qudatheo

Golf

2011-06-17T19:51:00.002+02:00

Man on the Moon...

2010-04-18T21:53:00.001+02:00

NASA a lasat sa scape una dintre imaginile clasificate ale aventurii terestre pe luna (Apollo 17) de acum 40 de ani.

Retezat în low key

2010-03-30T12:19:00.007+02:00

31 decembrie 09

Densuș

Hunyad

Lacul mare inghetat

2010-03-23T12:44:00.003+01:00

Retezat, decembrie 2009

Peisaje

2010-03-23T12:36:00.003+01:00

noiembrie 2009 - Podisul Mehedintiului

decembrie 2009 - Retezat

Despre temperatura culorii şi balanţa de alb în fotografie

2010-01-19T14:46:00.116+01:00

Balanţa de alb nu este decât o tentativă de a forţa ca imaginea dată de cameră sa fie o versiune acceptabilă a ceea ce omul vede.

Cunoaştem faptul că întotdeauna culoarea percepută de creierul nostru este lungimea de undă reflectată de obiectul la care ne uităm. Această culoare este rezultanta din lumina reflectată de obiect modificată de temperatura luminii care pică pe obiect, în speţă, însăşi culoarea razei de lumină. Un subiect pe care îl percepem ca fiind alb "pur" reflectă în totalitate lumina care ajunge la el, iar un obiect negru nu reflectă deloc. Desigur, cele două nu sunt decât modele fizice, niciun corp nu este nici perfect alb, nici negru perfect în realitate. Toate depind de temperatura culorii luminii incidente. De exemplu, foaia de hârtie este albă, doar în aparenţă, iar un obiect, oricât de negru ar părea, tot reflectă o mică parte din lumina incidentă şi are o anumită tentă cromatică.
Scara de temperatură a culorii se întinde de la roşu la albastru, se bazează pe culoarea pe care o refectă un obiect, în funcţie de... cât de cald este. Pentru raţiuni de coerenţă, să ignorăm compoziţia substanţei din care este alcătuit obiectul şi să îl tratăm teoretic, ca şi corp negru. Măsurată în grade Kelvin, această temperatură a culorii suscită un interes particular în fotografie, întrucât toate sursele luminoase au o anumită temperatură. Încălzit la o temperatură de 1000K, un corp negru emite o lumină roşiatică (vezi oţelul încins). Pe masură ce temperatura creşte, se schimbă şi culoarea pe care o radiază, înspre oranj şi apoi înspre galben deschis. Ea devine aproape albă undeva în jur de 5800K, aceasta fiind şi temperatura suprafeţei solare, pe care o considerăm din motive practice în fotografie ca fiind alb neutru. Dacă încălzim şi mai mult obiectul, el va capăta o nuanţă bleu-albăstruie de la 7000K până la albastru dens la 9000-10000K.
Problema este că Dumnezeu (sau natura, după cum preferă evoluţioniştii) a proiectat sistemul nostru de vedere astfel încât creierul nostru să prefere să înregistreze culoarea pielii - de exemplu - în acelaşi mod fie că o vedem la un bec sau sub soare puternic, o impresie, chestiune discutabilă situată între psihologie şi fiziologie. Însă aceasta nu este realitatea: culoarea pielii noastre este relativă: depinde de lumina care o "incălzeste".
Uitaţi-vă la mâna dvs afară într-o seară când încă mai este lumină afară, apoi imediat intraţi în casă, aprindeţi becul (lumina incandescentă) şi uitaţi-vă iar. Vi se va părea că este aceeaşi culoare a pielii. Nu este adevărat : culoarea diferă, însă creierul vostru a facut corecţiile necesare - cum se zice, ochiul s-a adaptat - încât să vă dea această impresie.
A fost nevoie de sute de milioane de dolari, sute de mii de ore de muncă adunate în 150 de ani pentru a crea o tehnologie care să permită ca o cameră de numai câteva zeci sau sute de dolari să redea o imagine acceptabil de fidelă a ceea ce noi dorim să vedem!
Ni se pare logic şi simplu să judecăm care cameră are o balanţă de alb mai fidelă decât alta, însă este o chestiune pur subiectivă, care ţine de ochiul privitorului.
Foarte des aud că o anume cameră are auto-white balance mai bună decât alta: este relativ şi subiectiv. La fel de bine, alt individ poate să susţină că o altă cameră are awb mai "reală". Noi aici pretindem că judecăm ceea ce inginerii respectivi au proiectat să pară, nu ceea ce este în realitate.
Alteori aud că o cameră are culori naturale sau că balanţa de alb într-un anumit caz redă o culoare "mai reală" a pielii decât în alt caz. Fals! În cazurile acestea, culoarea pielii (re)dată de cameră este rezultată de culoarea luminii incidente, de modul cum a fost proiectată camera să redea cele trei culori primare, RGB (aici e o alta discuţie) şi de setarea wb a camerei. Deci tot o rezultantă, care este evaluată relativ (vezi subiectiv) de creierul nostru, în funcţie de gusturile şi educaţia noastră vizuală, dar şi după prejudecăţile şi clişeele vizuale pe care le avem în subconştient.

