Αστιγματισμός – Astigmatism

Ο αστιγματισμός είναι ένα σφάλμα των φωτογραφικών φακών, αλλά και σφάλμα που παρουσιάζει και η ανθρώπινη όραση. Χαρακτηριστικό παράδειγμα για το σφάλμα του αστιγματισμού είναι εικόνα ενός σταυρού σε ένα φακό με αστιγματισμό που θα μας δώσει τις δύο κάθετες γραμμές εστιασμένες σε άλλο σημείο.

Υπάρχουν δύο είδη αστιγματισμού. Το πρώτο είδος είναι μια μονοχρωματική εκτροπή που συμβαίνει σε αντικείμενα που βρίσκονται μακριά από τον οπτικό άξονα του φακού και ο δεύτερος μπορεί να οφείλεται σε σχεδιαστικό λάθος ή σε κατασκευαστικό λάθος όταν συγκολλούμε τα μέρη ενός φωτογραφικού φακού. Οι περισσότεροι σύγχρονοι φακοί δεν παρουσιάζουν το σφάλμα του αστιγματισμού.

Το 19ο αιώνα όλοι οι φακοί παρουσίαζαν το σφάλμα του αστιγματισμού έτσι οι φακοί που διόρθωναν αυτό το σφάλμα ονομάστηκαν αναστιγματικοί και ήταν τόσο σημαντικό αυτό που συνήθως το ανάφεραν και  στην ονομασία τους  (για παράδειγμα οι Doppel-Anastigmat και Voigtländer Anastigmat Skopar). Ο πρώτος που σχεδίασε ένα αναστιγματικό φακό ήταν ο  Paul Rudolph  για την  εταιρεία  Carl Zeiss AG το 1890. Ο Zeiss Anastigmat ή Zeiss Protar όπως ονομάστηκε αργότερα, ήταν ένας φακός που διόρθωνε το σφάλμα σφαιρικής εκτροπής, το σφάλμα κόμης και τον αστιγματισμό ταυτόχρονα.

Περίθλαση – Σφάλματα των Φωτογραφικών φακών

Η περίθλαση είναι ένα φαινόμενο που συμβαίνει όταν η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία περάσει μέσα από μια λεπτή σχισμή ή τρύπα. Σε αυτή την περίπτωση το φως εκτρέπεται από την ευθεία πορεία του και σχηματίζει φωτεινές και σκοτεινές περιοχές γύρω από την περιοχή που κανονικά θα έπρεπε να σχηματίζει μόνο ένα φωτεινό αποτύπωμα. Αυτό συμβαίνει και στο φωτογραφικό είδωλο όταν τα ανοίγματα των διαφραγμάτων του φακού είναι πολύ μικρά. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα η ποιότητα της φωτογραφίας να μειώνεται όσο τα διαφράγματα πάνε από τα πιο ανοιχτά προς τα πιο κλειστά. Φαινόμενο περίθλασης έχουμε μέσα στον φακό και λόγω των λεπτών λεπίδων του διαφράγματος.

Εδώ έχουμε ένα από τα πιο δύσκολα φαινόμενα στην φωτογραφία που αντιμετωπίζεται μόνο με την σχεδίαση και κατασκευή φακών υψηλής ποιότητας. Στα ανοιχτά διαφράγματα τα φαινόμενα περίθλασης είναι απειροελάχιστα , αλλά έχουμε πολλά από τα υπόλοιπα σφάλματα των φακών να είναι πιο εμφανή. Χρωματικές και σφαιρικές εκτροπές και κάθε είδους παραμορφώσεις. Όσο κλείνουμε το διάφραγμα αυτά τα σφάλματα βελτιώνονται, αλλά αρχίζει να μειώνει την ποιότητα του φωτογραφικού ειδώλου η Περίθλαση. Ποιο διάφραγμα είναι το πιο κατάλληλο για να έχουμε όσο το δυνατόν πιο ποιοτικά αποτελέσματα; Αυτό εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, ανάμεσα τους και η ανάλυση του αισθητήρα της φωτογραφικής μας μηχανής.

