Исследование влияния снижения хроматических аберраций
на разрешающую способность объективов типа "рыбий глаз"
Уже давно ведутся споры о том, насколько оправдано использование фишаев при съёмке серий изображений предназначенных для сборки панорам, в особенности сферических. Бытует мнение, что использование оптики типа фишай, значительно ухудшает результат, вследствие резкого снижения разрешающей способности в периферийной зоне кадра, и значительных хроматических аберраций. Данная статья предназначена пусть даже не поставить точку в этом споре, но перевести исследование этого вопроса на качественно другой, инструментальный уровень. В отличие от восприятия человека, инструментальный контроль не подвержен психологическому фактору восприятия. Владельцу линзы известного брэнда, за которую он отдал сотни долларов, психологически сложно признать, что затратив меньшую сумму, можно получить не худший а порой, даже лучший результат.
Владельцы аудио аппаратуры, к примеру любители винила, слышат "нюансы звука" не подозревая о том, что динамический диапазон винила, сжат на 20 dB, относительно студийной записи, и для воспроизведения коррекция имеет подъём НЧ 28 dB. Почти как для FM передач. Владельцы видеокамер, потрясая проспектами доказывают о сверхвысоком разрешении своих камер, но простейший эксперимент, съёмка миры, показывает какая пропасть разделяет их приобретение и стандарт записи для данного формата.
Впрочем довольно лирики. Те кому "истина дороже Платона" могут читать дальше, а все остальные, кому действительно интересно узнать, кто есть "ХУ" продолжим исследование, помня о том, что всю аппаратуру разрабатывают не любители а конструкторы, основываясь на фундаментальных знаниях и научном опыте. А уверенности, покупателям, в правильности выбора, придают психологи и маркетологи, основываясь на таких же научных знаниях.
Для экспериментов использовалась программа Imatst , позволяющая практически мгновенно получить результат. Эту программу использует ФОТОЗОНА , одни из самых непредвзятых тестов. Сначала, проводят инструментальный контроль изделий а далее, как и положено, визуальный. Я не заметил, расхождений в инструментальных и визуальных измерениях, что подтверждает выбранный путь исследований правильный, минимумом эпитетов и максимальное приближение к реальности.
Первая проблема, с которой я столкнулся, сложность получить на одном кадре центральный и периферийный клин. Проблема решилась следующим образом. Сначала был сфотографирован центральный клин мишени, далее камера была повёрнута таким образом, чтобы центральный клин, оказался в периферийной зоне. Для данного случая, правый верхний угол:
Вот, что получилось:
Поскольку, перемещения периферийного участка линейны, то на разрешающей способности это не сказывается.
Измеряем разрешающую способность в двух зонах. Поскольку задача исследования конкретного экземпляра объектива не ставится, двух зон достаточно. Центр и периферия. Съёмка произведена в формат RAW, камера Canon 5D, объектив ЗЕНИТАР-16 диафрагма F8. Для конвертирования в формат TIF, использовалась программа Adobe Lightroom, позволяющая не только исправлять ХА но и виньетирование, что очень важно для панорамной фотосъёмки. При конвертировании изображения, усиление резкости не использовалось. Первый случай, без снижения ХА.
Итак, что мы имеем? Зона ХА в периферийной зоне, около полутора пикселей, что не так много для диагонального фишая. Напоминаю, в данном случае, формат кадра 24 х 36 мм и FOV по диагонали 180 градусов. Очень хороший показатель разрешения в центральной зоне, MTF-50 LW/PH = 1893 и двукратное его снижение к периферии. Результаты сравнимы с параметрами одного из лучших широкоугольников Canon EF 17-40mm f/4 USM L, полученных ФОТОЗОНОЙ. Причём! важно заметить, лаборанты ФОТОЗОНЫ исследовали этот объектив на матрице формата APSC, что значительно "улучшило" параметры объектива, вследствие исключение периыферийных зон.
Итак, те же RAW файлы, конвертируем с теми же параметрами, но устраняя ХА. Сводим два кадра в один, по методике описанной выше, получаем такой результат:
Как видите, разрешающая способность в центре не пострадала, ХА в центре выросли на мизерный уровень, зато в периферийной зоне, ХА ниже чем у Canon EF 17-40mm f/4 USM L, причём, в периферийной зоне APSC! Результат меня настолько поразил, сто статья будет дополнена исследованием Canon EF 17-40mm f/4 USM L, на кадре 24 х 36 мм. В ближайшее время ;)
Но как известно азарт приходит во время игры, или еды, для кого как. Была поставлена задача, разрешить ещё одни вопрос, как влияет интерполяция на разрешающую способность? Исследования были произведены следующим образом. В PTGui исходные кадры были преобразованы в прямоугольную проекцию, с использованием коэффициентов преобразования для данного объектива, ЗЕНИТАР-16. Оба кадра сведены в один файл линейно:
Результат получился весьма интересный:
Разрешающая способность в центре "возросла". а самом деле, это обман. Мы потеряли полутоновый переход, при конвертировании возрос контраст и Imatest воспринял это как усиление резкости. Разрешающая способность в периферийной зоне осталась на прежнем уровне. ХА так же практически не изменились.
ВЫВОДЫ:
Итак. Использование фишая при съёмке сфер не только оправдано но и настоятельно рекомендуется. Причём, выигрыш заметен на полноформатной 35 мм камере. На формате APSC использование ЗЕНИТАРА-16, оправдано практически из меркантильных побуждений. Центральное кольцо модно замкнуть из 9 кадров, при использовании Canon EF 17-40mm f/4 USM из 11 кадров.
Учитывая последующий ресайз прямоугольной проекции. Готовый файл *mov снятый дорогой оптикой и ЗЕНИТАРОМ-16 по детализации будет неотличим. Единственным минусом ЗЕНИТАРА-16 является посредственная устойчивость против бликов. А наличие ручной фокусировки, с удобной шкалой, даже ПЛЮСОМ. Поскольку, при использовании автофокуса на фишаях, при каждом замере, получается разный результат. Это я уже проверил. Но самое худшее, это омерзительная (мягко сказано) стабьльность параметров ЗЕНИТАРА-16. Мне почти случайно (выбрал на глазок из двух) попался отличный экземпляр данной оптики. И я в счастливом неведении, всем его рекомендовал. Но впоследствии, мне пришлось произвести тест, серии из четырёх ЗЕНИТАРОВ, для отбора лучшего. Из них, два можно было смело бросить в мусорный бачок, один средненький, и только последний четвёртый, обладал характеристиками описанными выше.
Вам решать, какой объектив использовать.