Din punctul meu de vedere, în ceea ce priveşte fotografia, balanţa de alb este efectiv o chestiune de gust, pe care eu o setez a posteriori aşa cum mi se pare mie mai bine din punct de vedere estetic. Cu atât mai mult, în cazul unui portret în culori, în care este importantă culoarea pielii subiectului : o prefer uneori mai caldă (aşa cum este curentul dominant în arta fotografică recentă) sau alteori mai rece, totul depinde de cum apreciază creierul meu subiectul şi circumstanţa respectivă, cât şi de perspectivele mele estetice.

Muşunoaie de furnici

2010-01-14T23:54:00.008+01:00

Dati clic pe imagine ca sa vedeti cat de mici si insignifianti suntem!

Iar în lumea asta mare, noi copii ai lumii mici,
Facem pe pământul nostru musunoaie de furnici;
Microscopice popoare, regi, osteni si învătati
Ne succedem generatii si ne credem minunati;
Musti de-o zi pe-o lume mică de se măsură cu cotul,
În acea nemărginire ne-nvârtim uitând cu totul
Cum că lumea asta-ntreagă e o clipă suspendată,
Că-ndărătu-i si-nainte întuneric se arată.

Eminescu - Scrisoarea I

11 octombrie 09

2010-01-10T16:02:00.009+01:00

România de pe malul celălalt

2010-01-10T15:44:00.008+01:00

10 oct 09

Severinul de dincolo

Piciorul podului lui Traian la ei

cuib de lebada (?)

Casa de român la ei

17 septembrie 09

2010-01-10T15:26:00.003+01:00

Vrancea

Vanju Mare

12 august 2009

2009-10-26T15:25:00.006+01:00

Arnota

Olarul din Horezu

Fagaras

2009-10-26T15:21:00.003+01:00

11 aug 09

Biodiversitate si ecologie la Vidraru

Sibiu

2009-10-26T15:16:00.003+01:00

10 august 09

Fagaras - de departe

Retezat - august 2009

2009-10-26T15:07:00.004+01:00

7-9 august 09

Valea Mare a dinozaurilor pitici

(dinozaurii se odihnesc la muzeul din Deva)

Os de dinozaur ?

Fête de la Musique - cu 43mm

2009-09-20T18:49:00.004+02:00

Strasbourg, 21 iunie 09

Mlastina Lispach

2009-09-02T16:59:00.007+02:00

Rezervatia naturala "Turbaria Lispach" din muntii Vosgi
23 mai 09

Milano, 6 mai

2009-08-29T22:31:00.008+02:00

Muzeul foto de la Vevey

2009-06-05T19:10:00.019+02:00

Pentru cei care au drum prin Elvetia, mai exact pe riviera lacului Léman, ar fi o buna idee sa dea o fuga sa vada Muzeul aparatului fotografic din Vevey, oraselul unde si-a trait Charlie Chaplin ultimii ani.
Am fost in primavara aceasta acolo, iar tezaurul muzeului m-a lasat efectiv fara respiratie: camere, accesorii, aparate, obiective, materiale despre care nici nu stiam ca au existat si multe altele despre care doar auzisem din carti. Multe unicate. Obiective disparute din istorie. Fotografii inedite. De fapt, muzeul reprezinta un adevarat periplu fascinant prin istoria tehnicii fotografice, de la Niépce, pana la epoca digitala : 8 sali, pe 5 etaje, peste 500m².
Prezentarea este argumentata printr-o documentatie bogata, imagini, schite animatii interactive, proiectii, materiale video, instalatii de test, ateliere. Sa nu uitam nici de expozitia de fotografie avand in fiecare luna alt autor.

Desi fotografiatul este interzis in interiorul muzeului, am reusit sa "fur" cateva cadre, a se scuza insa calitatea lor, muzeul are o iluminare mai... obscura.

Curbura campului

2009-06-04T19:17:00.034+02:00

Pentru o lentila simpla, suprafata de proiectie a imaginii (planul campului sau planul Gaussian), nu este nici pe departe un plan propriu-zis, ci o suprafata curba, numita suprafata Petzval, centrata in punctul nodal posterior al lentilei.

^{Datorita curburii campului, imaginea lui B in B' este mai apropiata de lentila decat imaginea lui A in A', cand in realitate A este mai apropiat de obiectiv decat B.}

Daca obiectul focalizat este mai apropiat de obiectiv, aceasta discrepanta devine si mai mare, iar suprafata Petzval devine si mai curbata.
Astfel, printr-un obiectiv/lentila care sufera de aceasta aberatie este imposibil sa obtinem un camp de proiectie al imaginii plan: cand centrul este bine definit, colturile sunt blurate si reciproc. De notat ca o lentila pozitiva introduce o curbura a suprafetei Petvzval spre exteriorul lentilei (vezi in imagine mai jos), pe cand o lentile negativa introduce o curbura a campului opusa.

In practica, o imagine care sufera de aceasta aberatie are fie centrul blurat, insuficient definit, fie - mai degraba - marginile si colturile suferind de aceast defect.

^{Imagine obtinuta in conditii de laborator: astigmatismul sagital si curbura campului necorectate}

^{Imagine obtinuta cu un obiectiv slab corectat de curbura campului}

Corectia. Joseph Max Petzval a fost primul optician care, in 1840, plecand de la calcule matematice, a obtinut o formula cunoscuta azi sub numele de suma Petzval, care descrie curbura campului unui obiectiv in functie de indicii de refractie si curbura suprafetelor lentilelor componente, in absenta astigmatismului (daca nu avem astigmatism, suprafetele sagitale si tangentiale, discutate aici, se suprapun si coincid cu suprafata Petzval).

