Предварительная настройка коррекции искажений объектива цифровой камеры (профиль объектива): оптические собственные искажения по сравнению с цифровым растяжением, принудительным прошивкой

1. Смена парадигмы оптического проектирования: от полностью оптической физической коррекции к «цифровой гибридной коррекции»

Классическая оптическая конструкция 20-го века следовала строгим физическим принципам: дисторсия линзы должна быть полностью физически устранена внутри оптического пути с помощью асферических линз и линз с низкой дисперсией:

• Высокая цена физической чистой оптики:
• Для создания сверхширокоугольного светосильного объектива без бочкообразных искажений на конце 16 мм в передней группе необходимо использовать огромное, чрезвычайно толстое и дорогое шлифованное асферическое стекло высокой кривизны;
• Вес объектива часто превышает 1 кг, а его объем равен термосу.
• Нарушение компромиссов в эпоху цифровых технологий:
• Современные мастера оптической инженерии пришли к новому негласному пониманию: Оставьте то, с чем человеческая оптика лучше всего справляется (центральная резкость, микроконтраст, контроль дисперсии), физическим линзам; оставьте вещи, которые требуют больше всего объема и затрат (бочкообразная дисторсия, виньетирование по краям), на усмотрение мощного механизма расчета изображения в машине!
  — Sony 20–70 мм F4 G, 24 мм F2,8 G, Canon RF 16 мм F2,8 и RF 24–240 мм — высшие представители этой философии.

2. Ужасающая правда в оригинальном RAW: черные круги и негативный охват поля изображения

Если вы откроете исходный файл RAW этих компактных объективов с помощью стороннего программного обеспечения, которое не считывает встроенные файлы коррекции производителя (например, ранние версии RawTherapee или специальные программы просмотра):

• Реалистичные физические картинки поразят новичков:
• Четыре угла экрана внезапно закрываются огромными черными полукругами (исходный круг изображения объектива не может полностью покрыть целевую поверхность полнокадрового сенсора 24х36 мм!);
• Горизонт выпирает наружу и сгибается в преувеличенный большой шар, похожий на линзу «рыбий глаз» (бочковая дисторсия достигает 10–15 % и более)!
• Бесшовная магия внутримашинной прошивки (принудительное встраивание файла конфигурации):
• Микросхема ПЗУ крепления объектива записывает строгий набор векторной сетки полиномиального пространственного геометрического преобразования высокого порядка (данные калибровки сетки) в прошивку корпуса в момент загрузки;
• Когда камера генерирует изображения Live View в формате JPEG и вводит метаданные в RAW, она автоматически растягивает выпуклое изображение по четырем углам с помощью мощной цифровой интерполяции;
• Черные границы в четырех углах были выдвинуты за пределы видимой рамки, и горизонт мгновенно стал прямым и прямым. То, что фотограф увидел в видоискателе, то и получил.

3. Халявных обедов не бывает: компенсация качества изображения и шумовая лавина цифрового растяжения

За использование алгоритмов цифрового растяжения геометрических фигур приходится платить высокую цену за физическое качество изображения:

1. Скидка на размытие краев пикселей и микрорезкость (потери пикселей при интерполяции):

• Когда бочкообразное искажение исправлено до прямоугольной формы, крайние угловые пиксели экрана растягиваются наружу на 15%~25%;
• Микроскопическая текстура листа, изначально занимавшая всего 100 пикселей, была принудительно интерполирована алгоритмом и расширена до 130 пикселей;
• В результате пространственное разрешение MTF по краям и крайним углам неизбежно становится мягким и мясистым.

2. Компенсация виньетирования с цифровым осветлением краевого виньетирования:

• Недостаточное естественное освещение приводит к тому, что виньетирование достигает 2–3 ступеней (EV);
• Чтобы сделать освещение всего экрана равномерным, встроенный в камеру файл конфигурации устанавливает чрезвычайно высокое локальное цифровое усиление +2EV ~ +3EV для осветления четырех углов экрана со стороны алгоритма;
• Невидимый шум: это не является большой проблемой при съемке с низким ISO в течение дня; но при высокой чувствительности (ISO 3200+) ночью из четырех углов экрана моментально вырвется плотный и грубый цветовой шум, вызывая лавинообразное соотношение сигнал/шум!

###4. «Коррекция объектива, которую невозможно отключить» в Lightroom и профессиональных решениях

• Применен встроенный профиль объектива:
• После импорта многих современных беззеркальных объективов в Lightroom внизу панели «Коррекция объектива» появится серая линия: «Встроенный профиль объектива применен»;
• Программное обеспечение напрямую блокирует флажок, запрещая пользователям вручную отменять коррекцию искажений;
• Профессиональные решения для фотографов архитектуры и звездных пейзажей:
• Архитектурная космическая фотография: коррекция алгоритма — находка, она может гарантировать, что все вертикальные и горизонтальные линии будут абсолютно прямыми, а слабая потеря разрешения по краям будет совершенно незаметна после сжатия до f/8;
• Экстремальные объекты глубокого неба и фотографии северного сияния: следует опасаться неконтролируемого усиления шума в крайних углах. При необходимости используйте локальную кисть в программе постобработки, чтобы применить дополнительное сглаживание цветового шума на 20% к четырем углам.

---