رنگ بندی لنز (Lens Vignetting) : علل، انواع و راه حل ها

Lens Vignetting به کاهش درخشندگی از مرکز تصویر به سمت گوشه ها اشاره دارد. عوامل مختلفی منجر به این پدیده نوری می شود.
در حالی که هنگام تلاش برای نوردهی یکنواخت در یک تصویر، چالش هایی را برای عکاسان ایجاد می کند، لنز وینتیج نیز به عنوان یک ابزار خلاقانه از جایگاهی برخوردار است. اکثر عکاسان این ماهیت دوگانه را درک می کنند و تصمیمات آگاهانه ای در مورد اینکه چه زمانی آن را اصلاح کنند و چه زمانی از آن برای بیان هنری استفاده کنند، می گیرند.
در این مقاله، عواملی را که باعث ایجاد رنگ لنز می‌شود بررسی می‌کنیم و راه‌حل‌های عملی برای بهبود عکاسی شما ارائه می‌کنیم. برای نکاتی در مورد چگونگی به حداقل رساندن آن و استفاده خلاقانه از آن به خواندن ادامه دهید.

Lens Vignetting چیست؟

Lens Vignetting کاهش تدریجی روشنایی یا اشباع رنگ در لبه های تصویر، به ویژه در گوشه ها است. هر یک از چندین عنصر یا ترکیبی از آنها به این اثر کمک می کند. این شامل طراحی لنز، فاصله کانونی و اندازه دیافراگم است. در نتیجه این عوامل، نوری که به سنسور می رسد در مرکز شدیدترین و در لبه ها کمتر است.
در بسیاری از موارد، عکاسان تصویربرداری با لنز را نمی‌خواهند. ما آن را با اصلاح لنز یا داده های کالیبراسیون در پس پردازش حذف یا به حداقل می رسانیم. با این حال، ممکن است عمدی باشد و توجه را به عناصر مرکزی یک عکس جلب کند. چه تصحیح کنیم و چه آن را بپذیریم، درک آن به عکاسان کمک می کند تا کیفیت زیبایی شناختی تصاویر خود را کنترل کنند.

علل واژگونی لنز
بیشتر ورقه‌ها به دلیل تأثیر پرتوهای نوری که از سیستم نوری یک عدسی عبور می‌کنند اتفاق می‌افتد. این توسط قانون چهارم کسینوس ریزش روشنایی تعریف می شود. این اصل ریاضی بیان می کند که افت نور متناسب با توان چهارم کسینوس زاویه بین پرتوهای نور محیطی و محور نوری است. این ریاضیات بسیار بیشتر از آن چیزی است که در این مقاله به آن خواهیم پرداخت.
به بیان ساده تر، زمانی که نور از طریق یک عدسی عبور می کند، بسته به موقعیت منبع نور با زوایای تابش متفاوتی مواجه می شود. به دلیل انحنای لنز، نور با زاویه تندتری نسبت به مرکز به اطراف تصویر لنز برخورد می کند. در نتیجه، آن نور در مقایسه با نوری که به مرکز برخورد می کند، به طور موثر کمتری منتقل می شود. در نتیجه این افت نور از محور نوری، شاهد کاهش تدریجی روشنایی دور از مرکز تصویر هستیم.
عوامل طبیعی، محدودیت های طراحی و لوازم جانبی
صرف نظر از فاصله کانونی، همه لنزها مقداری افت نور را نشان می دهند. با این حال، لنزهای زاویه باز و لنزهای زوم در انتهای وسیع محدوده زوم خود، به دلیل طراحی اپتیکال، بیشتر در معرض رنگ آمیزی هستند. بعلاوه، Vignetting در بازترین دیافراگم لنز بیشتر مشهود است. در دیافراگم های بازتر، زاویه نور ورودی به لنز افزایش می یابد. بنابراین، نواحی پیرامونی سنسور نور کمتری نسبت به مرکز دریافت می کنند.
در حالی که وینیت توسط سیستم نوری ایجاد می شود، با انسداد جزئی پرتو نور تشدید می شود. ابزارهای خارجی مانند فیلترها، پایه ها یا نگهدارنده های فیلتر و هود لنز این اثر را تشدید می کنند. یعنی بشکه لنز را امتداد می دهند. این باعث کاهش بیشتر نور می شود که به لبه های صفحه تصویر، یعنی حسگر می رسد.