Numai pentru geeks !

Formula suprafetei Petzval pentru un obiectiv cu k numar de lentile este:

unde f_i - focala lentilei i
n_i - indicele de refractie al lentilei i

Alegand aceste variabile (focalele lentilelor si indicii de refractie) cu grija - printr-o succesiune de lentile negative-pozitive cu suprafete si forme bine calculate - este posibil ca suma Petzval sa fie redusa aproape de 0 - chiar si 0 uneori - obtinandu-se practic un camp al imaginii plat. Din pacate, acest lucru nu este posibil fara a lasa alte aberatii partial necorectate, iar de aceea proiectantii au o sarcina foarte dificila - de a lucra la corectii, post-corectii, post-post-corectii etc. pentru a obtine un echilibru fragil intre curbura campului, aberatiile reziduale si cele corectate. Se numesc optimizari. Aceasta sarcina este insa considerabil usurata in prezent, prin folosirea metodelor computationale.

Anastigmatul. Incepand cu prima jumatate a secolului XIX, opticienii s-au straduit sa depaseasca o proprietate aparent inerenta a lentilelor prin care astigmatismul poate fi corectat numai prin introducerea suprafetei Petzval nenule si viceversa. Inventarea in 1885 de catre Ernest Abbe si O. Schott a sticlei crown pe baza de bariu (index de refractie mare) a facut posibil ca in 1890, sa fie gasita o solutie eficienta la aceasta problema, si anume formula anastigmat: un obiectiv se zice a fi anastigmat atunci cand are un camp al imaginii plat si liber de astigmatism. Acest lucru a condus curand la proiectarea unor obiective fotografice celebre, ca Zeiss Anastigmat, Tessar, Dagor s.a.

^{Primele anastigmate: cu albastru inchis e sticla flint, iar cu albastru deschis e sticla crown}

Primul obiectiv anastigmat este Ross Concentric (inventat de H. Schroeder in 1888) care era format din doua dublete acromatice identice, puse simetric in jurul stopului ; rezultatul: suprafata Petzval era nula, astigmatismul de asemenea. Apoi Paul Rudolf (Zeiss), optimizand formula lui Schroeder pentru a corecta si aberatia de sfericitate, a inventat propriul Anastigmat (denumit mai tarziu Protar).

Tot P. Rudolf a inventat in 1902 celebrul Tessar, in fond tot un obiectiv anastigmat, formula "imprumutatata" de multi alti opticieni, care mai traieste si azi sub diferite forme. Plecand pe alta ramura a conceptiei anastigmat, firma germana Goertz a lansat in 1904 obiectivul Dagor (initial cunoscut ca Double Anastigmat Goerz) - profitand de descoperirea tripletului cementat - un anastigmat simetric, si acesta de mare succes si care a cunoscut si el multe avataruri.
Multe din obiectivele moderne au la baza formula anastigmat sau variante imbunatatite ale acesteia.

^{Celebrul Leica Noctilux 50mm f/1.2.
Observati grupul de 4 lentile (evidentiate de mine in albastru) din jurul stopului: este un anastigmat}

Atentie: Se confunda des curbura campului cu alte doua fenomene optice: deformarea perspectivei la obiectivele super-angulare sau - si mai des - distorsiunilie geometrice. Cele trei fenomene nu au de-a face unul cu altul !

Bibliografie aici.

Geneva

2009-06-01T02:28:00.013+02:00

1-5 aprilie '09

Ala din stanga e pretul butonilor...cel al ceasurilor nu vreti sa va inchipuiti cat era!

Riviera elvetiana

2009-05-22T19:16:00.014+02:00

4 aprilie
Montreux

Castelul Chillon

Trenul cu cremaliera

Vevey

Astigmatismul

2009-05-17T03:55:00.027+02:00

Astigmatismul este o alta aberatie optica oblica - deci care apare doar inspre extremitatile campului - care e foarte cunoscuta in optica medicala; o mare parte din persoanele purtatoare de ochelari sufera de asa-zisul astigmatism oftalmologic, o boală manifestată printr-o deformare a corneei.

Definitie: Din punct de vedere fotografic, in cazul astigmatismului, razele luminoase provenite de la un obiect extra-axial - care nu se situeaza pe axa optica a obiectivului/lentilei - nu converg intr-un singur punct, ci formeaza doua linii focale scurte, una radiala fata de campul obiectivului si alta tangentiala la el, ambele linii fiind perpendiculare pe directia axului conului de lumina (nu al axului optic).

^{Formarea astigmatismului unui punct printr-o lentila convexa}

Reciproc, razele din planul meridional sau tangential - cel care cuprinde axa obiectivului - focalizeaza intr-un punct mai apropiat de obiectiv, pe cand cele din planul sagital sau radial focalizeaza mai departe de el. Intre cele doua focare astigmatice, orice imagine a unui punct din spatiu va fi blurata, sub forma unei elipse. Punctul minim de blurare se va afla la mijlocul distantei intre cele doua focare astigmatice si este de forma unei stele sau diamant in cruce.