Για αυτό σαν γενικό κανόνα έχουμε ότι τα μεσαία διαφράγματα μας δίνουν τα πιο ποιοτικά αποτελέσματα στους φωτογραφικούς φακούς ή τουλάχιστον αποφεύγουμε τα πολύ κλειστά διαφράγματα ώστε να μην ξεπεράσουμε το λεγόμενο όριο περίθλασης.  Όμως ποια ακριβώς είναι τα διαφράγματα που ο κάθε φακός αποδίδει την μέγιστη ποιότητα του καλό θα είναι να το βρείτε με δοκιμές σε πραγματικές συνθήκες που θα κάνετε εσείς, παρά να εμπιστεύεστε αμφίβολα τεστ που κάνουν οι άλλοι. Μια πολύ καλή πηγή όσο αφορά τα χαρακτηριστικά των φακών είναι το dxomark.com. Σε γενικές γραμμές πάντως αν βρείτε ακριβώς το μεσαίο διάφραγμα του κάθε φακού που σας ενδιαφέρει είναι σχεδόν βέβαιο ότι αυτό και τα κοντινά του διαφράγματα (-1, +1 στοπ) θα σας δώσουν καλά αποτελέσματα.

Ο Δημήτρης Ασιθιανάκης είναι φωτογράφος, δάσκαλος φωτογραφίας και πρόεδρος του Fotoart. Μπορείτε να τον βρείτε στο Facebook Dimitrios Asithianakis. Για τα μαθήματα του fotoart μπορείτε να ρωτήσετε  και στο τηλέφωνο 6944303397.

Βινιετάρισμα

Βινιετάρισμα ονομάζουμε στην φωτογραφία το χάσιμο της φωτεινότητας στις άκρες του κάδρου μας. Αυτό το χάσιμο της φωτεινότητας μπορεί να είναι προοδευτικό ή απότομο. Αν είναι ηθελημένο από τον φωτογράφο τότε πρόκειται απλώς για ένα εφέ που χρησιμοποιείται συχνά για δοθεί έμφαση στο κέντρο της φωτογραφίας, αν γίνεται παρά την θέληση του φωτογράφου τότε οφείλεται σε αδυναμία του φωτογραφικού φακού ή σε κάποιο ακατάλληλο φίλτρο ή σκίαστρο που εμποδίζει το φως περάσει ομοιόμορφα σε όλο το κάδρο μας.

Κλασικό βινιετάρισμα σε ένα φωτογραφικό φακό

Το βινιετάρισμα σαν σφάλμα στις φωτογραφίες μας

Βινιετάρισμα παρουσιάζουν λίγο ως πολύ όλοι οι φωτογραφικοί φακοί, ειδικά στα πιο ανοιχτά (φωτεινά) διαφράγματα για αυτό ένας απλός τρόπος να διορθώσουμε το πρόβλημα όταν παρουσιάζεται είναι να κλείσουμε λίγο το διάφραγμα (άλλωστε τα μεσαία διαφράγματα διορθώνουν σε μεγάλο ποσοστό τα περισσότερα από τα σφάλματα που παρουσιάζουν οι φακοί).

Χαρακτηριστικό παράδειγμα φακού ζουμ που το βινιετάρισμα διορθώνεται στα πιο κλειστά διαφράγματα

Το βινιετάρισμα εκτός από την σχεδίαση του φακού μπορεί να οφείλεται σε λάθος σκίαστρο (παρασολέιγ) ή σε κάποιο φίλτρο με χοντρό μεταλλικό στεφάνι. Σε αυτή την περίπτωση αλλάζουμε το σκίαστρο με το σωστό και όσο αφορά το φίλτρο επιλέγουμε φίλτρα slim που έχουν πιο λεπτό στεφάνι και σπάνια δημιουργούν βινιετάρισμα. Αν το πρόβλημα επιμένει τότε αφαιρούμε εντελώς το φίλτρο.

Το βινιετάρισμα δεν είναι εύκολο να παρατηρηθεί την στιγμή της λήψης. Πρώτα από όλα γιατί πολλές φωτογραφικές μηχανές δεν έχουν κάλυψη με το σκόπευτρο τους του 100% της εικόνας που φωτογραφίζουμε και λόγω της μικρής εικόνας που έχουμε στην οθόνη που παρατηρούμε τις φωτογραφίες μας στην μηχανή. Έτσι συνήθως το βινιετάρισμα το προσέχουμε όταν παρατηρούμε τις φωτογραφίες μας σε μεγαλύτερες οθόνες. Το πρόβλημα διορθώνεται με πολλά από τα προγράμματα επεξεργασίας εικόνας, ενώ αρκετές φωτογραφικές μηχανές προσπαθούν να διορθώσουν το βινιετάρισμα με το λογισμικό και τον επεξεργαστή τους

