Qu’est-ce que l’aberration chromatique and comment affecte-t-elle vos photos ?

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Qu’est-ce que l'aberration chromatique ?

La chromatique, communément appelée frange colorée, est une distorsion des couleurs qui laisse une trace indésirable de couleur aux marges des objets sur les photographies. Elle se produit fréquemment près de surfaces métalliques ou dans des zones présentant de forts contrastes entre des éléments clairs et foncés, tels qu'un mur noir contre un ciel bleu vif. L’aberration produit des contours le long du bord d'un objet qui possède plusieurs couleurs.

Pourquoi cela arrive ?

Des franges bleu-jaune, rouge-vert ou magenta-violet peuvent résulter de l'incapacité d'un objectif d'appareil photo à focaliser toutes les longueurs d'onde distinctes de la lumière blanche sur le même point focal. Cela est dû à l'indice de réfraction du verre, qui rend difficile pour certains objectifs de concentrer chaque couleur sur le même plan focal, car les différentes longueurs d'onde de la lumière traversent l'objectif à des vitesses différentes.

Design de l’objectif

Votre objectif agit comme un prisme, provoquant une chromatique. Le prisme courbe la lumière de sorte que les couleurs traversant l'objectif sont séparées à différents angles. Il est essentiel de garder à l'esprit que la lumière est composée de différentes longueurs d'onde (ou couleurs). Les couleurs mélangées de la lumière peuvent donc être détectées par le capteur de votre appareil photo. Chaque longueur d'onde de ce faisceau spécifique doit traverser votre objectif et arriver à un emplacement identique sur le capteur.

Ouverture de l’objectif

Bien que cela puisse sembler simple, votre objectif est simultanément affecté par une variété de longueurs d'onde (et donc de couleurs), et chacune de ces longueurs d'onde réagira de manière légèrement différente en fonction du verre de l'objectif qu'elle traverse. Malheureusement, c'est aussi là que la chromatique peut être observée. Ces éléments d'objectif présentent des défauts dans leur construction, que ce soit dans le verre ou dans l'objectif lui-même, ce qui, selon la situation, peut entraîner une chromatique dans vos photographies.

Matériau de l’objectif

La lumière composée de différentes longueurs d'onde constitue la lumière visible. Pour les objectifs, il est optimal de concentrer tous ces photons en un seul point. Comme la lumière est tordue de manière similaire à un prisme, les différentes longueurs d'onde de la lumière ont des longueurs focales différentes lorsqu'elles sont vues à travers un seul objectif. La chromatique résulte du fait que tous les rayons lumineux n'arrivent pas au même endroit de manière conséquente. Des matériaux verriers traditionnels peuvent être utilisés pour créer un objectif achromatique qui peut correspondre aux longueurs focales de deux longueurs d'onde distinctes. En ajustant les longueurs focales de couleurs particulières, telles que le rouge et le bleu, couleurs qui englobent les deux extrémités du spectre visible, la chromatique peut être quelque peu réduite.

Cependant, lorsqu'on l'examine de plus près, une chromatique résiduelle apparaît en raison des différentes longueurs focales de la lumière issues d'autres longueurs d'onde, telles que le vert. Le terme "spectre secondaire" fait référence à cette distorsion chromatique restante. Les combinaisons de verres courants ne peuvent pas résoudre ce problème de spectre secondaire ; ce qui fait que des matériaux optiques spéciaux avec des caractéristiques de dispersion distinctives sont alors nécessaires. Cette qualité distinctive du verre ED (à dispersion extra faible), lorsqu'il est mélangé à d'autres verres, réduit l'impact du spectre secondaire. Le verre ED réduit considérablement la chromatique par rapport aux objectifs achromatiques.

Types d’aberration chromatique

aberration chromatique longitudinale (axiale)

Si un objectif d'appareil photo ne peut pas focaliser de nombreuses couleurs sur le même plan focal, une aberration chromatique longitudinale ou axiale se produit. Ce type d'aberration chromatique survient à cause d’une lumière incidente droite. Les foyers des teintes distinctes se trouvent à différents endroits le long de l'axe optique dans la direction longitudinale. En raison d'une limitation dans la capacité à afficher les trois couleurs de manière nette, l'aberration chromatique longitudinale provoque l'apparition de taches colorées sur les photographies.

aberration chromatique latérale (transversale)

Chaque longueur d'onde de lumière a une longueur variable en raison de l'aberration chromatique axiale, et les différentes couleurs de lumière ont des agrandissements différents en raison de l'aberration chromatique latérale, qui est plus évidente au bord de l'image. En raison des différents points de focalisation de chaque couleur, l'aberration chromatique axiale provoque un flou des couleurs devant et derrière la position de mise au point. Cela peut être observé près des bords de zones particulièrement lumineuses d'une photographie. La frange colorée est alors provoquée par l'aberration chromatique latérale. Seules les marges d'une image peuvent l'afficher.

La combinaison de plusieurs éléments d'objectif avec différents indices de réfraction contribue à réduire quelque peu l'aberration chromatique latérale, mais visuellement, elle ne peut pas être totalement éradiquée. Certains objectifs peuvent présenter une frange colorée complexe qui mélange ces deux types de base, en plus du rouge et de sa couleur complémentaire le cyan, ainsi que le bleu et de sa couleur complémentaire le jaune. Le verre ED (à dispersion extra faible) réduit considérablement cela.

Impact de l’aberration chromatique

Color Fringing

La frange colorée est impactée par l'aberration chromatique. La distorsion des couleurs est généralement visible, créant une trace indésirable de couleur le long des marges des objets lors d’une prise de vue. Cela se produit fréquemment près de surfaces métalliques ou dans des zones présentant de forts contrastes entre des éléments clairs et foncés, tels qu'un mur noir contre un ciel bleu vif.

Netteté et précision réduites

Pour les objectifs plus rapides et lors de la photographie de zones avec un fort contraste, comme un sujet sombre sur un arrière-plan lumineux, l'aberration chromatique peut réduire la netteté et les détails des images. Sur les bords d'un sujet, une brume colorée - généralement violette, mais parfois rouge, bleue, cyan et verte - apparaît, réduisant la clarté et la netteté.

Perte de contraste

Différentes longueurs d'onde de lumière se focalisent sur différents endroits du média oculaire lorsque la lumière multichromatique, telle que la lumière blanche, traverse l'objectif. L'image rétinienne devient floue en raison de cette dispersion chromatique, ce qui diminue le contraste et provoque une aberration chromatique.

Imprécisions au niveau des couleurs

La qualité de l'image rétinienne peut se détériorer, ce qui peut avoir un impact sur la fonction visuelle, si l'aberration chromatique augmente et dépasse la plage considérée comme normale. L'aberration chromatique des lentilles intraoculaires (LIO) est déterminée par le matériau, la conception et l'ouverture de la lentille optique.

En conclusion, il peut être frustrant de mettre tant d'efforts pour capturer l'image idéale pour ensuite la voir sabotéw par l'aberration chromatique. Les moyens courants d'éviter l'aberration chromatique incluent l'utilisation d'une grande profondeur de champ, essayer d’avoir une longueur focale modérée, l'ajustement de la composition de l'image et la mise à niveau de votre appareil photo. En fin de compte, si vous souhaitez prendre des images de haute qualité, il vaut la peine d'investir dans des objectifs et des appareils photo de haute qualité.