^{Con de raze si punct astigmatic, in conditii de laborator}

In fapt, sunt create doua suprafete focale, fiecare corespunzatoare unuia dintre cele doua planuri. Vazute din laterala, cele doua suprafete corespund unor linii curbe si coincid numai in axa optica:

Astigmatismul este direct proportional cu deschiderea diafragmei si cu patratul unghiului format de conul de raze si axa optica. Magnitudinea aberatiei astigmatice este data de distanta dintre cele doua linii focale definite mai sus.

In imaginile din viata reala, obiectivele slab corectate la astigmatism redau o imagine stearsa, cu contrast slab inspre marginile si colturile campului, punctele luminoase avand forma unor cruciulite luminoase daca sunt in focus, iar in cazul cand sunt in afara campului de focalizare (bokeh), iau forma unor elipse, gogosi sau clopote luminose.

^{Punct astigmatic format de un obiectiv foto}

^{Decupaj lateral dintr-o imagine obtinuta cu un obiectiv foto slab corectat la astigmatism}^{Bokeh astigmatic}

Corectie: Astigmatismul poate fi controlat prin modificarea formei (suprafetei) lentilelor si prin ajustarea distantei sale fata de stop (diafragma), astfel incat sa limiteze grosimea si pozitia fascicului de raze care trece prin obiectiv. Mai multe despre aceasta si despre obiectivul anastigmat aici.

Inserarea unei lentile menisc de putere slaba cat mai aproape de planul filmului s-a constatat ca introduce propriul astigmatism care poate ameliora sau anula complet astigmatismul generat de restul sistemului optic.

Bibliografie aici.

Lausanne, 2 aprilie

2009-05-14T13:56:00.009+02:00

La Cathédrale Notre-Dame

Ouchy

Coma

2009-04-23T09:31:00.029+02:00

Spunem ca un obiectiv sufera de coma sau aberatie comatica atunci cand imaginea extra-axiala a unui obiect punctiform nu este un singur punct, ci o figura oarecum asemanatoare cu un evantai, cu un punct in capat urmat de o coada dilatata.
Definitie: Coma este aberatia optica care apare cand razele de lumina extra-axiale nu focalizeaza in acelasi punct din imagine.

^{Formarea comei pentru un punct la trecerea printr-o lentila convexa simpla}

Cuvantul coma este pe buna dreptate inrudit cu cuvantul cometa, intrucat se aseamana cu respectivul fenomen celest si are, ca si acela, o reprezentare de multe ori mirifica, diafana, splendida - vezi imaginile de mai jos - insa nu prea apreciata de fotografi, care o considera un fenomen indezirabil, un defect.

^{Diferite tipuri de coma combinate cu alte aberatii (cromatice, astigmatism)
care se formeaza de catre obiectivele fotografice.}

Teoretic, aberatia comatica (nu cromatica !), atunci cand este prezenta, este inexistenta in mijlocul campului si este mai pronuntata pe masura ce ne indreptam spre marginile campului. Ea este proportionala cu unghiul de cuprindere si cu patratul diafragmei. Practic, atunci cand apare, se poate observa doar pe marginile extreme si pe colturi, ca in imaginea de mai jos obtinuta in conditii controlate.

^{Imagine obtinuta in conditii de laborator, cu puncte afectate de coma}

In general, coma este mai greu de pus in evidenta (de izolat) intr-o imagine defectuasa. Nivelul de degradare a imaginii pe margini poate fi datorat oricarei alte aberatii oblice, iar de obicei se intalnesc atat coma cat si astigmatismul, curbura campului, aberatiile cromatice - generand o imagine stearsa, lipsita de contrast, care da impresia ca se scurge inspre margini.
Considerand ca avem un obiectiv foarte bine corectat la celalte aberatii oblice si suferind numai de aberatia comatica - fenomen rar intalnit insa - ar trebui sa vedem ceva asemanator ca in imaginea urmatoare:

^{Un colt dintr-o imagine obtinuta in conditii de fotografiere normale
cu un obiectiv (Canon EF 28mm/1.8) insuficient corectat de aberatie comatica.}

Corectia: In mod clasic, coma se corecteaza prin folosirea formulelor optice simetrice, discutate aici.
In prezent, aberatia comatica este bine corectata in obiectivele moderne si nu reprezinta un problema decat pentru obiectivele super-angulare cu formule optice tip retrofocus si la deschideri foarte mari (f/1 - f/2.8). In cazul acesta se corecteaza prin adaugarea mai multor lentile definite prin formule optice complicate optimizate computational, uneori prin folosirea a uneia sau mai multe suprafete asferice.
Foarte important este de amintit faptul ca, fiind o aberatie oblica, coma se tine sub control cu eficienta, prin inchiderea diafragmei. Astfel, chiar pentru un obiectiv super-angular prost corectat, coma devine neglijabila la inchiderea diafragmei la f/4 si dispare efectiv la f/8.

Bibliografie aici.

Ianuarie, februarie, martie...

2009-03-31T18:28:00.014+02:00

La neige

Vosges

Carnivale, carnivale....

