اعوجاج در عکاسی چیست ؟

بطور کلی در عکاسی دو نوع اعوجاج (Distortion) وجود دارد : اعوجاج اپتیکی و اعوجاج پرسپکتیو. هر دو نوع اعوجاج باعث تغییر شکل و دفرمه شدن تصویر می گردند. ممکن است این دفرمه شدن جزیی یا کاملاً محسوس باشد.

در حالی که اعوجاج اپتیکال ناشی از طراحی لنز می باشد ( و آن را اعوجاج لنز هم می نامند )، اعوجاج پرسپکتیو ناشی از محل قرار گرفتن دوربین نسبت به سوژه یا وضعیت مکانی سوژه درون قاب تصویر می باشد. مسلماً تشخیص این دو نوع اعوجاج ضروری است زیرا به هرحال در عکاسی کمابیش با این پدیده روبرو می شویم. در این مقاله با انواع اعوجاج ها آشنا می شویم.

مجموعاً سه نوع اعوجاج اپتیکی در این مقاله بررسی می گردند :

 

اعوجاج بشکه ای (Barrel Distortion) : این اعوجاج عموماً در لنزهای واید دیده شده و در آن خطوط راست به سمت بیرون خمیده می شوند.

اعوجاج بالشتکی (Pincushion Distortion) : درست عکس اعوجاج بشکه ای بوده و در آن خطوط راست به سمت داخل خمیده می شوند.

اعوجاج موجی (Wave Distortion) : این اعوجاج ترکیبی از دو اعوجاج بشکه ای و بالشتکی می باشد.

 

اعوجاج اپتیکی

در عکاسی، عموماً از اعوجاج بعنوان یک انحراف اپتیکی که باعث تغییر شکل و انحنای فیزیکی خطوط راست می گردد نام برده می شود. اعوجاج اپتیکی بدلیل طراحی لنز و عناصر اپتیکی درون آن بوده و خطای لنز محسوب می شود. قبل از اینکه انواع اعوجاج های اپتیکی را بررسی کنیم بهتر است نگاهی به تصویر یک لنز بدون اعوجاج بیاندازیم :

 

 

چنین لنزهای کاملی بسیار کمیاب هستند. درواقع اکثر لنزها دارای یکی از انواع اعوجاج هستند. لنزهای عالی از عناصری بهره می برند که اعوجاج را به حداقل رسانده و غیر قابل رویت می کنند، اما در برخی لنزهای زوم، شاهد اعوجاج های متنوع در فواصل کانونی مختلف هستیم.

 

۱- اعوجاج بشکه ای

هنگامی که خطوط راست همانند یک بشکه به سمت بیرون خمیده شوند، این نوع اعوجاج را اعوجاج بشکه ای نامیده می شود. این نوع اعوجاج بیشتر در لنزهای واید دیده می شود و دلیل آن این است که زاویه دید لنز بیشتر از سطح حسگر بوده و لازم است برای قرار گرفتن کامل تصویر بر روی حسگر، تصویر فشرده شود. در نتیجه خطوط راست، بخصوص در لبه های کادر به سمت بیرون خمیده می شوند. به تصویر زیر دقت کنید :

 

 

 

توجه داشته باشید خطوط در مرکز کادر فاقد انحنا هستند و به تدریج با فاصله گرفتن از مرکز، انحنای خطوط آغاز می شود. اعوجاج بشکه ای در بسیاری از لنزها پرایم واید و لنزهای زوم با فاصله کانونی کوتاه دیده می شود. میزان اعوجاج ثابت نبوده و به قاصله سوژه تا دوربین بستگی دارد.

حتی لنزهای پرایم نرمال ۵۰ میلیمتری هم می توانند در فواصل کوتاه اعوجاج بشکه را ایجاد کنند. اعوجاج بشکه ای را می توان با بکارگیری عناصر اپتیکی جبران کننده درون لنز تا حد زیادی کاهش داد اما حذف کامل این اعوجاج تقریباً غیر ممکن است. دلیل سنگین تر و حجیم تر بودن لنزهای واید، همین بکار گیری عناصر ویژه اپتیکی برای کاهش اعوجاج است.

برطرف نمودن اعوجاج بشکه ای پس از عکسبرداری و به کمک نرم افزارهای ویرایش عکس براحتی امکان پذیر است. کافی است اطلاعات پروفایل لنز در نرم افزار وجود داشته باشد.