انواع Lens Vignetting

انواع مختلفی از وینیت وجود دارد و هر یک به دلیل چیزهای متفاوتی در فرآیند عکاسی ایجاد می شود. دانستن این انواع برای عکاسانی که می‌خواهند Vignetting را در تصاویر خود شناسایی، تصحیح یا از آن استفاده خلاقانه داشته باشند، مهم است.
Optical Vignetting
Optical Vignetting در اکثر لنزهای عکاسی وجود دارد. در حالی که زمانی که لنز در بازترین گشودگی دیافراگم خود قرار دارد بیشتر مشخص می شود، اما اغلب در دیافراگم های f/8 و بالاتر ناپدید می شود. دیافراگم کوچک تا حدی نور را مسدود می کند. و از آنجایی که نور مسدود شده نزدیک به لبه‌های لنز است، تیرگی در گوشه‌های انتهایی کادر کاهش می‌یابد. Vignetting در بسیاری از موارد مورد توجه قرار نمی گیرد، اما در تصاویر با کنتراست بالا آشکارتر می شود.
Natural Vignetting
Natural Vignetting در طراحی هر لنز ذاتی است و با قانون چهارم کسینوس سقوط نور مرتبط است. برای لنزهای با زاویه دید عریض یا با فاصله کانونی کوتاه دردسرسازتر می شود. این لنزها به دلیل زوایای دید بسیار زیاد، بیشترین حساسیت را نسبت به وینیت دارند. یعنی نور بیشتری را می گیرند که با سنسور زاویه مناسبی ندارد. این نور تابشی خارج از محور، موضوع را تشدید می‌کند، زیرا نوری که در زوایای مایل وارد لنز می‌شود، ممکن است به طور مؤثر متمرکز نشود.
همچنین، چیدمان و کیفیت عناصر عقب سیستم لنز بر انتقال نور تأثیر می گذارد و منجر به Natural Vignetting می شود.
Mechanical Vignetting
Mechanical Vignetting زمانی اتفاق می‌افتد که ابزارهای خارجی مانند فیلترها، نگهدارنده‌های فیلتر و هود لنز منجر به روشنایی ناهموار شوند. حلقه های فیلتر، به ویژه آنهایی که ضخیم تر یا روی هم قرار گرفته اند، مانع ورود نور به لنز می شوند. به طور مشابه، پایه‌های فیلتر و نگهدارنده‌هایی که فراتر از لنز قرار دارند، ممکن است جلوه‌های سایه بیشتری ایجاد کنند. هودهای لنز، در حالی که برای جلوگیری از شعله ور شدن لنز طراحی شده اند، می توانند به طور ناخواسته باعث ایجاد ورقه های مکانیکی شوند. اگر هود لنز بیش از حد بزرگ باشد یا به درستی نصب نشده باشد، روشنایی کلی را تحت تأثیر قرار می دهد و منجر به Vignett می شود.
Pixel Vignetting
Pixel Vignetting از ساخت حسگرهای دیجیتالی که مسطح هستند، حاصل می شود. در حالی که بیشتر نور ورودی به طور مستقیم به سنسور دوربین برخورد می کند، نور از لبه ها به ناحیه بیرونی سنسور تصویر با زاویه برخورد می کند. این سیگنال ضعیف تری از سنسور دوربین تولید می کند، بنابراین لبه های تصاویر تیره تر به نظر می رسند.
Artificial Vignetting
Artificial Vignetting، که عمداً در پست تولید به عنوان یک افکت اضافه شده است، به کادربندی تصویر کمک می کند و چشم بیننده را به سمت سوژه اصلی هدایت می کند.