Rivétoile

Aberatia cromatica transversala

2009-03-22T17:30:00.047+01:00

Cunoscuta si sub denumirile culoare laterala sau diferenta cromatica la marire. Este cea mai frecventa si blamata dintre aberatiile cromatice.

Definitie : Aberatia cromatica transversala (ACT) este datorata unei schimbari a lungimii focale a obiectivului in functie de lungimea de unda a luminii (adica in functie de culoare), astfel incat dimensiunea imaginii intr-o culoare este mai mare decat in alta. Fenomenul este nul in mijlocul campului insa creste progresiv pe masura ce ne deplasam spre margine.

^{ACT: analizand formarea ei in sectiune, putem zice ca e generalizarea aberatiei cromatice longitudinale}

Aceasta aberatie nu era deranjanta in zilele filmului alb-negru, insa la fotografia color chiar o mica ACT reprezinta o problema deranjanta pentru un fotograf exigent, atat din cauza marginilor colorate artificial ale obiectelor, cat si pentru ca afecteaza grosolan definitia imaginii pe marginile campului.

^{Portiune marginala dintr-o imagine, unde culoarea laterala este foarte pronuntata:
se observa ca are doua componente cromatice;
in cazul asta mov-albastru inspre marginea campului si respectiv verde-galbui inspre centrul sau.}

Corectia: Este destul de dificil de controlat chiar si in ziua de azi cu mijloacele computationale moderne si prin folosirea materialelor optice exotice sau a suprafetelor asferice. Reprezinta o problema deschisa pentru orice proiectant de obiective. Spre deosebire de AC, culoarea laterala nu este ameliorata de inchiderea diafragmei. O solutie clasica, o reprezinta folosirea schemelor simetrice : adica sisteme optice in care fiecare element si dimensiune de o parte a diafragmei, este repetata simetric de partea cealalalta, astfel incat ambele jumatati sunt simetrice si montate la aceeasi distanta fata de diafragma.

^{Trecerea (teoretica) razelor luminoase ale unui punct A din spatiu printr-un sistem de lentile simetrice
si formarea corecta (fara aberatii oblice) a imaginii punctului in A'}

Un sistem simetric are cateva proprietati interesante, printre care cea mai importanta este corectarea automata a trei dintre aberatiile oblice/transversale : coma, distorsiunea si ACT. Astfel, designul general al obiectivului este substantial simplificat fiind nevoie de a corecta aberatiile longitudinale si astigmatismul.

^{Evolutia obiectivelor optice simetrice - dupa cum se poate constata din desen un obiectiv normal de 50mm modern este derivat din vechea formula de Planar
inventata de opticianul Paul Rudolf cu 100 de ani in urma. Designul simetric este pastrat partial la obiectivul Planar din 2004.
Formule foarte asemanatoare gasim la aproape toate obiectivele moderne de 50mm cat si la majoritatea obiectivelor pentru portret.}

Alte metode de corectie constau in folosirea elementelor ultra-dispersive - apocromate sau in folosirea suprafetelor asferice (discutata aici) . In general, ACT se corecteaza cel mai eficient prin utilizarea combinata a celor trei metode de mai sus.

Purple fringe

Un fenomen particular si de data relativ recenta este asa numitul "purple fringe", marginiea purpurie. Desi majoritatea cercetatorilor considera ca este cauzat de microlentilele fotositilor care compun sensorul camerei - in speta aberatii cromatice care sunt generate de catre microlentile si care apar pe imaginile formate de muchiile obiectelor la contraste mari - sunt opinii separate care il atribuie fie unor halouri parazite, fie interferentelor cu raze dispersate din afara spectrului vizibil (dinspre infrarosu/ultraviolet) sau interferentelor electronice la nivelul fotositilor.

^{Purple fringe}

De obicei se face confuzie intre ACT si PF, insa un ochi atent le poate diferentia, intrucat, spre deosebire de ACT, PF pot aparea oriunde in campul imaginii si au o singura componenta cromatica, purpurie sau invecinata (mov, albastru, cyan).
O teorie care mi se pare interesanta presupune ca PF ar fi un efect complex, rezultat din combinarea reminiscentelor datorate altor aberatii optice insuficient corectate si este relativ proportional cu marimea fotositilor sensorului [3].

Bibliografie aici.

Aberatia cromatica longitudinala

2009-03-18T00:46:00.035+01:00

S-a constatat ca orice material transparent este dispersiv, adica indicele de refractie creste pe masura ce ne deplasam dinspre rosu inspre albastru, in cadrul spectrului vizibil (adica odata cu scaderea lungimii de unda). Astfel, partea albastra a razelor de lumina (alba) va fi indoita (refractata) de catre o lentila mai mult decat cea rosie.

^{Formarea aberatiei cromatice}

Definitie: Aberatia cromatica longitudinala sau axiala (AC) este o caracteristica a lentilei potrivit careia lumina de diferite lungimi de unda (diferite culori) nu se focalizeaza in acelasi punct.

^{Imagine afectata de AC}

Corectie. Pentru o lentila convexa, albastrul focalizeaza mai aproape decat rosul, iar pentru una concava, fenomenul se petrece invers. Tocmai acest lucru a facut ca fie descoperit demult faptul ca un element negativ din material slab dispersiv cu indice mic de refractie (sticla flint) combinat cu un element pozitiv din material puternic dispersiv cu indice mare de refractie (sticla crown) formeaza un asa-zis dublet acromatic, care corecteaza AC.

