Дисторсия — это аберрация оптических систем, при которой коэффициент линейного увеличения изменяется по мере удаления отображаемых предметов от оптической оси. (от лат. distorsio, distortio — искривление).При этом нарушается геометрическое подобие между объектом и его изображением. Дисторсия неприемлема в оптике, предназначенной для фотограмметрической аэрофотосъёмки и изготовления фотошаблонов. Объектив с исправленной дисторсией называется ортоскопическим, поскольку удовлетворяет требованиям ортоскопичности.

Дисторсия исправляется на этапе разработки оптической системы подбором линз и других элементов и/или путём обработки изображения на компьютере (например, в цифровой фотографии и кинематографе).

Разновидности дисторсии

В результате дисторсии прямые линии снимаемых объектов, не пересекающие оптическую ось, отображаются в виде изогнутых дуг. Углы изображения квадрата, центр которого совпадает с оптической осью, могут выступать наружу или наоборот, «втягиваться» внутрь, из-за чего квадрат становится похожим на подушку или на бочку. «Подушкообразная» дисторсия считается положительной, поскольку увеличивает расстояние от оптического центра по мере удаления от него. «Бочкообразная» дисторсия считается отрицательной, так как сжимает расстояние от оптического центра.

Дисторсия может быть как линейной, так и относительной.

Дисторсия фотографических объективов

В наименьшей степени дисторсия проявляется у симметричных объективов за счёт расположения диафрагмы между линзами. Под симметрией объектива подразумевается симметрия формы и расположения линз относительно плоскости апертурной диафрагмы, перпендикулярной оптической оси.

У анастигматов (объективов с исправленным астигматизмом), не обладающих симметрией, исправление дисторсии также возможно благодаря тому, что паразитное отклонение лучей почти не приводит к снижению разрешающей способности и намного менее заметно, чем сопоставимое отклонение лучей при других аберрациях.

В некоторых случаях к исправлению дисторсии предъявляются повышенные требования. Так, в объективах для аэрофотосъёмки относительная дисторсия не должна превышать ≈0,01 %.

Иногда, величина дисторсии не имеет значения. Объективы типа «рыбий глаз» с неисправленной дисторсией называются дисторзирующими и применяются, например, для метеорологических наблюдений. В этом случае привносимыми дисторсией искажениями пренебрегают, поскольку объектив имеет очень большое поле зрения в виде полусферы, охватывающей весь небосвод. Более того, при широких угловых полях из-за косой проекции по краю поля искажения неизбежны даже у ортоскопических сверхширокоугольных объективов с практически полностью исправленной дисторсией.

Практическое использование дисторсии

Дисторсия объективов типа «рыбий глаз» используется в планетариях и в сферорамных кинематографических системах, например IMAX DOME/OMNIMAX. При проекции изображения на полусферический экран дисторсия этого типа в значительной мере компенсируется. Снятое «рыбьим глазом» по системе IMAX DOME изображение проецируется такой же оптикой на купол, расположенный с небольшим наклоном над зрительным залом. В результате на экране получается неискажённое изображение с большим углом обзора.

В художественной фотографии дисторсия рыбьего глаза используется, как выразительное средство, подчёркивающее масштабность снимаемой сцены или создающее необычную искривлённую форму протяжённых объектов. В некоторых случаях таким образом подчёркивается происхождение изображения, созданного современной оптикой.

Перспективная дисторсия технически не является искажением, поскольку она — естественное проявление передачи объективом трехмерного пространства. Наш мозг в свою очередь «знает», как правильно выглядят объекты в реальности, и следовательно, воспринимает сходящиеся линии на фото (в тех случаях, когда они должны быть параллельны), как не соответствующие действительности. Для корректного отображения перспективы используются специальные tilt/shift объективы, в которых свойства наклона /сдвига линз позволяют исключить появление перспективной дисторсии.

Дисторсирующие объективы

Явно заметная дисторсия будет заметна на широкоугольных объективах. Список объективов с примерами фото:

1. Canon EF 15mm f/2.8
2. Canon EF-S 10-18mm f4.5-5.6 IS STM
3. Canon EF 16-35 f/2.8 II L USM
4. Canon EF 20-35 mm f/3.5-4.5 USM
5. Canon EF 24-105mm f/3.5-5.6 IS STM
6. Canon EF 28-105 mm f/3.5-4.5 USM II
7. Canon EF 35mm f1.4L USM
8. Nikon 28mm f/2.8 AI-S
9. Nikon Nikkor 35 mm f/ 2.8 Ai
10. Nikon Nikkor DX 35mm f1.8
11. Sigma AF 24mm f/1.4 DG HSM
12. Sigma 30mm f/1.4 EX DC HSM
13. Sony E 16 2.8
14. Sony FE 35 1.8
15. Sony E 16-50mm f/3.5-5.6 OSS PZ
16. Sony E Carl Zeiss Vario-Tessar T* 16-70mm f/4 ZA OSS (SEL-1670Z)
17. Sony E 3.5-5.6/18-55 (SEL1855)
18. Sony FE 28-70 3.5-5.6

Коррекция дисторсии при постобработке

Большинство программ для обработки позволяет корректировать дисторсию после загрузки файла изображения с камеры в программу. На большинстве современных камер дисторсия правится камерой, на лету.

• Азбука фотографа

Курсы для фотографа:

• Онлайн-курс фотографии для самостоятельного прохождения, Easy уровень
• Онлайн-курс фотографии для самостоятельного прохождения, Nightmare уровень

liveviewer.ru – ВК – Ютуп – Телега