Geometrické skreslenie šošovky. Čo je skreslenie? korekcia skreslenia

Pokračujem v sérii článkov o počítačovom spracovaní fotografií. Témou nášho dnešného rozhovoru bude korekcia skreslenia a perspektívy na fotografii.

Dovoľte mi, aby som vám to pripomenul skreslenie- ide o zakrivenie rovných čiar, ktoré sa objavujú na okrajoch rámu, vďaka čomu obraz vyzerá konvexne alebo naopak konkávne.

Effect perspektívy- Ide o optický efekt spočívajúci v konvergencii rovnobežných línií na fotografii.

Skreslenie a perspektíva sú skutočnou pohromou pri fotení interiérov a architektúry. Je to kvôli nim, že steny budov vyzerajú zakrivené a samotné budovy namiesto toho obdĺžnikový tvar majú tvar lichobežníka.

Tu je príklad fotografie, v ktorej hrá perspektíva negatívnu úlohu:

Ako môžete vidieť, na fotografii všetky predmety „padajú“ do stredu rámu.

Niekedy však hrá skreslenie a perspektíva pozitívnu úlohu a používajú sa ako umelecká technika, ktorá vám umožňuje lepšie sprostredkovať myšlienku fotografie divákovi (hoci je to všetko pre amatéra).

Napriek tomu sa často vynára otázka – ako „pokoriť“ perspektívu a skreslenie a prinútiť ich „pracovať na sebe“. Na tento účel bolo vynájdených veľa prostriedkov, „hardvérových“ aj softvérových. Najprv si pohovorme o perspektíva.

Ako opraviť perspektívu?

Použitie sklápacieho objektívu

Tilt-shift (rotate-shift) je šošovka špeciálnej konštrukcie, ktorá umožňuje kompenzovať skreslenie perspektívy. Príkladom takéhoto objektívu je Canon TS-E 24mm f/3.5 L II. Objektív sa skladá z 2 častí spojených pohyblivým pántom s dvoma stupňami voľnosti - "úsť" šošovky sa môže pohybovať hore a dole rovnobežne s rovinou rámu (pre kompenzáciu perspektívy) alebo otáčať vo vertikálnej rovine (pre ovládanie umiestnenie zóny hĺbky ostrosti.

Viac o tomto objektíve si môžete prečítať na stránke photozone.de (aj keď na anglický jazyk), a pohľad na obrázky na tejto stránke - príklady použitia objektívu s posuvným sklonom - je veľmi zaujímavý!

Sklápací objektív je nepostrádateľným doplnkom pre profesionálnych fotografov fotografujúcich architektúru a interiéry. Náklady na takúto optiku však zriedka klesnú pod 4-cifernú hranicu dolára. Vzácny amatérsky fotograf si to môže dovoliť.

Rámovanie, ktoré eliminuje skreslenie perspektívy

Ak si všimnete, efekt perspektívy sa objaví iba vtedy, keď je miesto optický systém(fotoaparát + objektív) iné ako horizontálne. Je potrebné "zdvihnúť" hlavu, okamžite dostávame padajúce steny!

Na druhej strane, ak komponujete rám tak, aby bol horizont v strede (to znamená, že zariadenie je striktne horizontálne), potom nebude existovať žiadna perspektívna blokáda. To si však vyžaduje veľké orezanie obrázka. Asi takto (príklad bol urobený "po skutočnosti", takže sa ospravedlňujem za možnú nepresnosť pri prenose obrázku):

Nevýhody sú zrejmé – výrazná strata v rozlíšení, nutnosť mať výkonný širokouhlý.

Nebudem riskovať radiť používanie takejto metódy v praxi, no v krajnom prípade sa to môže hodiť.

Oprava perspektívy v programe Adobe Photoshop Lightroom

Ak máte tento program a máte vo zvyku všetko fotiť do RAW, môžete si vydýchnuť, ste ušetrení od bolesti.