^{Dubletul acromatic}

Pentru a corecta o lentila convexa (pozitiva) de AC folosind dubletul acromatic este nevoie ca elementul convex sa aiba o putere mai mare decat cea a elementului concav (negativ), astfel incat puterea grupului rezultat sa fie cea ceruta, insa AC sa fie reduse cat de mult posibil. Din fericire, acest lucru este usor de realizat, intrucat exista o gama enorma de tipuri de sticla disponibile, de diferite combinatii de indecsi de refractie si dispersie.

^{Un dublet acromatic (lentile cementate)}

AC este influentata de deshiderea diafragmei, astfel incat putem zice ca poate fi controlata de diafragma prin inchiderea acesteia.

^{Folosirea diafragmei pentru minimizarea AC}

Spectrul secundar

Cand spunem ca o lentila a fost "acromatizata", ne referim strict la faptul ca spectrul a fost "indoit" inapoi, astfel incat numai cele doua culori (rosu si albastru) sa focalizeze in acelasi punct. Insa ce se intampla cu celelalte culori ale spectrului ? Galben, verde, violet etc. Acestea raman desigur dispersate si nu au un focus comun cu celelalte doua culori "corectate". Ceea ce a ramas se numeste spectrul secundar (SS) sau rezidual sau culori secundare. Deci un dublet acromatic nu corecteaza automat AC pe toate lungimile de unda ale spectrului. SS poate avea o influenta foarte mare mai ales pentru obiective lungi, si de aceea este luata in considerare serios de proiectantii actuali.

^{Dispersia intregului spectru la luminii trecerea printr-o lentila}

In prezent nu se mai gasesc obiective necorectate de AC – spectrul principal (rosu + albastru) - principala problema ramanand corectia spectrului secundar.

SS se corecteaza modern prin doua metode : prima consta in adaugarea unui element dubletului acromatic, pentru a corecta cea de-a treia culoare, verdele; a doua, mai moderna consta in folosirea unor tipuri moderne de sticla cum ar fi, de exemplu, fluorita (sticla FL) sau alte sticle exotice cu index de dispersie deosebit de ridicat (LD, ED, SLD etc.). Este posibil se se proiecteze inteligent un obiectiv in asa masura incat SS sa fie redus pana la un punct care sa fie deci neglijabil. Astfel de lentile sau de obiective sunt denumite apocromate (pentru corectarea culorilor principale - rosu, albastru - si o culoare secundara - verde - si respectiv super-apocromate (cele care corecteaza culorile principale si cel putin doua culori secundare - foarte rar intalnite).

Bibliografie aici.

Aberatia de sfericitate

2009-03-11T16:57:00.051+01:00

Definitie: Este o aberatie optica axiala unde razele care trec pe la periferia lentilei sunt indoite (refractate) astfel incat focalizeaza mai aproape de lentila decat razele mai apropiate de axa ei.

Aberatia de sfericitate (AS) este in mod caracteristic proportionala cu cubul deschiderii diafragmei. Este datorata exclusiv geometriei lentilei, a carei suprafata este in mod clasic sferica.

Trecerea luminii printr-o lentila care sufera de AS si influenta diafragmei asupra aberatiei

Ca efect, imaginea formata de o lentila, sau de un obiectiv slab corectat (unul necorectat nu vom gasi decat poate printr-un muzeu cu obiecte din secolul XIX) de aberatia de sfericitate va avea o claritate si o definitie scazute:

Imagine afectata (grav) de AS

Corectia : In mod clasic, corectia AS a unei lentile se face prin combinatia cu una sau mai multe lentile de aceeasi putere, insa cu semn opus. Astfel, devine convenabil pentru proiectant sa corecteze odata cu AS, si aberatia cromatica. Uneori, acest lucru se realizeaza printr-o pereche de lentile avand o raza interioara comuna, astfel incat sa fie cementate impreuna si creeaza o singura unitate sau grup. Mai multe astfel de grupuri apar deseori in ansamblul unui obiectiv cu scopul de a corecta si alte aberatii, in afara de cele cromatice si sferice.

Grup de lentile cementate

In obiectivele moderne insa, AS se corecteaza cel mai eficient prin folosirea lentilelor asferice : aceste lentile au cel putin una din suprafete necircumscrisa unei sfere. Ea poate fi descrisa fie de o hiperbola sau de o parabola, fie de o elipsa, sau chiar de o alta functie mai complexa.

Lentila clasica vs lentila asferica

Desi au fost imaginate si descrise analitic de catre Descartes si Huygens in secolul XVII, aceste lentile au aparut relativ recent in optica, fiind fabricate pe scara larga abia de la jumatatea secolului trecut, initial doar de catre Zeiss, Leica si Hoya. Aceasta intrucat fabricarea lor necesita un procedeu tehnic dificil si costisitor care da rezultatele scontate, la precizia dorita, doar prin folosirea masinilor moderne, sofisticate, (ideal) cu comanda numerica. In prezent, procesul de fabricare - matritare, formare si polizare - a unei asferice este controlat exclusiv de calculator.
Materialul folosit pentru lentilele asferice poate fie plastic (unul polimer specialdesigur), insa de cele mai multe ori sticla, un tip anumit de sticla. Un obiectiv care contine elemente asferice va avea si un pret simtitor mai ridicat.

