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云漫风光摄影高级技巧讲座第十五期|镜头优化

色影无忌
云漫
强旮旯
2019-10-22

  今天我们讲“镜头优化“。镜头优化里包括了输入锐化,但又远远不止输入锐化。这个动作应该和输入锐化同时做。

  几乎所有的后期软件,如佳能DPP,Lightroom,Capture One,都或多或少地提供了镜头优化功能,用于纠正镜头的各种光学缺陷。这些功能包括:

  · 衍射补偿

  · 边缘锐度补偿

  · 紫边修正

  · 暗角修正

  · 变形修正

  · 红移修正

  注意,不是每一种软件都提供了所有这些功能。

  衍射补偿:这个技术我们我们在前面讲述衍射效应课程的时候就讲过了。佳能DPP和Capture One都提供了这个选项。打开它,软件就会自动对RAW文件进行反卷积锐化,能大致消除一档光圈的衍射影响。

  边缘锐度补偿: 我们上一节课提到了Capture One的边缘锐度补偿滑块。这个优化的作用是补偿镜头边缘的锐度损失。对图像周边进行较多锐化。Capture One的这个功能的缺点是我们必须手工去调整这个滑块,具体应该用多少数值只能靠眼睛去看。

紫边修正

  一个完美透镜应该把一束白光聚焦在一个点上。但实际上白光包括不同波长的色光, 而玻璃对不同波长的色光有不同的折射率。其结果是镜头无法将各种波长的色光都聚焦在同一点上。这种现象称为称之为色差, 英文叫Chromatic aberration (CA)。 很多镜头都有色差现象(包括纵向色差和横向色差), 哪怕用了消色差镜片。

  下面两张图引自photographylife·com/what-is-chromatic-aberration

纵向色差

纵向色差

横向色差

横向色差

  纵向色差在画面任何地方都可能出现,特别是大光圈拍摄时候。收小光圈会好很多。

  横向色差一般出现在广角镜头的边角上,在高反差区域出现绿色/紫红色边缘。是两边对称 - 比如画面的右下角落我们看到紫边在物体左侧,绿边在物体右侧。那么在画面的左下角落我们会看到绿边在物体左侧,紫边在物体右侧。

  对绝大多数摄影师来说,我们不需要关心这个色差到底是怎么来的。我们只需要知道,照片里的物体边缘的那些奇怪刺眼的绿边或紫边,通常都是色差导致。

佳能EF 11-24镜头在11mm端,画面最左下角的色差。

佳能EF 11-24镜头在11mm端,画面最左下角的色差

  是不是佳能镜头不够好才会有这么明显色差?其实EF 11-24是最好的超广角镜头之一,只是色差在广角镜头上太难控制了。

  我们来看看罗敦斯德HR50镜头在飞思1亿像素中画幅的上的表现。这是最顶尖的中画幅镜头之一,比EF 11-24贵了几倍,整个系统价格的差别就更不用说了。

罗敦斯德HR 50镜头画面最左下角的色差。

罗敦斯德HR 50镜头画面最左下角的色差

 

原帖地址:《云漫的风光摄影高级技巧讲座》 

如何消除色差?

  纵向色差在画面任何地方都可能出现。 它只能通过缩小光圈来消除,对风光摄影师来说,我们一般都用小光圈,大部分情况下它不是很明显。但有几次我在用中画幅的时候,发现白雪和岩石这样高反差区域总是有一些色差,哪怕是在画面中间。不过总体来说纵向色差不如下面要说的横向色差那么普遍。

  横向色差非常常见,一般出现在广角镜头的边角上。缩小光圈也无法消除。

  不过,目前大部分软件提供了一键消色差功能。比如Lightroom,点击一下镜头校正模块的“消除色差” (其功能是消除横向色差),绿边紫边立刻消失。

  我强烈建议大家把这个作为缺省设置。如果你一开始忘记消除色差,等你做了半天后期后发现画面里大量绿边紫边,再想消除就不是一键处理那么简单了。

  我在很多展览馆,美术馆的大幅照片里看到刺眼的绿边紫边。说实话,很多自称艺术家的人在技术方面缺乏一些基本功。这几天看到有人抱怨某著名展览里的一些照片里有很多没法入眼的技术缺陷,我一点都不奇怪。

一键消除佳能EF11-24镜头在11mm端,画面最左下角的色差。

一键消除佳能EF 11-24镜头在11mm端,画面最左下角的色差。

罗敦斯德HR 50镜头画面最左下角的色差。

罗敦斯德HR 50镜头画面最左下角的色差。

紫边(Purple Fringe)

