfarben, die sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit durch ein Objektiv bewegen, können Bilder unscharf erscheinen lassen oder auffällige rote, grüne, blaue, gelbe, violette und magentafarbene Ränder um Objekte herum erzeugen, insbesondere bei Aufnahmen mit hohem Kontrast.
• Farbliche Längsaberration führt zu Farbsäumen um Motive im gesamten Bild, sowohl in der Mitte als auch an den Rändern.
• Seitliche chromatische Aberration verursacht violette Farbsäume an den Rändern des Rahmens. Es ist nur in Bereichen mit hohem Kontrast sichtbar, aber selbst wenn die Nachbearbeitungskorrektur violette Farbsäume weniger auffällig macht, macht der Effekt das Bild in den Kanten und Ecken weicher.

11 Möglichkeiten, chromatische Aberration in der Fotografie zu reduzieren

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Es gibt mehrere Möglichkeiten, die chromatische Aberration zu korrigieren, indem Sie sie entweder reduzieren oder vollständig eliminieren, um Ihre fotografischen Bilder zu verbessern. Einige Fixes sind Lösungen mit gesundem Menschenverstand, während andere eher technischer Natur sind.

1. Vermeiden Sie es, kontrastreiche Szenen aufzunehmen.
2. Zentrieren Sie Ihr Motiv in der Mitte des Rahmens, um Ihr Bild TCA-frei zu machen, und beschneiden Sie es in der Nachbearbeitung, um die Komposition zu verbessern.
3. Vermeiden Sie bei der Verwendung von Zoomobjektiven die Verwendung der kürzesten und längsten Brennweite , die normalerweise CA-Probleme verursacht, die Sie in der Postproduktion beheben müssen.
4. Ändern Sie Ihr Farbbild in Schwarz und weiß .
5. Verwenden Sie Linsen aus Gläsern mit geringer Dispersion, insbesondere solche, die Fluorit enthalten. Sie können die chromatische Aberration deutlich reduzieren.
6. Um LoCA zu reduzieren, blenden Sie einfach Ihr Objektiv ab. Wenn Sie Ihre Blende schließen, verringert sich die Lichtmenge, die Ihren Sensor erreicht. Sie müssen dies also kompensieren, indem Sie die Verschlusszeit und Einstellen der ISO um die richtige Belichtung zu erreichen.
7. Alternativ können Sie auch ein achromatisches Objektiv oder einen Achromaten verwenden, der korrigiert, um zwei Wellenlängen (normalerweise Rot und Blau) auf dieselbe Ebene zu fokussieren. Das gemeinsame achromatische Dublett verfügt über zwei einzelne Glaslinsen mit unterschiedlicher Dispersion. Typischerweise ist eines der Elemente des Dubletts ein Glas mit ultraniedriger Dispersion. Apochromatische Linsen, die drei verschiedene Lichtwellenlängen korrigieren können, bieten eine noch bessere Korrektur für LoCA.
8. Korrigieren Sie seitliche chromatische Aberration mit Nachbearbeitungssoftware wie Photoshop oder Adobe Lightroom. Letztere bietet sowohl eine automatische als auch eine manuelle Korrektur für CA, einschließlich eines Defringe-Tools im Lens Corrections-Modul, und kann diese Art von Farbsäumen entweder deutlich reduzieren oder vollständig eliminieren. (Dies ist wichtig, da das Abblenden Ihres Objektivs die TCA nicht reduziert, und aufgrund der Winkelstrahlen, die in das Objektiv eintreten, wird dies bei einem standardmäßigen achromatischen Dublett auch nicht der Fall sein.)
9. Verwenden Sie Kameras mit kamerainternen Lösungen, die die Queraberration verringern. Einige Kameras, wie die Panasonic Lumix-Serie und neuere Nikon- und Sony-DSLRs, verfügen über einen Verarbeitungsschritt, der speziell zum Entfernen von violetten Farbsäumen entwickelt wurde.
10. Um seitliche chromatische Aberration zu vermeiden, verwenden Sie ein Objektiv, das symmetrisch zum Blenden-/Blendenring konstruiert ist.
11. Verwenden Sie im Allgemeinen hochwertige Objektive. Sie weisen weniger CA auf als billige Objektive, lichtstarke Objektive, wenn sie weit geöffnet sind, alte Legacy-Objektive oder billige Telekonverter und Weitwinkelkonverter und reduzieren Ihren Bedarf an Korrektur der chromatischen Aberration.

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