Suprafata asferica a lentilei frontale a acestui obiectiv fisheye este evidenta

Lentilele cu suprafete asferice se folosesc nu numai la corectarea AS, ci si la rezolvarea altor aberatii optice, foarte des pentru astigmatism si curbarea campului sau pentru aberatia cromatica laterala.
Desi majoritatea obiectivelor performante actuale are cel putin un element asferic in componenta sa, simpla folosire a acestor elemente intr-un obiectiv nu garanteaza un rezultat de inalta performanta, adica un obiectiv excelent corectat de AS. Cateodata, proiectantul poate alege un grup de lentile sferice care sa aiba aceeasi eficacitate ca una asferica, sau chiar mai buna. Acest lucru depinde foarte mult de efectele conjugate ale celorlaltor elemente ale obiectivului, luate in ansamblu. Totul tine de talentul si de experienta proiectantului, dar si de gradul de precizie la care se realizeaza ulterior componentele si ansamblul.

Bibliografie aici.

Aberatiile optice ale obiectivelor foto. Introducere

2009-03-10T16:06:00.046+01:00

In mod natural si intuitiv, un obiectiv fotografic ar fi compus dintr-o singura lentila, maxim doua, insa obiectivele fotografice cu focala fixa au in componenta lor in general intre 5 si 11 lentile, iar cele cu focala variabila (zoom-urile) sunt compuse din 10 - 17 sau chiar peste 20 de lentile. Intrebari firesti: de ce atatea ? La ce servesc ele?
Pe scurt, raspunsul e urmatorul: pentru corectii. Corectia erorilor optice sau, mai exact, a aberatiilor.
Orice imperfectie sau distorsiune intr-o imagine se numeste aberatie.

Am decis sa scriu o serie de articole referitoare la aberatiile optice, intrucat am constatat ca in spatiul web romanesc exista o multime de informatii referitoare la acest subiect, insa e vorba fie de explicatii slabe si incomplete, fie de o ilustrare proasta sau neclara, fie de articole scrise foarte laborios si destinate doar celor cu o solida pregatire tehnica. Scopul meu este sa fac aceste articole usor de citit, de natura sa se adreseze unui public larg si care sa fie cat mai bine explicate si, mai ales, ilustrate. Voi incerca sa pun accentul pe aceste aspecte si sa minimalizez, pe cat posibil, explicatiile strict tehnico-stiintifice, fara a le ignora insa. In unele locuri, daca voi considera ca este cazul, voi face trimitere la articole tehnice, carti sau chiar voi scrie un paragraf separat, special dedicat in profunzime detaliilor pur tehnice.
Articolele se adreseaza in principal fotografilor, dar si altora, cu conditia sa aiba macar o prima experienta in obiective fotografice si notiuni de baza in optica.

Mai intai, haideti sa definim functia unui obiectiv optic, in general: aceea de a prelua un fascicul de raze din spectrul vizibil, raze emanate de catre un singur obiect punctiform, si de a "indoi" pe fiecare in asa fel incat sa se intalneasca toate pentru a forma exact punctul corespunzator din imagine. (Da click pe figura alaturata: fenomenul ilustrat este mai usor de inteles decat din descriere)

Daca ne-am uita la imaginea produsa de o simpla lentila convexa, indiferent de focala, de orice putere, se observa imediat ca imaginea rezultata e imperfecta: oarecum clara doar in centru, insa, cu cat ne indepartam privirea dinspre centru spre margine, imaginea devine mai cetoasa, mai neclara, cu culori nefiresti, lipsita de contrast. Toate acestea reprezinta efectul combinat al aberatiilor optice. Ele sunt corectate folosind un numar considerabil de lentile (elemente), fiecare avand un rol precis in ansamblul obiectivului, fie de corectie individuala a uneia sau mai multor aberatii, fie un rol de corectie conjugat cu alte elemente din ansamblu. Sper ca intr-o serie ulterioara de articole dedicate opticii sa ma aplec numai asupra obiectivelor fotografice (istorie, teorie, clasificare, componenta, design etc.), insa deocamdata ma voi referi la ele numai in contextul discutiei despre aberatiile optice.

Subliniez faptul ca toate obiectivele fotografice sufera de aberatii optice mai mult sau mai putin evidente. Acest fapt nu poate fi considerat un defect propriu-zis, ci mai degraba o caracteristica intrinseca a lentilelor - datorata materialului si a geometriei lor - care determina comportamentul luminii la trecerea prin ele. Este vorba de refractie, desigur. Insa nu toate obiectivele produc o imagine la fel de buna : la unele dintre ele, aberatiile optice sunt mai bine corectate, iar la altele mai putin. Acest lucru se reflecta puternic si in pretul lor. Rezumand, putem evidentia trei motive principale carora se datoreaza aberatiile optice:

Indexul de refractie al materialului (sticlei, plasticului) variaza cu lungimea de unda
Suprafata lentilei este de obicei sferica
Comportamentul ondulatoriu al luminii (lumina se comporta ca si cum ar fi o unda in miscare)

Clasificare
Exista o serie de sapte aberatii optice, cele geometrice - sa le zicem clasice - la care ne vom referi in primul rand, luand in discutie, acolo unde e cazul, si alte aberatii particulare :
a. Aberatiile longitudinale:

b. Aberatiile oblice:

Ele mai sunt clasificate si in alt mod :

aberatii cromatice : axiala si laterala
aberatiile geometrice de ordinul trei sau Seidel (au fost pentru prima data studiate in detaliu de catre L. Von Seidel, cu un secol in urma) : aberatia sferica, astigmatismul, curbarea campului, coma si distorsiunile.

