Czym jest aberracja chromatyczna?

Aberracja chromatyczna to wada obiektywu, często będąca zmorą początkujących fotografów. Jak usunąć aberrację chromatyczną? I czy jest ona zawsze wadą?

Aberracja chromatyczna — co to jest?

Aberracja chromatyczna to cecha nieodłącznie towarzysząca praktycznie każdej fotografii.  Wynika z różnej wartości załamania się światła w soczewce w zależności od długości fali świetlnej. Mówiąc prościej, aby uchwycić obraz, światło musi przejść przez soczewkę i paść na matrycę (lub błonę). Od długości fali elektromagnetycznej zależy chromatyczność, czyli odcień i kolor — znaczy to, że nie wszystkie kolory na zdjęciu będą tam, gdzie „powinny być”.

Być może pamiętasz ze szkoły zjawisko dyspersji, czyli rozszczepiania światła przez trójkątny pryzmat. Właśnie na tym polega dyspersja chromatyczna — światło załamuje się i przechodzi inaczej przez szkło pryzmatu lub soczewki. Właściwie nie jest to wada, a prawo fizyki i trudno jest zupełnie go uniknąć. Szczególnie widoczne jest ono w łączności światłowodowej, gdzie bardzo często jest źródłem zakłóceń i utraty danych.

W praktyce oznacza to, że przy robieniu zdjęcia nie można w stu procentach ustawić ostrości dla wszystkich kolorów. Jeśli ustawimy ją dla barwy żółtej, fiolety i czerwienie będą nieco rozproszone, co widać głównie przy fotografiach wykonywanych aparatem szerokokątnym lub o dużej ogniskowej. Co to jest ogniskowa? Krótko mówiąc, w aparacie fotograficznym to odległość od soczewki do matrycy. Zatem im dłuższy obiektyw — a co za tym idzie, większy zasięg i szczegółowość — tym większe rozmycie.

Objawia się ono jako lekka poświata, na granicy pomiędzy ciemnymi i bardzo jasnymi fragmentami obrazu. Ponieważ soczewka z definicji musi mieć wygięty kształt (tak, by fotografia mogła w ogóle powstać), pojawia się też aberracja sferyczna, czyli odkształcenie obrazu na rogach. Była ona bardzo widoczna jeszcze w latach 80., dziś jednak komputerowo projektowane i obrabiane soczewki mogą zredukować ten efekt.

Te dwie wady są nieodłączną częścią fotografii i nie da się ich pozbyć, można co najwyżej redukować efekty. Za to koma, czyli aberracja komatyczna, to nie wada obiektywu, a często wynik braku umiejętności fotografa. Po grecku to słowo oznacza „przecinek” albo „kometa” – takie właśnie kształty pojawiają się, gdy światło z zewnętrznego źródła poza obiektywem zostaje zniekształcone, przechodząc przez niego.

Jak usunąć aberrację chromatyczną?

Teraz już wiesz, co to jest aberracja chromatyczna. Pojawia się jednak pytanie, jak ją usunąć. Najczęściej odpowiedzią jest po prostu — unikać okoliczności jej powstania. Fotografie nigdy nie będą wiernie oddawać rzeczywistości, a nawet soczewki będące częścią żywego oka mogą tworzyć różne iluzje i złudzenia optyczne. Gdy już jednak ona powstanie, możemy próbować poprawić obraz. Pamiętaj natomiast, że dyspersja nie musi być wadą.

Dyspersja chromatyczna pozwala ekspertom ocenić odległość fotografowanego obiektu od aparatu. Jeśli jakiś przedmiot nie jest rozmyty, może to świadczyć o tym, że został on dodany komputerowo – co jest bardzo istotne w czasach fake newsów. Takie zakłócenia (oraz inne, jak np. astygmatyzm soczewek) są też często nieodłącznym elementem fotografii artystycznej, jak chociażby trend Lomografii, wykorzystujący stare aparaty o kiepskich soczewkach.

Robiąc zdjęcia, możesz uniknąć tego efektu, używając obiektywów wysokiej jakości, rezygnując z tych szerokokątnych i w miarę możliwości wybierając mniejszy otwór przysłony. Jeśli robisz zdjęcia przy jej szerokim otwarciu, jak 1.8, znacznie wzrasta ryzyko, że wystąpi aberracja chromatyczna – zmniejsz je nawet do 5.3. Aby zrekompensować utratę światła, użyj lampy błyskowej lub skróć czas otwarcia migawki.

Korekcja aberracji

Większość zdjęć nie wygląda ładnie, gdy pojawi się na nich aberracja chromatyczna. Jak usunąć ten efekt? Oprogramowanie do obróbki obrazu pozwala zmniejszyć zjawisko aberracji chromatycznej i innych zniekształceń wywoływanych przez optykę aparatu. Profesjonalne programy jak Adobe Lightroom mają filtry i efekty pozwalające na usunięcie efektu jednym kliknięciem. Jeśli znasz się choć trochę na grafice, możesz sam poprawić lekkie zniekształcenia nawet w darmowym GIMPie.

W sieci znajdziesz wiele poradników dotyczących edycji zdjęć, dzięki którym usuniesz efekt aberracji chromatycznej. Czasem wystarczy stworzyć dodatkową warstwę w kolorze dopełniającym rozproszoną chromatyczność  i przesunąć ją o kilka pikseli. To nie jest takie trudne, ale wymaga odrobiny wiedzy na temat grafiki. Jeśli jesteś zupełnym laikiem, warto wiedzieć, że często programy do organizowania i przeróbki zdjęć jak Ribbet oferują funkcję wyostrzania.

Czym jest i do czego służy aberracja chromatyczna w grach?

Wiemy więc, czym jest aberracja chromatyczna, jak usunąć to nieprzyjemne zjawisko i jak go unikać. Ale jak wspominaliśmy wcześniej, nie musi być ono niepożądane. W grach komputerowych często specjalny filtr dodaje ten efekt. Dlaczego? Przecież to wada obiektywu – ktoś mógłby powiedzieć. O to właśnie chodzi. Komputerowo wygenerowane krajobrazy i sceny nie są tworzone dzięki obiektywowi. Powstają w studio, a potem renderowane są na ekranie monitora.

Filtry dodające komputerowej grafice wady właściwe kamerom i aparatom, paradoksalnie sprawiają, że gry są wtedy postrzegane jako bardziej realistyczne. Gdy w grze pojawi się chromatyczny efekt rozmycia czy koma, gracz będzie odbierał grę bardziej, jak film. Od dawna wiedzą o tym animatorzy ze studia Pixar, takie efekty zachwalane były też w grach jak Outer Worlds lub Alien: Isolation, stylizowanej na film akcji z lat 80.

Zobacz: Jakie znaczenie w grach ma V-Sync? Informacje o synchronizacji pionowej

Aberracja chromatyczna stanowi zatem pewne rozproszenie kolorów na krawędziach fotografowanych obiektów. Możesz jej się pozbyć, rozwijając swoje praktyczne umiejętności fotografa, możesz też usunąć ją, korzystając z odpowiedniego oprogramowania. Nie zawsze musi być ona jednak wadą – zwłaszcza w dążących do filmowego stylu grach komputerowych albo też animacji, chcącej przypominać realistyczny obraz.