نحوه به حداقل رساندن Vignetting

دوربین های دیجیتال و لنزهای مدرن به همان اندازه که پیچیده هستند، رنگ بندی را حذف نکرده اند. اما می توان آن را تا حدی کاهش داد که به سختی قابل توجه باشد.
لنزهایی با میدان دید وسیع بیشترین Vignetting را نشان می دهند. با این حال، استفاده از دیافراگم باریک مانند f/8 یا f/11 این امر را تعدیل می‌کند و باز شدن موثر لنز را کاهش می‌دهد و نور تابشی خارج از محور را به حداقل می‌رساند.
از استفاده از فیلترهای متعدد روی لنز خودداری کنید. استفاده از یک فیلتر نازک تر می تواند به کاهش Vignetting کمک کند. همچنین، مطمئن شوید که از یک هود لنز عرضه شده توسط سازنده برای لنز خود استفاده می کنید.
لنزهایی که برای فرمت‌های حسگر بزرگ‌تر طراحی شده‌اند، کمتر در معرض رنگ‌بندی هستند. به علاوه، برش تصویر به طور موثری ابعاد فیزیکی سنسور را کاهش می دهد. بنابراین، فقط مرکز دایره تصویر استفاده می شود. آن قسمت از مرکز تصویر لنز یکنواخت ترین نور را ارائه می دهد و بنابراین رنگ بندی کمتری دارد. البته، برش و تغییر اندازه منجر به از دست رفتن داده های تصویر و کاهش کیفیت می شود.
یک فیلتر چگالی خنثی مدرج شعاعی (GND) دارای یک گرادیان از تاریکی در مرکز تا شفاف شدن در لبه‌ها است و رنگ‌بندی را کاهش می‌دهد، به‌ویژه در شرایطی که تیرگی عمدتاً ناشی از رنگ‌بندی نوری است.
بسیاری از دوربین های مدرن مجهز به کاهش تصویربرداری در دوربین هستند. این ویژگی به طور خودکار سطوح نوردهی را در گوشه‌های قاب تنظیم می‌کند و روشنایی یکنواخت‌تری را در سراسر حاشیه تصویر ایجاد می‌کند و این باعث تعادل در روشنایی در کل تصویر می‌شود.

تصحیح Vignetting در پس پردازش

اکثر برنامه‌های نرم‌افزاری پس از پردازش، گزینه‌هایی را برای پرداختن به رنگ‌بندی لنز ارائه می‌دهند. برخی شامل راه حل های یک کلیک از طریق استفاده از پروفایل های اصلاح لنز هستند. با استفاده از فرمت خام دوربین، عکاسان می توانند به راحتی اصلاحات نمایه لنز را فعال کنند. تصویر زیر ماژول اصلاحات لنز لایت روم را با روشن بودن نمایه لنز نشان می دهد.

علاوه بر این، لایت روم و سایر برنامه های ویرایش تصویر، تنظیمات دستی را برای افزودن یا تصحیح Vignetting ارائه می دهند. اسکرین شات زیر ماژول Lightroom’s Effects را با لغزنده های تنظیم شده برای تنظیم Post-Crop Vignetting در -70 نشان می دهد.

vignetting مصنوعی بسته به ترجیح عکاس ممکن است روشن یا تاریک باشد. در زیر اسکرین شات ماژول Lightroom’s Effects با Post-Crop Vignetting در +40 است. همچنین لایت روم تنظیماتی را برای Midpoint، Roundness و Feather ارائه می دهد.

فتوشاپ دارای عملکردی برای افزودن افکت Vignette به یک تصویر است. با این حال، فاقد ویژگی های پیشرفته لایت روم است. در قسمت Filters، Camera Raw و سپس Effects را انتخاب کنید و تنظیماتی را در نوار لغزنده Vignette انجام دهید.