 

۲- اعوجاج بالشتکی

این نوع اعوجاج دقیقاً عکس اعوجاج بشکه ای است. در این وضعیت خطوط راست از مرکز به سمت داخل خم می شوند. این نوع اعوجاج بیشتر در لنزهای تله فتو دیده می شود و دلیل آن این است که تصویر ایجاد شده توسط لنز کوچکتر از سطح حسگر بوده و برای پوشش کامل باید تصویر کشیده شود. در نتیجه مطابق تصویر زیر ف گوشه های تصویر به سمت بالا کشیده می شوند :

 

 

اعوجاج بالشتکی نیز خطایی معمول در لنزها بخصوص لنزهای زوم می باشد. لنزهای گران قیمت پرایم تله فتو، از عناصر اپتیکی ویژه برای کاهش این اعوجاج تا حد قابل قبول بهره می برند اما لنزهای متوسط به پایین بشدت این نوع اعوجاج را نشان می دهند.

ذکر این نکته ضروری است که در بسیاری از لنزهای زوم واید- تله، در فواصل کانونی کوتاه اعوجاج بشکه ای ظاهر شده و با افزایش فاصله کانونی به سمت تله فتو، اعوجاج بالشتکی ظاهر می گردد. هرچه بازه فاصله کانونی بین واید و تله بیشتر باشد، ظهور این دو نوع اعوجاج بیشتر است. همانند اعوجاج بشکه ای، این اعوجاج نیز براحتی در نرم افزار قابل برطرف کردن است.

 

۳- اعوجاج موجی( ترکیبی )

این نوع اعوجاج بدترین نوع اعوجاج اپتیکی محسوب می شود. درواقع این اعوجاج ترکیبی از اعوجاج بشکه ای و بالشتکی بوده و مانند تصویر زیر خطوط راست در مرکز به سمت بیرون و در اطراف کادر به سمت داخل خمیده می شوند.

 

 

برطرف نمودن این نوع اعوجاج در نرم افزارهای متداول امکان پذیر نیست و بایستی از نرم افزارهای ویژه این کار استفاده شود. البته خوشبختانه این اعوجاج بیشتر در لنزهای قدیمی دیده می شود هرچند تعداد اندکی از لنزهای جدید نیز دارای این اعوجاج هستند اما روز به روز از تعداد این لنزها کاسته می شود.

 

لنزهای کروی در مقابل لنزهای تخت(Curvilinear VS Rectilinear)

برخی از لنزها به گونه ای ساخته می شوند که تصویری تخت با خطوط راست ارائه دهند. اما برخی لنزها مانند لنزهای فیش آی تصویری کروی با خطوط منحنی ایجاد می کنند. در لنزهای تخت(Rectilinear) برای ایجاد خطوط راست، تصویر دچار کشیدگی (بخصوص در لبه های کادر ) می شود اما در لنزهای کروی (Curvilinear) هیچ گونه کشیدگی در تصویر ایجاد نشده و تصویر بشدت دچار خمیدگی خطوط می شود. به تصویر زیر نگاه کنید :

 

 

همانطور که ملاحظه می کنید، نرده ها در تصویر سمت چپ( که با لنز فیش آی ثبت شده است) به شکل غیر طبیعی دارای انحنا شده اند. اما در تصویر سمت راست که با لنز تخت صبت شده نرده ها کاملاً مستقیم و طبیعی بوده و همانطور به نظر می رسند که با چشمان خود می بینیم. توجه داشته باشید تغییر اندازه نرده از بزرگ در جلوی کادر به کوچک در انتهای کادر مربوط به لنز نیست و اعوجاج پرسپکتیوی می باشد. اصطلاح لنزهای کروی و تخت فقط در مورد لنزهای واید بکار می روند.

 

اعوجاج پرسپکتیو

تا اینجا فقط درباره اعوجاج اپتیکی توضیح داده ایم. نوع دیگری از اعوجاج که اغلب در تصاویر دیده می شود اعوجاج پرسپکتیو است. برخلاف اعوجاج اپتیکی، این نوع اعوجاج هیچ ارتباطی به عناصر اپتیکی نداشته و خطای لنز محسوب نمی شود. هنگامی که یک فضای سه بعدی را بر روی یک تصویر دو بعدی می تابانیم و اگر سوژه به دوربین خیلی نزدیک باشد، تصویر در مقایسه با سوژه های پس زمینه بطور نامتناسبی بزرگ و اعوجاج یافته به نظر می رسد.

این پدیده ای عادی بوده و گاهی اوقات می توانید با چشمان خود نیز آن را ببینید. بعنوان مثال اگر گوشی تلفن همراه خود را به چشمان خود بسیار نزدیک کنید، اندازه آن نسبت به تلویزیونی که در پس زمینه قرار دارد بسیار بزرگتر به نظر می رسد. این امر در مورد افراد نیز صادق است.