  紫边是指画面里物体边缘,尤其是高反差物体边缘的紫色边缘。

  紫边和色差通常被同时提起。但它们不完全是一回事。

  色差会导致紫边。但紫边不全部都是由色差导致。尤其是在高反差边缘(比如常见的树枝和过曝天空边界)的紫边一般是因为数码传感器对各种色彩的敏感度不一样,以及解马赛克算法等种种原因而导致。

树枝和过曝天空边界的紫边,佳能EF 11-24镜头+EOS 5DSR

树枝和过曝天空边界的紫边,佳能EF 11-24镜头+EOS 5DSR

  打开镜头校正模块的“消除色差”功能,并不能完全消除紫边。

  这是因为紫边很大程度上不是镜头缺陷(色差是镜头缺陷),而是数码传感器的固有缺陷。

  我们可以手工消除紫边。下面我们以ACR为例。其他软件如Lightroom, Capture One也有类似功能。

  在镜头校正模块里选择“手动", 然后把“去边”里的“紫色数量”往右边拉,直到紫色消除为止。见下图:

  和消除色差一样,消除紫边应该是图像处理的第一步。

暗角修正

  镜头暗角(Vignetting)是另外一种缺陷,指镜头周边的亮度比中心低。绝大部分镜头为了控制体积,重量和成本,像场不会做很大,导致传感器四角贴近像场边缘,引起亮度和分辨率的下降。

  少数能移轴的镜头,像场远远大于传感器,这样的镜头不移轴的时候一般没有明显暗角,或者只有极其轻微的暗角。只有做了移轴动作,使得传感器的一边或两边贴近像场边缘时候才会有亮度和分辨率的下降。

  一般来说,长焦镜头只有在大光圈(比如f/2.8) 的时候才有一些暗角。

  大部分超广角镜头在全开的时候有非常明显暗角。比如佳能EF 16-35mm f2.8 L II的全开暗角竟然达到了4档。缩小到f/8,f/11后,在广角端的暗角大大减弱,但依然有一档。

  下图是佳能EF 70-200mm f/2.8 L IS 在光圈全开时候的暗角:

  暗角很容易纠正,下面我们以Lightroom为例。

  Lightroom和ACR可以加载所谓“镜头配置文件”。这种文件描述了每一个镜头的一些光学缺陷,包括暗角大小,还有畸变量。

  软件根据这个配置文件对RAW文件进行暗角和畸变修正。Lightroom包括了大部分常用镜头的配置文件,而且每次新版本发布的时候几乎都会加入对新镜头支持。此外,如果你用某个小众镜头,找不到配置文件的话,网上可能已经有人做好了。Adobe也提供工具让你自己制作配置文件。

  有了配置文件,我们可以一键消除暗角。只需要点击一下“启用配置文件校正”,暗角就没有了。

  虽然现在软件能轻易消除暗角,但这里我坦白一下,我自己大部分情况下并不去修正这个暗角。

  用大光圈拍摄人像的时候,暗角大部分情况下其实是很多人喜欢的事情。

  白天或早晚拍摄风光的时候,因为我们几乎都用小光圈,这时候的暗角一般不大,多数时候是半档到一档左右。一般我不会去消除它。我觉得暗角有助于让观众的视线集中到画面中心。说实话,我时常还故意给画面加一点暗角呢。

  夜里用大光圈广角镜头拍摄星空或北极光的时候,暗角有时的确太大了一点(2.5-4档的暗角)。但这时我更要避免打开配置文件的暗角校正功能。因为校正意味着软件必须把图片的四角提亮2.5-4档。夜空一般我们用高ISO拍摄,噪点本来就高。把暗角在提亮这么多的结果是四角的噪点惨不忍睹。

  这样的情况,我一般要么不去修正暗角,要么手工适当修正——人工提亮四周并大幅度降噪. 