Musíme urobiť 4 veci:

1. Vyberte časť Rozvinúť

2. V zozname možností prejdite nadol na položku Lens Correction (Korekcia šošovky).

3. Zvoľte Manuálny režim

4. Hrajte sa s Vertikálnym motorom

Keď prejdete myšou na posúvač Vertical, na obrázku sa zobrazí mriežka, ktorá pomáha „zobraziť“ vertikály.

Všetko je takmer dobré, až na to, že na spodnej časti fotografie sa vytvoril polkruhový „zárez“, ktorého sa zbavíme orezaním.

To je všetko!

Takže s vyhliadkou vyriešenou. Zostáva poraziť skreslenie. A ak nevyhráte, tak to využite vo svoj prospech.

Experimenty so skreslením

Ak chcete jednoducho opraviť skreslenie v manuálnom režime, musíte pohnúť príslušným motorom. Nie je to nič zložité, rýchlo na to prídete sami:

Alebo ešte jednoduchšie! Prepnite z manuálneho režimu do režimu profilu a začiarknite políčko Povoliť korekciu profilu:

Program sám určí, ktorý objektív bol pri fotení použitý a vykoná úpravy – koriguje skreslenie a zároveň vinetáciu. To všetko ale za predpokladu, že pracujete s formátom RAW a program „pozná“ váš objektív.

Pohybom zápästia sa konvexný obraz rybieho oka premení na „priamy“ obraz s agresívnou perspektívou (ako pri jednoduchom ultraširokouhlom zábere). Ak to chcete urobiť, musíte manuálne vybrať a použiť profil z objektívu Canon EF 15 / 2,8 na obraz zenitu.

Výsledok môže byť najviac neočakávaný. Napríklad takto:

Jediným negatívom je, že detaily v rohoch rámu jednoducho neexistujú. Vzhľadom na rozdiel v nákladoch medzi Zenitarom 16/2,8 a jeho „ekvivalentným“ širokouhlým Canon EF 16-35/2,8L alebo Canon EF 14/2,8L sa však sovietskej rybe dá odpustiť úplne všetko! Prinajmenšom vám takýto experiment môže poskytnúť približnú predstavu – „ako to bude vyzerať, ak to natočíte s ultraširokouhlým uhlom?“. To môže ovplyvniť vaše rozhodnutie o (ne)vhodnosti kúpy širokouhlej Elky.

Ako každý „neideálny“ optický systém, aj ľudské oko sa vyznačuje optickými chybami – aberáciami, ktoré znižujú kvalitu videnia, skresľujú obraz na sietnici. Aberácia je akákoľvek uhlová odchýlka úzkeho paralelného lúča svetla od bodu ideálneho priesečníka so sietnicou, keď prechádza celým optickým systémom oka.

V technickej optike je kvalita optického systému určená aberáciami plochého alebo sférického čela svetelnej vlny pri prechode týmto systémom. Oko bez aberácií má teda ploché čelo vlny a poskytuje najkompletnejší obraz na sietnici bodového zdroja (tzv. „Airy disk“, ktorého veľkosť závisí len od priemeru zrenice). Ale normálne, aj pri zrakovej ostrosti 100 %, optické defekty svetlo lámajúcich plôch oka skresľujú priebeh lúčov a vytvárajú nepravidelné čelo vlny, čo vedie k väčšiemu a asymetrickému obrazu na sietnici.

Kvantitatívna charakteristika optickej kvality obrazu je stredná kvadratická hodnota chýb odchýlky skutočnej vlnoplochy od ideálnej. Nemecký matematik Zernike zaviedol matematický formalizmus pomocou série polynómov na opis aberácií čela vlny. Polynómy prvého a druhého, t.j. nižšieho rádu, opisujú obvyklé pre oftalmológov optické aberácie- krátkozrakosť, ďalekozrakosť a astigmatizmus. Menej známe sú polynómy vyšších rádov: tretí zodpovedá kóme – ide o sférickú aberáciu šikmých lúčov svetla dopadajúcich pod uhlom k optickej osi oka. Je založená na asymetrii optických prvkov oka, v dôsledku čoho sa stred rohovky nezhoduje so stredom šošovky. Aberácie štvrtého rádu zahŕňajú sférickú aberáciu, ktorá je spôsobená najmä nerovnomernou lomivosťou šošovky v jej rôznych bodoch. Vyššie rády sú známe ako nepravidelné aberácie.