اگر از شخصی با یک لنز خیلی واید و از فاصله نزدیک عکاسی کنید، بینی ، چشم ها و دهان بسیار بزرگتر از اندازه واقعی ثبت شده در حالی که گوش ها کاملاً کوچک دیده شده یا حتی ممکن است دیده نشوند. به عکس زیر توجه کنید :

 

 

به اندازه سر توجه کنید. سر این کودک نسبت به بدن وی بطور نامتناسبی بزرگتر دیده می شود. چشم ها، بینی و لب ها بزرگنمایی شده در حالی که گوش ها خیلی کوچک شده اند. این عکس با فاصله کانونی ۷ میلیمتر ثبت شده و می توانید تصور کنید اگر فاصله دوربین تا سوژه کمتر یا فاصله کانونی وایدتری استفاده شود تصویر نهایی چکونه خواهد شد.

آنچه که باعث سردرگمی بسیاری از عکاسان شده، رابطه ( یا عدم رابطه ) بین فاصله کانونی و اعوجاج پرسپکتیو است. شاید شنیده باشید که برای عکسبرداری از افراد بایستی از لنزهایی با فاصله کانونی بلند استفاده کنید تا از اعوجاج تصویر جلوگیری نمایید. این گفته عمدتاً اشتباه است زیرا لنزها فاقد پرسپکتیو هستند.

غیر از لنزهای فیش آی، مابقی لنزها دارای پرسپکتیو یکسانی هستند. درواقع این فاصله دوربین تا سوژه است که پرسپکتیو را تعیین می کند نه فاصله کانونی لنز. درباره لنزهای تله فتو این تصور اشتباه وجود دارد. زیرا هنگام استفاده از لنزهایی با فاصله کانونی بلند لازم است از سوژه فاصله بگیرید تا همان کادر را ثبت کنید. بنابراین اگر یک لنز ۵۰ میلیمتری و یک لنز ۸۵ میلیمتری داشته باشیدف مادامی که فاصله تا سوژه یکسان باشد پرسپکتیو هر دو لنز یکسان خواهد بود.

مسلماً ابعاد سوژه با لنز ۵۰ میلیمتری کوچکتر خواهد بود اما نسبت ابعاد و پرسپکتیو هر دو تصویر یکسان ثبت می گردند. در نتیجه امتیاز لنزهای با فاصله کانونی بلند، امکان بزرگنمایی سوژه با حفظ پرسپکتیو واقعی آن می باشد.

به تصویر زیر دقت کنید :

 

 

از آنجایی که فاصله تا سوژه کم بوده و از لنز واید برای عکسبرداری استفاده شده، تصویر اتومبیل دارای اعوجاج زیادی شده است. توجه کنید قسمت سمت چپ تصویر تا چه حد و بطور نامتناسبی بزرگ شده است- حتی چراغ سمت چپ حدود ۵۰ درصد بزرگتر از چراغ سمت راست ثبت شده در حالی که هر دو یک اندازه اند. اتومبیل اکثر فضای کادر را اشغال کرده و همه چیز در پس زمینه به نسبت کوچک به نظر می رسند. درصورت استفاده از یک لنز نرمال و در همان فاصله از سوژه، فقط قسمتی از اتومبیل درون کادر قرار می گرفت.

و در آخر به اعوجاج خطوط همگرا می پردازیم. هنگامی که حسگر دوربین موازی ساختمان نباشد، تصویر حاصله غیر طبیعی به نظر می رسد زیرا پدیده لم دادن دیده می شود. مانند تصویر زیر :

 

 

اما درواقع این تصویری با پرسپکتیو طبیعی و بدون اعوجاج است زیرا چشمان ما نیز این ساختمان را به همین صورت می بیند. سازندگان لنز برای مقابله با این وضعیت، لنزهای خاص کنترل پرسپکتیو را تولید می کنند. در تصاویر زیر تاثیر استفاده از این لنزها را می بینید :

 

 

تصویر سمت چپ همان چیزی است که با چشمان خود می بینیم و در تصویر سمت راست با استفاده از لنزهای کنترل پرسپکتیو، تغییراتی در پرسپکتیو سوژه ایجاد شده است. در دو تصویر زیر مثال هایی از خطوط همگرا دیده می شود، جایی که بخشی از سوژه بدلیل نزدیک تر بودن، بزرگتر به نظر می رسد :

 

 

 

هیچ مدام از دو تصویر فوق دارای اعوجاج نیستند بلکه این پرسپکتیو طبیعی است.

و بعنوان آخرین مثال، تصویری از اعوجاج پرسپکتیو شامل افراد در کادر :

 

 

توجه کنید چگونه شکل بادکنک ها در مرکز کادر طبیعی به نظر می رسند اما سر این دو شخص شبیه تخم مرغ ثبت شده است.این نتیجه استفاده از لنز خیلی واید در فاصله نزدیک و مکان نامناسب سوزه ها می باشد. اگر جای افراد و بادکنک ها تغییر می کرد و افراد در مرکز کادر قرار می گرفتند آنگاه شکل سر آن ها طبیعی تر به نظر می رسید.