Purple Fringing – het paarse spook

Een ontzettend oud probleem van het gebruik van lenzen is hun zuiverheid. Een zuiver bol of hol geslepen lens produceert niet het beeld dat we willen zien. Bij schuin invallend licht gaat zo’n lens effecten vertonen die je ook bij een prisma ziet. Dat is kleurschifting waarbij het witte licht uiteenvalt in de kleuren van de regenboog. Bij een regenboog gebeurt hetzelfde doordat de regendruppels als een soort lens fungeren. Alles is terug te voeren op de verschillende manier waarop licht afgebogen wordt door de lens of het samenstel van lenzen dat wij objectief noemen. Verschillende frequenties van het licht wordt verschillend afgebogen door de lens en zo kan rood licht aan de ene kant en blauw/paars licht aan de andere kant zichtbaar worden. Een methode waarmee de fabrikant kleurschifting kan voorkomen is aanpassing van de slijptechnieken, door zijn lenzen niet zuiver bol, maar als een elliptisch te slijpen. Daarom lees je op sommige objectieven de benaming ‘astigmatische lens’, een lens die specifiek geslepen is om chromatische aberratie te voorkomen.

Paarse randjes of ‘purple fringing’
Bij sommige foto’s uit vrijwel alle digitale camera’s zie je bij sterke uitvergroting ‘paarse randen’. Sommige camera’s vertonen het niet of nauwelijks, andere camera’s hebben er ontzettend veel last van. Bij groothoekopnamen valt het licht schuiner door de lens dan bij de telestand omdat de beeldhoek groter is. Het risico op kleurschifting is dan erg groot en vooral zichtbaar bij sterke contrastverschillen in de uiterste hoeken van de foto’s. Dus gaat het bijna altijd alleen om groothoekopnamen die sterke contrasten vertonen. Kijk je dan goed langs de randen en vooral in de uiterste hoeken van de foto dan zie je langs de overgangen tussen fel verlichte en donkere delen een blauwpaarse rand. Vaak zijn de bladeren van bomen waar af en toe licht doorheen valt of de takken van een winterse boom die donker afsteken tegen de donkere lucht. Soms is het zo erg dat de kruinen van die winterse, kale bomen helemaal een blauwzweem krijgen. Er zijn veel theorieën die het probleem van de paarse randen proberen te verklaren. Het zou gaan om ultraviolette of infrarode straling die door de sensor in zichtbaar licht wordt vertaald en vanwege het frequentieverschil verkeerd wordt afgebogen door de lens. Het zou veroorzaakt worden door de software van de camera die de sensorinformatie stevig bewerkt en het in die kritische gevallen dus verkeerd doet. Het zou om JPG-compressie gaan of een andere compressiemethode, er zijn stemmen die denken dat het aan de productiemethode van de sensor ligt.

Sensor kritischer dan film
FOTOcentraal heeft de vraag aan een paar technici en natuurkundigen voorgelegd. Samengevat is hun verklaring dat er niet één oorzaak is aan te wijzen, maar zeker is dat chromatische aberratie of kleurschifting inderdaad een rol speelt. Een van hen zei: “Het eenvoudige antwoord is dat overblijfselen van chromatische aberratie de belangrijkste bron van ‘paarse randen’ zijn”. Digitale fotografie veel hogere eisen stelt aan het objectief dan de klassieke fotografie. De objectieven van digitale camera’s zijn gecorrigeerd om dit negatieve effect te voorkomen, maar niet helemaal. Dan zouden de objectieven te duur en misschien zelfs onscherp kunnen worden. En zo zijn afmetingen van de sensor aanmerkelijk kleiner dan van kleinbeeldfilm en ook dat is een factor die digitale fotografie ingewikkelder maakt. Uiteindelijk blijkt de kleurschifting die je bij digitale camera’s tegenkomt veroorzaakt te worden door meerdere invloeden, die allemaal min of meer hun steentje bijdragen aan de verkleuringen. Daarbij kun je denken aan software in de camera voor het omrekenen van de RGB-waarden van de pixels, voor het verscherpen, voor ruisonderdrukking en het afregelen van de kleurtoon. Een van de natuurkundigen speculeerde over de microlensjes die op de sensor zitten en het invallende licht per pixel bundelen. Hij vermoedde ook dat een van de oorzaken gevonden kan worden in het gebrek aan tele-centriciteit van de gebruikte lenzen (vermogen van lenzen om het invallende licht recht op de sensor te laten vallen), maar voegde er aan toe dat hij daarvoor geen echte bewijzen had.

Voorkomen of genezen?
Er zijn een paar methoden om paarse randjes zelf te minimaliseren of te voorkomen. In de eerste plaats is er de zoomstand van het objectief. Vermijd zoveel mogelijk de uiterste groothoekstand in harde lichtomstandigheden met heftige contrasten. In de normaalstand (50 mm bij de klassieke kleinbeeldcamera) zul je niet of nauwelijks nog kleurschifting zien. Als je camera die mogelijkheid biedt, vermijd dan zoveel mogelijk grote lensopeningen, dus gebruik zoveel mogelijk lange sluitertijden in combinatie met kleine diafragma’s. Bij veel camera’s verklein je zo het risico op paarse randen aanmerkelijk. Achteraf is het mogelijk om de specifieke schiftkleuren te verwijderen zodat de afwijkingen minder opvallend zijn. Daarmee haal je natuurlijk wel die kleuren uit de hele opname, maar de meest storende verkleuringen blijken binnen een zeer beperkt spectrumgebied te zitten. Je kunt er voor kiezen de randen handmatig te corrigeren, bijvoorbeeld in PhotoShop onder het menu ‘Image > Adjustments > Hue/Saturation’. In het uitklapmenu staat ‘Master’, kies daarin ‘red’ of ‘blue’, afhankelijk van de kleur die zichtbaar is. Klik vervolgens op de paarse (of anderskleurige) rand om het filteren alleen toe te passen op de rand die je wilt aanpassen. Verlaag vervolgens de verzadiging voor die gekozen kleur. Dit is een mooie, subtiele manier om de verkleuring wat te beinvloeden, maar hij vergt nogal wat experimenteren. In PaintShop Pro versie 9 zie je een drukknop in de menubalk met de naam ‘Kleurafwijking’ die je met zelfgekozen instellingen kunt activeren om chromatische aberratie te verwijderen.
Bron: FotoCentraal

Eliminate Purple Fringing  in a single klick with Nikon Capture NX2 (.jpg image)

Place a checkmark at Camera & Lens adjustment


Opnamen gemaakt met Nikon D300, Nikkor 300mm f4.5 (mf), iso 200, 1/1000 sec., f4.5
Nikon Software http://imaging.nikon.com/lineup/software/