Zkreslení obrazu: soudkovité, poduškovité a jak ho opravit

Zkreslení obrazu je vada geometrie, ne ostrosti. Měřítko zobrazení se mění se vzdáleností od středu snímku, a rovné linie ležící mimo střed se proto prohnou – při soudkovitém zkreslení ven, při poduškovitém dovnitř. Většinu případů dnes srovná korekční profil ve fotoaparátu nebo v RAW konvertoru. Platí se za to kouskem okrajů a o něco měkčími rohy.

Soudek, poduška a vlnovka: tři podoby téže vady

U soudkovitého zkreslení měřítko směrem k okrajům klesá. Čtverec se nafoukne do tvaru sudu a přímky u dlouhých stran snímku se vyboulí ven. Je typické pro širokoúhlá ohniska a pro krátký konec zoomů. Poduškovité zkreslení je opačné: měřítko k okrajům roste, rohy se vytáhnou do špiček a linie se prohnou směrem ke středu. Najdeme ho u teleobjektivů a na dlouhém konci zoomů, takže běžný zoom obvykle přechází z jednoho typu do druhého a někde uprostřed rozsahu má ohnisko téměř bez zkreslení.

Třetí podobou je vlnovité zkreslení, kterému se podle tvaru čáry říká také knírkové. Blíž středu se linie prohýbá soudkovitě, směrem k rohům se průběh obrátí do podušky. Objevuje se u některých širokoúhlých objektivů a je ze všech tří nejnepříjemnější, protože jednoduchý posuvník v editoru na něj nestačí.

O typu vady rozhoduje hlavně poloha clony vůči optickým členům. Clona před spojnou skupinou vede k soudku, clona za ní k podušce a konstrukce souměrné kolem clony nezkreslují téměř vůbec. Z toho plyne praktická věc: přiclonění zkreslení nezmění. Linie procházející přesně středem snímku navíc zůstane rovná vždy.

Na kterých snímcích prohnuté linie vadí

Rozhoduje, zda jsou v záběru přímky, které divák jako přímky zná. Architektura, interiéry, reprodukce obrazů a dokumentů nebo produktové snímky krabic jsou na zkreslení citlivé, protože hrana rovnoběžná s okrajem fotografie prozradí i malý průhyb. U krajiny vadí hlavně horizont umístěný blízko horního nebo dolního okraje. U portrétu, zvířat či sportu si ho nevšimne nikdo.

Zkreslení objektivu se často plete se dvěma jinými jevy. Sbíhající se svislice domů nezpůsobuje optika, ale naklonění fotoaparátu vzhůru. A protažené postavy u krajů širokoúhlého záběru jsou důsledkem promítání širokého úhlu do roviny, jak to podrobněji rozebírá článek o tom, jak širokoúhlá optika zachází s perspektivou. Ani jedno z toho korekční profil neodstraní.

Považuji za rozumné posuzovat zkreslení podle toho, co fotíte nejčastěji. Kdo dělá interiéry, měl by ho při výběru objektivu řešit mezi prvními parametry; kdo fotí lidi a přírodu, může ho klidně pustit z hlavy.

Korekční profily v těle a v RAW konvertoru

Profil je matematický popis toho, jak daný objektiv zkresluje při určitém ohnisku. Objektiv se tělu ohlásí přes kontakty bajonetu, fotoaparát opravu rovnou započítá do souborů JPEG a do RAW uloží údaje, podle kterých ji provede konvertor. U systému Micro Four Thirds a u většiny dalších bezzrcadlovek je profil součástí metadat snímku, takže se použije sám. Jinde si program sáhne do vlastní databáze – Adobe udržuje sadu profilů pro Lightroom a Camera Raw, otevřené programy darktable a RawTherapee čerpají z databáze Lensfun.

Řada kompaktních širokoúhlých objektivů pro bezzrcadlovky je se softwarovou opravou navržena od začátku. Konstruktér část zkreslení přenechá výpočtu a optiku díky tomu udělá menší a lehčí. Podle mě na tom není nic nepoctivého, pokud výsledný snímek obstojí; jen je dobré vědět, že nekorigovaný RAW z takového objektivu může vypadat nečekaně pokřiveně.

U starších manuálních objektivů bez elektroniky se profil vybírá ručně, nebo se zkreslení srovná posuvníkem. Ten ovšem počítá jen s čistým soudkem či poduškou. Vlnovitý průběh po něm zůstane vidět, a bez profilu změřeného pro konkrétní objektiv se proto neobejde.

Co korekce stojí: ořez okrajů a měkčí rohy

Při narovnávání soudku program roztáhne rohy snímku směrem ven a to, co přesáhne obdélník, ořízne. Záběr je tak nepatrně užší, než by odpovídalo ohnisku, a detail v rozích klesne, protože se obraz přepočítává na větší plochu. Protahované rohy bývají zároveň místa, která se zesvětlují kvůli úbytku jasu, takže se v nich sčítá ztráta detailu se šumem; tuhle druhou polovinu problému popisuje text o tom, jak vzniká vinětace a co stojí její oprava.

Hledáček bezzrcadlovky ukazuje obraz už po korekci, kompozice tedy odpovídá výsledku. U zrcadlovky s optickým hledáčkem a u ručně opravovaných snímků bych si při záběrech architektury nechal kolem důležitých hran rezervu, protože právě okraje při narovnání mizí. Stejným principem přepočtu se mimochodem opravuje příčná barevná vada, o které pojednává hlavní článek věnovaný tomu, proč vzniká chromatická aberace.

Zkouška na cihlové zdi a tři návyky pro rovné linie

Jak moc váš objektiv zkresluje, zjistíte snadno. Postavte se kolmo k cihlové zdi nebo k obkladu, vyfoťte ji na obou koncích zoomu a v editoru střídavě zapínejte a vypínejte profil. Uvidíte typ vady i to, kolik plochy oprava ukousne.

Pro snímky, kde na přímkách záleží, radím tři věci: držet fotoaparát vodorovně, vyhnout se krajním ohniskům zoomu a důležité linie nepokládat těsně k okraji záběru. Zbytek dokončí profil.

Zdroje

• Cambridge in Colour: Lens Corrections – Distortion, Vignetting and Chromatic Aberrations
• Adobe Inc.: dokumentace Lightroom Classic a Camera Raw – Korekce objektivu a profily objektivů
• Projekt Lensfun: dokumentace k databázi korekčních profilů objektivů
• Carl Zeiss AG, H. H. Nasse: Distortion (Camera Lens News)
• ISO 9039 – Optics and photonics: Quality evaluation of optical systems – Determination of distortion