Obiectivele moderne, excelent corectate, pastreaza doar o parte procentuala infima ale acestor aberatii primare, numite urme reziduale in limbaj tehnic. Prezenta unor aberatii mult mai greu de corectat, de descris si de depistat, asa-numitele aberatii de ordin inalt (de exemplu cele de ordinul cinci) determina limitele practice ale performantei obiectivelor moderne.

Bibliografie:
[1] Rudolf Kingslake - Optics in Photography, 1992
[2] Rudolf Kingslake - A History of the Photographic Lens, 1989
[3] Robert Fischer - Optical System Design, Second Edition, 2008
[4] Michael Langford - Langford's Advanced Photography, Seventh Edition, 2008
[5] W.T. Welford - Aberrations of Optical Systems, 1989
[6] Paul van Walree - Photographic Optics, http://toothwalker.org/optics.html
[7] Rudolf Kingslake - Optical System Design, 1983
[8] Milton Laikin - Lens Design, Fourth Edition, 2006
[9] Ralph E.Jacobson et al. - The Manual of Photography: Photographic and Digital Imaging, 9th ed., 2000

Cold December 2008

2009-02-04T02:12:00.012+01:00

White dog... black dog

Lacul îngheţat

Novembre... quelques

2009-01-14T17:50:00.007+01:00

Vosges - septembrie

2008-10-29T18:53:00.008+01:00

Lac Le Mais

Catedrala...

2008-10-10T23:17:00.003+02:00

In presa: Info-Culture.com, Centre Roumain de Strasbourg, Strasbourg.fr.

La Cathédrale - secrets et couleurs

2008-10-02T16:02:00.002+02:00

...detalii - mai tarziu.

Pisicuti vol. IV

2008-09-06T23:44:00.008+02:00

12 aug 08

10 august 08

2008-09-02T03:09:00.015+02:00

Slanic Prahova - vechea cladire a salinei

Muntele verde (Slanic Prahova)

Grunju - muntele alb

Muntele de sare
de pe valea paraului Slanic - subcarpatii de curbura

Focul viu de la Lopatari

(de fapt din apropierea satului Terca)

La grande braderie de Strasbourg

2008-08-27T14:03:00.012+02:00

26 iulie 2008

Iulie in Strasbourg

2008-08-26T18:47:00.010+02:00

Pui la cuptor umplut cu ciuperci, legume si mirodenii exotice,
reteta de familie transmisa oral inca din Evul Mediu de la stramosii nostri cumani.

10 iulie 08

2008-08-26T16:46:00.005+02:00

...portrete

... si o frunza in curte

LOGO

2008-07-25T01:22:00.004+02:00

Bucureşti, prin obiectivul meu - vol I

2008-07-17T11:30:00.015+02:00

(promit ca în vol II să ilustrez şi segmentul canin)

Severin iunie '08

2008-07-14T01:21:00.011+02:00

Bunicii - tabiet de dupa-amiaza.

Dulceata de cirese...

Vrancea, iunie '08

2008-07-13T02:31:00.025+02:00

Amintiri din primavara asta...

2008-07-10T03:00:00.018+02:00

...din martie

...din aprilie

...din mai

Gratar in Vosges

2008-07-03T02:55:00.010+02:00

1 iunie 2008, Vosges, vreme intunecata

This is England! Part four

2008-06-29T02:10:00.009+02:00

... Westminster City again

Kensington Gardens... gradina cu veverite

This is England! Part three

2008-06-04T15:01:00.008+02:00

10 mai 2008

...Millenium Bridge

...St Paul's

The real brownie...

Red London mail box

This is England! Part two

2008-05-30T12:28:00.020+02:00

9 mai 08

... City Hall and surroundings

... Tower of London & Tower Bridge

... the banks of the Thames

... madame Tussauds

This is England! Part one

2008-05-27T18:05:00.022+02:00

8 mai, Londra

... Hyde Park

...Buckingham

...Westminster

The oldest door in Britain (they say...)

...Trafalgar & Piccadilly

...the rush hour

Karlsruhe, 26 aprilie

2008-05-20T03:38:00.007+02:00

Bleak Helsinki II

2008-05-18T05:02:00.019+02:00

8 aprilie - o zi mai mohorata ca cea de ieri; si mai frig, iar ploaia - si mai marunta si mai deasa.

Buricul targului. Palatul prezidential.

Piata de peste... adica de somon.

(click pe ea pentru a vedea mare)

Uspesnki
- catedrala ortodoxa ruseasca

Spre aeroport

In avion... deasupra superb;
dedesubt Marea Baltica - se vedeau furtuni.

Pentru initiati - un Avro RJ85 scurt-mediu curier cu 4 turboreactoare.

Bruxelles, aeroportul