В фотографии и оптике виньетирование ( / v ɪ n ˈ j ɛ t ŋ / ; vin- YET - ing ) — это уменьшение яркости или насыщенности изображения к периферии по сравнению с центром изображения. Слово виньетка , происходящее от того же корня, что и слово «винья» , первоначально относилось к декоративной рамке в книге. Позже это слово стало использоваться для обозначения фотографического портрета , который чёток в центре и тускнеет к краям. Подобный эффект виден на фотографиях проецируемых изображений или видео с проекционного экрана , что приводит к так называемому эффекту «горячей точки».
Виньетирование часто является непреднамеренным и нежелательным эффектом, вызванным настройками камеры или ограничениями объектива . Однако иногда его вводят намеренно для творческого эффекта, например, чтобы привлечь внимание к центру кадра. Фотограф может сознательно выбрать объектив, который, как известно, вызывает виньетирование для получения эффекта, или он может быть введен с использованием специальных фильтров или процедур постобработки .
При использовании зум-объективов виньетирование может возникнуть по всему диапазону зума, в зависимости от диафрагмы и фокусного расстояния . Однако он не всегда может быть виден, за исключением самого широкого конца (самого короткого фокусного расстояния). В этих случаях виньетирование может привести к разнице значений экспозиции (EV) до 3EV. [1]
Причин виньетирования несколько. Сидни Ф. Рэй [2] выделяет следующие типы:
Четвертая причина уникальна для цифровых изображений:
Пятая причина уникальна для аналоговой визуализации:
Механическое виньетирование возникает, когда лучи света, исходящие от точек объекта, расположенных вне оси (по бокам или вертикали от оптической оси рассматриваемой оптической системы), частично блокируются внешними объектами оптической системы, такими как толстые или сложенные друг на друга фильтры, вторичные линзы, и неподходящие бленды. Это приводит к изменению формы входного зрачка в зависимости от угла (что приводит к частичному блокированию пути света). Затемнение может быть постепенным или резким: чем меньше диафрагма, тем резче виньетирование в зависимости от угла.
Когда некоторые точки изображения вообще не получают света из-за механического виньетирования (пути света к этим точкам изображения полностью перекрыты), это приводит к ограничению поля зрения (FOV) – части изображения затемняются. совершенно черный.
Этот тип виньетирования вызван физическими размерами многоэлементной линзы. Задние элементы объектива затенены элементами, расположенными перед ними, что уменьшает эффективное отверстие объектива для внеосевого падающего света. Результатом является постепенное уменьшение интенсивности света по направлению к периферии изображения. Оптическое виньетирование чувствительно к диафрагме объектива , и его часто можно устранить, уменьшив диафрагму на 2–3 ступени. ( Увеличение F -числа .)
В отличие от предыдущих типов естественное виньетирование (также известное как естественное затухание освещенности) возникает не из-за блокирования световых лучей. Спад аппроксимируется законом спада освещенности cos 4 или «четвертым косинусом». Здесь падение света пропорционально четвертой степени косинуса угла , под которым свет падает на пленку или матрицу датчиков . Широкоугольные дальномеры и конструкции объективов, используемые в компактных камерах, особенно склонны к естественному виньетированию. Телеобъективы, широкоугольные объективы с ретрофокусом, используемые в зеркальных камерах, и телецентрические конструкции в целом менее подвержены естественному виньетированию. Для компенсации естественного виньетирования можно использовать постепенный фильтр серого или методы постобработки, поскольку его невозможно устранить путем закрытия объектива. Некоторые современные объективы специально разработаны таким образом, что свет падает на изображение перпендикулярно или почти перпендикулярно, устраняя или значительно уменьшая виньетирование.
Пиксельное виньетирование влияет только на цифровые камеры и вызвано зависимостью цифровых датчиков от угла [ необходимы пояснения ] . Свет, падающий на датчик при нормальном падении, производит более сильный сигнал, чем свет, падающий на него под косым углом. Большинство цифровых камер используют встроенную обработку изображений для компенсации оптического виньетирования и виньетирования пикселей при преобразовании необработанных данных датчика в стандартные форматы изображений, такие как JPEG или TIFF . Использование смещенных микролинз над датчиком изображения также может уменьшить эффект виньетирования пикселей.
Для художественного эффекта виньетирование иногда применяется к фотографии, которая в противном случае не была бы виньетирована, и этого можно добиться путем выжигания внешних краев фотографии (пленкой) или использования методов цифрового изображения, таких как маскирование затемненных краев. Фильтр Lens Correction в Photoshop также позволяет добиться того же эффекта.
В цифровых изображениях этот метод используется для создания изображения с низкой точностью воспроизведения.
Чтобы придать фотографии вид «ретро», то есть того, что она была сделана с помощью старой камеры или объектива, можно добавить очевидную «виньетку», используя «коррекцию объектива» или выжигание полей любым из нескольких методов.
Есть гораздо более широкое применение.
Глаза зрителей привлекает яркость, поэтому, если области по углам или краям ярче желаемого центра интереса, глаза могут блуждать в сторону этой яркости. Чтобы привлечь внимание зрителей, светлые углы или поля едва заметно затемняются. Это затемнение «отгораживает» яркую область и удерживает взгляд зрителя там, где хочет фотограф.
Цель состоит в том, чтобы сохранить вид внутри изображения, но в то же время не быть очевидным.