  不过如果我要多张接片的话,那么我一定为每一张都打开暗角校正功能,否则照片接缝处会比周围暗,结果没法看。

畸变校正

  镜头配置文件不但能够购消除暗角,还可消除镜头的畸变,比如桶形畸变或枕形畸变。

  我们看看下面一张佳能EF 11-24mm 在11毫米端,在室内拍摄的一张图。这枚镜头在广角端有轻微的桶形畸变-注意地板上的平行线条变成了轻微的弧线。

  打开配置文件校正后,不但暗角消失了,畸变也消失了:

  不过一般来说,我只是在拍建筑,或者画面里有很明显直线条(如海平面)的时候才打开配置文件校正。 一般的自然风光有一点镜头畸变是看不出来的。而我前面又说过我喜欢留一点暗角,因此我一般不打开配置文件校正。这个只是我的个人习惯。如果你习惯每一张都打开,也是没有错的。

红移校正

  红移现象绝大多数135系统用户可能从没遇到,因为在单反系统里,还有大部分无反系统里,这个问题基本不存在。

  但对中画幅数码后背用户来说,还有少数把旁轴镜头转接到无反系统上的用户来说,因为镜头距离传感器太近,画面四边的光线入射角太大,导致红移现象(画面四周出现紫红色或其他奇怪色彩)。如果不加修正,这样的照片是完全没办法用的。

  下面是飞思一亿像素后背配罗敦斯德HR23镜头拍摄的一张作品。可见四周有非常严重的红移。

  解决红移的传统办法,是用户每拍完一张照片后,在镜头前面加一块半透明的白色塑料板,再拍一张。这张照片本来应该是均匀白色,但因为红移的存在,四周成了红色,而且还有暗角(也是镜头缺陷)。软件用这张照片计算出如何消除红移和暗角。这个过程叫LCC校正(LLens Cast Correction/Calibration)。

  Capture One的重要功能之一就是提供LCC功能。今年开始,Lightroom也开始提供类似功能了(平场/FlatField) 。

  最新一代背照式传感器很大程度上消除了红移现象,但这个问题在某些镜头上还是有。此外还有很多用户继续在使用老型号传感器,LCC 是必须步骤。

  最后,我们来看看佳能DPP软件的数码镜头优化(Digital Lens Optimizer, DLO) 功能。

  前面讲述的各种优化,从衍射补偿到边缘锐度衰减校正,都很有必要。但一个个做下去比较费时间。特别是边缘锐度衰减校正这一项,我们人工很难控制好一个度,让边缘锐化得当,同时中心不过锐。

  DPP软件里有一个很好用的功能,叫做数码镜头优化,能大大简化这个过程。使用这个功能需要我们拍摄RAW文件,同时软件必须支持这个镜头。

  DLO用起来非常简单,我们点击“镜头”,然后在Digital Lens Optimizer选项前面打勾(下图中红圈内选项)。如果你以前已经下载过这个镜头的特性文件,DPP就会立刻自动对镜头优化。否则,DPP会提醒你下载镜头的特性文件。

  优化量我一般就选50。您也可以依据需求改变这个值。

  DLO做了哪些事情?

  我们知道它会打开衍射补偿功能,消除一部分衍射带来的负面影响。

  它会对图片锐化并且自动进行边角锐度衰减补偿 - 对边角锐化多,对中心锐化少。这部分完全不需要人工干预。

  它可能还会用别的数学模型和参数去提高画质,但我不敢肯定它是怎么做的。

  DLO会对图片进行锐化,但同时DPP还有另外一个缺省锐化值。佳能公司建议,如果打开DLO的话,不妨先把缺省锐化值点降低到0,以免重复锐化,导致锐化过度。然后打开DLO,再慢慢增加锐化值。

  我们来看看DLO的效果。

  先看画面中心部分:

  关闭DLO:

  打开DLO:

  显然,打开DLO后,中心部分稍微锐利了一点。这是衍射校正和锐化的作用。

  我们再来看看边角:

  关闭DLO:

  打开DLO:

  显然,打开DLO后,边角画质有了极大提高。

  我曾经试图自己手工去模仿这个效果。这需要对边角进行高强度锐化,对中心进行比较轻微锐化。这牵涉到使用上次说过的锐度衰减蒙板。花了不少时间以后,我可以做到接近DLO的结果(但还是有一点点距离)。打开DLO只需要点击几下鼠标,如果能用它,何必自己折腾呢?

  注意,DPP还自动消除了色差。

总结:

  我们的镜头,包括最顶级专业级镜头,难免会有一些光学缺陷。镜头和传感器的组合,或者一些参数设定(比如光圈)也会引入一些缺陷。

  这些缺陷包括衍射效应,边缘锐度衰减,暗角,色差,紫边,红移,畸变等等。

  幸运的是,在数码时代,我们可以用软件在很大程度上消除或减弱这些问题,从而大大提高画质。每一个摄影师,都应该知道这些问题的解决方案和他们的潜力。

  好了,《镜头优化 》就讲到这里。谢谢大家。

 

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