کانن، نیکون، سونی و سایر برندهای دوربین، ابزارهای پس از پردازش ارائه شده توسط سازنده را برای رسیدگی به تصویربرداری در مرحله ویرایش ارائه می‌کنند. این شرکت‌ها برنامه‌های ویرایشی را به‌طور خاص برای محصولات خود طراحی می‌کنند و راه‌حل‌هایی را ایجاد می‌کنند که با ویژگی‌های vignetting دوربین‌ها و لنزهایشان مطابقت دارد.
اگر مایل به پذیرش کاهش اندازه و وضوح تصویر هستید، در موارد ویژنت شدید، برش تصویر ممکن است بهترین راه برای خلاص شدن از شر vignetting ناخوشایند باشد.

سازگاری دوربین و لنز

سازگاری لنزها و دوربین‌ها بر روی تصویربرداری تأثیر می‌گذارد، به‌ویژه هنگام ترکیب کردن فرمت‌های سنسور برش و فول فریم.
با توجه به اندازه سنسور تصویر کوچکتر، دوربین‌های با سنسور برش به لنزهایی نیاز دارند که برای فرمت آن‌ها طراحی شده باشند تا از vignetting جلوگیری کنند. این لنزها یک دایره تصویر کوچکتر از سنسور فول فریم تولید می کنند. استفاده از لنز طراحی شده برای یک دوربین فول فریم در یک دوربین برش فریم اغلب منجر به رنگ آمیزی شدید می شود.

با این حال، زمانی که لنز طراحی شده برای دوربین های فول فریم بر روی یک دوربین با سنسور برش نصب می شود، دایره تصویر تولید شده توسط لنز بزرگتر از سنسور است که اغلب باعث حذف vignetting می شود. در حالی که این ترکیب رنگ بندی را کاهش می دهد، ممکن است مشکلات دیگری مانند انحراف رنگی ایجاد شود. به علاوه، فاصله کانونی موثر لنز به دلیل برش فاکتور بیشتر خواهد بود.

یک عدسی چند عنصری به رنگ بندی کمک می کند. با این حال، هر لنز مفید برای عکاسی دارای عناصر متعددی است. لنزهای پرایم بهترین انتخاب یک عکاس هستند، نه تنها برای کنترل vignetting، بلکه برای کیفیت کلی تصویر و عملکرد در نور کم. ما یک مقاله ویژه در مورد انتخاب لنز مناسب داریم.

ایجاد تعادل بین اصلاح و خلاقیت

vignetting لنز بر تعادل کلی و کیفیت زیبایی شناسی عکس ها تأثیر می گذارد. این تأثیر از منابع مختلف ناشی می شود. در حالی که برخی تصویربرداری را نقصی می دانند که اصلاح آن را ضروری می کند، برخی دیگر آن را به عنوان یک ابزار خلاقانه می پذیرند. علاوه بر این، vignetting ممکن است در زمان ادیت اضافه شود، که به عکاس کنترل بیشتری بر روی افکت می دهد.
عکاسی سوراخ سوراخ (Pinhole photography) ، یک تکنیک دوربینی که به طور طبیعی رنگ‌بندی را نشان می‌دهد، ممکن است الهام‌بخش برخی افراد برای آزمایش این اثر باشد. در نهایت، انتخاب تصحیح vignetting یا افزودن خلاقانه آن ذهنی است و تحت تأثیر دید عکاس و روایتی است که او می‌خواهد از طریق تصاویر خود با آن ارتباط برقرار کند.

نتیجه گیری:

یک جلوه متداول در عکاسی، vignetting کردن لنز به صورت تیره شدن تدریجی تصویر در گوشه ها ظاهر می شود. vignetting اغلب از کیفیت کلی عکس می کاهد. می توان آن را به طور موثر از طریق تکنیک ها و راه حل های نرم افزاری مختلف به حداقل رساند یا برطرف کرد.
برعکس، بسیاری از عکاسان تصویربرداری را به عنوان یک ابزار خلاقانه می‌پذیرند و عمداً از تصویربرداری مصنوعی یا طبیعی استفاده می‌کنند و آن را در کار خود گنجانده‌اند. می تواند در کادر بندی سوژه یا ایجاد حالت خاصی بسیار موثر باشد و در نتیجه جذابیت زیبایی شناختی تصویر را افزایش دهد.
امیدوارم این مقاله درک شما را از این اصل عکاسی افزایش دهد.