Ako sa meria vlnoplocha

Optický systém sa považuje za dobrý, ak sú Zernikeove koeficienty blízke nule, a preto je efektívna hodnota chýb čela vlny menšia ako 1/14 vlnovej dĺžky svetla (Marechalovo kritérium). Na základe údajov tohto koeficientu možno predpovedať zrakovú ostrosť modelovaním obrazu ľubovoľných optotypov na sietnici. Na určenie aberametrie ľudského zrakového systému sa používa špeciálne zariadenie - aberometer. Na klinikách používa Excimer aberometer Wave Scan od VISX Inc (USA).

V súčasnosti existuje niekoľko metód na určenie očných aberácií založených na rôznych princípoch.

Prvým z nich je analýza obrazu sietnice cieľa (zobrazovacia aberometria sietnice). Na sietnicu sa premietajú dva paralelné laserové lúče s vlnovou dĺžkou 650 nm a priemerom 0,3 mm, z ktorých jeden padá striktne pozdĺž vizuálnej osi a je referenčným a druhý je umiestnený v danej vzdialenosti od nej. Ďalej sa zaznamená miera odchýlky druhého lúča od fixačného bodu referenčného lúča, a tak sa postupne analyzuje každý bod v zrenici.

Druhá zásada je analýza odrazeného lúča vychádzajúceho z oka (odchádzajúca refrakčná aberometria). Bol široko používaný v astronómii na kompenzáciu aberácií v ďalekohľadoch pri prechode atmosférou a vesmírom. Pomocou diódového lasera s vlnovou dĺžkou 850 nm sa do oka nasmeruje kolimovaný lúč žiarenia, ktorý sa po prechode všetkými médiami oka odráža od sietnice, berúc do úvahy aberácie, a na výstupe vstupuje matricu pozostávajúcu z 1089 mikrošošoviek. Každá mikrošošovka zbiera neskreslené lúče vo svojom ohnisku a aberované lúče sú zaostrené v určitej vzdialenosti od neho. Prijaté informácie sú spracované počítačom a prezentované vo forme mapy aberácií. Wave Scan je založený na tomto princípe.

Tretí princíp je založený na kompenzačnom nastavení svetelného lúča dopadajúceho na foveolu. V súčasnosti sa táto metóda používa ako subjektívny aberometer, vyžadujúci aktívnu účasť pacienta. Počas štúdie je lúč svetla nasmerovaný do oka cez rotujúci disk s 1 mm otvormi, umiestnený na rovnakej optickej osi ako zrenica. Pri rotácii kotúča prechádzajú cez každý bod zrenice úzke paralelné lúče svetla a pri absencii aberácií sa premietajú do foveoly, kam smeruje ďalší lúč s kontrolnou značkou v tvare krížika. Ak má pacient krátkozrakosť, ďalekozrakosť, astigmatizmus alebo iné aberácie vyšších rádov, potom si všimne nesúlad medzi týmito bodmi a krížom a pomocou špeciálneho prístroja ich bude musieť spárovať. Uhol, o ktorý posúva bod, odráža stupeň aberácie.

Rôzne očné nástroje navrhnuté s najnovšie technológie a na základe rôznych princípov pôsobenia robí reálne nielen kvalitatívne, ale aj kvantitatívne hodnotenie aberácií nižších a vyšších rádov, ako aj faktorov, ktoré ich ovplyvňujú.