Το βινιετάρισμα σαν εφέ στις φωτογραφίες μας

Μάσκα από χαρτόνι για βινιετάρισμα στον σκοτεινό θάλαμο

Παλιότερα το βινιετάρισμα ήταν ένα εφέ που η φωτογράφοι δημιουργούσαν με ειδικές μάσκες στον σκοτεινό θάλαμο. Μπορούσε να είναι σκοτείνιασμα προς τις άκρες της φωτογραφίας ή το αντίθετο δηλαδή η φωτογραφία στις άκρες μπορούσε να γίνεται φωτεινότερη μέχρι το οριστικό της σβήσιμο. Σήμερα τα πράγματα έχουν γίνει ευκολότερα με τον ψηφιακό σκοτεινό θάλαμο που μας προσφέρουν τα προγράμματα επεξεργασίας εικόνας. Το να δημιουργήσεις κάποιου είδους βινιετάρισμα είναι από τις πιο εύκολα εφέ που μπορείς να προσθέσεις στις φωτογραφίες σου.

Παραμόρφωση – Distortion

Οι πιο αναγνωρίσιμες εκτροπές  (σφάλματα) των φωτογραφικών φακών είναι οι παραμορφώσεις. Οι παραμορφώσεις συμβαίνουν γιατί τα καμπύλα στοιχεία των φωτογραφικών φακών δεν καταφέρνουν να μεταφέρουν την εικόνα επίπεδη επάνω στο φιλμ ή στον αισθητήρα. Επειδή το φως διανύει άλλη απόσταση στις άκρες και άλλη στο κέντρο του φακού έχουμε διαφορά μεγέθυνσης που δημιουργεί την παραμόρφωση της εικόνας.

Οι παραμορφώσεις των φωτογραφικών φακών είναι συνήθως τριών ειδών. Στην πρώτη περίπτωση οι ευθείες γραμμές γίνονται καμπύλες που συγκλίνουν προς τα μέσα, αυτή η παραμόρφωση ονομάζεται  βαρελοειδής γιατί οι γραμμές μοιάζουν σαν τις φέτες ενός βαρελιού, ενώ στην δεύτερη περίπτωση που οι καμπύλες γραμμές ανοίγουν προς τα έξω, αυτή η παραμόρφωση ονομάζεται τραπεζοειδής ή παραμόρφωση μαξιλαριού για καρφίτσες. Κι ας δεχτούμε ότι αυτοί οι όροι κάπως αποδίδουν τους αγγλικούς όρους  barrel  distortion και pincushion distortion. Υπάρχει και ένας τρίτος τύπος παραμόρφωσης στους φωτογραφικούς φακούς που είναι συνδυασμός των δυο παραπάνω, αλλά τον συναντάμε πιο σπάνια και ονομάζεται μουστακοειδής παραμόρφωση (mustache distortion).

Τα τρία είδη του σφάλματος παραμόρφωσης

Βαρελοειδής παραμόρφωση

Τραπεζοειδής παραμόρφωση

Μουστακοειδής παραμόρφωση

Η διόρθωση των παραμορφώσεων των φωτογραφικών φακών γίνεται πλέον στα περισσότερα προγράμματα επεξεργασίας εικόνας, αλλά και από το λογισμικό των φωτογραφικών μηχανών. Σε γενικές γραμμές οι φακοί που υποφέρουν από παραμορφώσεις είναι οι ευρυγώνιοι και οι ζουμ, αν και μπορεί να συναντήσουμε παραμορφώσεις και σε φακούς που δεν είναι αναμενόμενο.

Το σκίαστρο του φωτογραφικού φακού

Το σκίαστρο όπως έχει επικρατήσει να λέγεται στα ελληνικά πλέον (εγώ το λέω ακόμη παρασολέιγ, ενώ το θα το συναντήσετε σαν σκιάδιο  και αλεξήλιο), είναι ένα εξάρτημα του φωτογραφικού φακού που βιδώνει ή κουμπώνει στην μπροστινή πλευρά του και προστατεύει το φωτογραφικό είδωλο από τις πλάγιες φωτεινές ακτίνες που μπορεί να δημιουργήσουν ανεπιθύμητες αναλαμπές. Στην διεθνή φωτογραφική ορολογία έχει επικρατήσει το αγγλικό Lens Hood.

Το σκίαστρο προστατεύει από τις αναλαμπές που δημιουργούνται στον φακό από τις πλάγιες ακτίνες του φωτός.

