В фотографии и оптике виньетирование ( / v ɪ n ˈ j ɛ t ɪ ŋ / ; vin -YET -ing ) — это уменьшение яркости или насыщенности изображения к периферии по сравнению с центром изображения. Слово vignette , от того же корня, что и vine , изначально относилось к декоративной рамке в книге. Позже это слово стало использоваться для фотографического портрета , который четкий в центре и затухает к краям. Похожий 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 намеренно вводят для творческого эффекта, например, чтобы привлечь внимание к центру кадра. Фотограф может намеренно выбрать объектив, который, как известно, производит виньетирование, чтобы получить этот эффект, или его можно ввести с помощью специальных фильтров или процедур постобработки .
При использовании зум-объективов виньетирование может происходить по всему диапазону зума, в зависимости от диафрагмы и фокусного расстояния . Однако оно не всегда может быть заметно, за исключением самого широкого конца (самого короткого фокусного расстояния). В этих случаях виньетирование может привести к разнице значений экспозиции (EV) до 3EV. [1]
Существует несколько причин виньетирования. Сидни Ф. Рэй [2] различает следующие типы:
Четвертая причина характерна только для цифровой обработки изображений:
Пятая причина характерна только для аналоговой визуализации:
Механическое виньетирование происходит, когда световые лучи, исходящие из точек объекта, расположенных вне оси (сбоку или вертикально от оптической оси рассматриваемой оптической системы), частично блокируются внешними объектами оптической системы, такими как толстые или многослойные фильтры, вторичные линзы и неподходящие бленды объектива. 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 апертура, тем резче виньетирование в зависимости от угла.
Когда некоторые точки на изображении вообще не освещаются из-за механического виньетирования (путь света к этим точкам изображения полностью перекрыт), это приводит к ограничению поля зрения (FOV) — некоторые части изображения становятся полностью черными.
Этот тип виньетирования вызван физическими размерами многоэлементного объектива. Задние элементы объектива затеняются элементами 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 апертуре объектива и часто может быть устранено уменьшением апертуры на 2–3 ступени. (Увеличение числа F . )
В отличие от предыдущих типов, естественное виньетирование (также известное как естественное падение освещенности) не является следствием блокировки световых лучей. Спад приблизительно описывается законом падения освещенности cos 4 или «косинус четвертой». Здесь падение освещенности пропорционально четвертой степени косинуса угла , под которым свет падает на пленку или матрицу датчика . Конструкции широкоугольных дальномеров и конструкции объективов, используемые в компактных камерах, особенно подвержены естественному виньетированию. Телеобъективы, ретрофокусные широкоугольные объективы, используемые в зеркальных камерах, и телецентрические конструкции в целом меньше подвержены естественному виньетированию. Для компенсации естественного виньетирования можно использовать постепенный серый фильтр или методы постобработки, поскольку его нельзя устранить, закрывая объектив. Некоторые современные объективы специально спроектированы таким образом, чтобы свет падал 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 [ необходимо разъяснение ] . Свет, падающий на датчик при нормальном падении, создает более сильный сигнал, чем свет, падающий на него под косым углом. Большинство цифровых камер используют встроенную обработку изображений для компенсации оптического виньетирования и пиксельного виньетирования при преобразовании необработанных данных датчика в стандартные форматы изображений, такие как JPEG или TIFF . Использование смещенных микролинз над датчиком изображения также может уменьшить эффект пиксельного виньетирования.
Для художественного эффекта виньетирование иногда применяется к фотографии, которая в противном случае не была бы виньетирована, и может быть достигнуто путем выжигания внешних краев фотографии (с помощью пленки) или с помощью цифровых методов обработки изображений, таких как маскирование затемненных краев. Фильтр Lens Correction в Photoshop также может достичь того же эффекта.
В цифровой обработке изображений этот метод используется для создания на снимке эффекта низкой точности .
Чтобы придать фотографии «ретро»-вид, как будто она была сделана старой камерой или объективом, можно добавить заметную «виньетку», используя «коррекцию объектива» или затемнение полей любым из нескольких методов.
Существует и гораздо более общее применение.
Глаза зрителей притягиваются яркостью, поэтому, если области по углам или краям ярче желаемого центра интереса, глаза могут блуждать в сторону этой яркости. Чтобы направить внимание зрителей, яркие углы или края 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.