Τα σύγχρονα σκίαστρα τα περισσότερα είναι πλαστικά και κουμπώνουν εύκολα στο φακό με μια κίνηση. Μπορούν να κουμπώσουν και ανάποδα για να μικρύνει το συνολικό μήκος του φακού και να χωράει ευκολότερα στην φωτογραφική τσάντα. Παλιότερα όσα ήταν σταθερού σχήματός ήταν μεταλλικά ενώ πλαστικά ήταν μόνο όσα είχαν μεταβλητό σχήμα. Η σύγχρονη πρακτική είναι το αντίστοιχο σκίαστρο να συνοδεύει τον κάθε φακό στην αρχική του συσκευασία τον κάθε φακό, ενώ παλιότερα ήταν ένα αξεσουάρ που πάντα πουλιόταν ξεχωριστά από τον φακό. Το σκίαστρο είναι ένα απαραίτητο αξεσουάρ γιατί εκτός από τις πλάγιες ακτίνες, προστατεύει τον φακό κι από χτυπήματα.

Τα σκιάστρα θα τα βρείτε συνήθως σε κυλινδρικά σχήματα και σε σχήματα που θυμίζουν κορώνες (στα αγγλικά ονομάζονται tulip επειδή θυμίζουν και λουλούδια). Τα σκίαστρα που δεν είναι κυλινδρικά είναι φτιαγμένα έτσι για να μην μειώνουν την φωτεινότητα στις άκρες του φωτογραφικού ειδώλου στους ευρυγώνιους και στους ζουμ φακούς (βινιετάρισμα). Μια λάθος πρακτική που ακολουθούν οι φωτογραφικές εταιρείες είναι στους φακούς που πουλάνε σε κιτ μαζί με τις φωτογραφικές μηχανές, να μην περιλαμβάνουν και το αντίστοιχο σκίαστρο και πρέπει ο φωτογράφος να το αγοράζει ξεχωριστά.

Σφάλμα Χρωματικής Εκτροπής (Chromatic Aberration)

Ένα από τα πιο συνηθισμένα σφάλματα των φωτογραφικών φακών είναι η χρωματική εκτροπή. Επειδή τα διαφορετικά χρώματα που περιλαμβάνει το λευκό φως έχουν διαφορετικό μήκος κύματος, οπότε και διαφορετικό δείκτη διάθλασης, αυτό έχει σαν αποτέλεσμα τα διαφορετικά χρώματα να εστιάζονται με διαφορετικό τρόπο με αποτέλεσμα την μείωση της ποιότητας του φωτογραφικού ειδώλου κυρίως λόγω της δημιουργίας χρωματικών περιγραμμάτων (Color fringe). Το σφάλμα χρωματικής εκτροπής είναι πιο έντονο στα άκρα της εικόνας και μεγαλύτερο στους φακούς με μεγάλη εστιακή απόσταση, στους τηλεφακούς δηλαδή.

Αντιμετώπιση του σφάλματος χρωματικής εκτροπής

Οι κατασκευαστές φακών αντιμετώπισαν το σφάλμα χρωματικής εκτροπής με διάφορους τρόπους. Ειδικά κρύσταλλα από φθόριο και σπάνιες γαίες, ειδικές επιστρώσεις οδήγησαν σε φακούς που λιγότερο ή  περισσότερο διόρθωναν το σφάλμα χρωματικής εκτροπής. Οι πρώτοι φακοί που διόρθωναν κάπως το πρόβλημα και  μπορούσαν τα εστιάσουν σωστά τα 2 από τα βασικά χρώματα ονομάστηκαν  αχρωματικοί. Όταν κατασκευάστηκαν φακοί που εστίαζαν σωστά  και τα τρία βασικά χρώματα, ονομάστηκαν αποχρωματικοί και οι εταιρείες τους διαφήμιζαν και με την τεράστια ένδειξη ΑPO επάνω στους ίδιους τους φακούς. Σήμερα δεν θα το δείτε συχνά καθώς οι περισσότεροι φακοί είναι αποχρωματικοί, παρόλο που αρκετοί παρουσιάζουν σφάλμα χρωματικής εκτροπής.

Κλασική περίπτωση χρωματικής εκτροπής σε τηλεφακό

Η επόμενη λύση ήρθε από τους υπολογιστές. Τα σφάλματα χρωματικής εκτροπής διορθώνονται πλέον στα προγράμματα ψηφιακής επεξεργασίας εικόνας, αλλά και από τις ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές την στιγμή της λήψης. Πρώτη η Canon διόρθωσε σφάλματα χρωματικής εκτροπής των φακών της κατευθείαν με το λογισμικό της φωτογραφικής μηχανής, ενώ την ακολούθησαν και οι άλλες εταιρείες. Οπότε ουσιαστικά σφάλμα χρωματικής εκτροπής στους φακούς σας μπορεί να συναντήσετε μόνο άμα χρησιμοποιείται φακούς από ανεξάρτητους κατασκευαστές ή φακούς που είναι κατασκευασμένοι παλιότερα.