Hlavné príčiny aberácií v optickom systéme oka

• Formuláre a transparentnosť rohovka a šošovka; stav sietnice; transparentnosť vnútroočnej tekutiny a sklovca.
• Zväčšenie priemeru zrenice. Ak pri priemere zrenice 5,0 mm prevládajú aberácie 3. rádu, tak s jej nárastom na 8,0 mm sa zvyšuje podiel aberácií 4. rádu. Vypočítalo sa, že kritická veľkosť zrenice, pri ktorej majú aberácie vyššieho rádu najmenší vplyv, je 3,22 mm.
• Ubytovanie. Treba poznamenať, že aberácie sa zvyšujú s vekom a v období od 30 do 60 rokov sa aberácie vyššieho rádu zdvojnásobujú. Možno je to spôsobené tým, že v priebehu času sa elasticita a priehľadnosť šošovky znižuje a prestáva kompenzovať aberácie rohovky. To isté sa deje s akomodačným kŕčom.
• Spazmus ubytovania sa u ľudí vyskytuje pomerne často rôzneho veku. Ako akomodačný kŕč sa v oftalmológii chápe ako nadmerne pretrvávajúce napätie akomodácie v dôsledku takéhoto zníženia. ciliárny sval, ktorý nezaniká pod vplyvom podmienok, keď nie je potrebné ubytovanie. Jednoducho povedané, akomodačný kŕč je predĺžené statické preťaženie, očný sval, napríklad v dôsledku dlhšej práce pri počítači a v dôsledku toho výskytu počítačového syndrómu. Akomodačné kŕče sa môžu vyvinúť pri všetkých refrakciách (vrátane astigmatizmu). Spazmus akomodácie spôsobuje falošnú krátkozrakosť alebo zvyšuje skutočnú krátkozrakosť.
• Stav slzného filmu. Zistilo sa, že pri zničení slzného filmu sa aberácie vyššieho rádu zvýšia 1,44-krát. Jedným z typov porúch slzného filmu je syndróm suchého oka.
  Syndróm suchého oka sa vyskytuje v dôsledku vysychania povrchu rohovky zo zriedkavého žmurkania a nepretržitého pozerania na predmet práce. Štúdie ukázali, že pri práci na počítači, ako aj pri čítaní, človek žmurká trikrát menej ako zvyčajne. Vyúsťujúce do slzný film vyschne a nedokáže sa zotaviť. Príčiny syndrómu suchého oka môžu byť: ťažké bremená na oči pri čítaní a práci na počítači, suchý vnútorný vzduch, podvýživa s nedostatočným množstvom vitamínov, vysokým znečistením ovzdušia, užívaním určitých liekov.
• Nosenie kontaktných šošoviek. Zistilo sa, že mäkké kontaktné šošovky môže spôsobiť vlnové monochromatické aberácie vysoký poriadok, zatiaľ čo tuhé kontaktné šošovky výrazne znižujú aberácie 2. rádu. Asférický povrch tvrdých kontaktných šošoviek však môže spôsobiť sférické aberácie. Asférické kontaktné šošovky môžu spôsobiť väčšiu nestabilitu zrakovej ostrosti ako sférické kontaktné šošovky. Multifokálne kontaktné šošovky môžu vyvolať kómu a aberácie 5. rádu.

V súčasnosti bola vyvinutá technika na individuálnu korekciu zraku ( Super Lasik, Custom Vue) na základe aberometrie, ktorá umožňuje maximálnou kompenzáciou všetkých možných skreslení v vizuálny systém dosiahnuť vynikajúce výsledky v takmer všetkých zložitých prípadoch.

Často sa stáva, že obraz na fotke je iný, ako ho vidíme na vlastné oči. Tieto rozdiely sú vyjadrené zmenou geometrie objektov a perspektívy, stmavnutím rámu na okrajoch alebo výskytom farebných svätožiarov. Takéto nedostatky sú spojené s optickým skreslením šošoviek, pretože akékoľvek sklo alebo zrkadlá mierne skresľujú obraz. Preto, napodiv, ale optické skreslenie šošovky je takmer nemožné úplne odstrániť, môžete len znížiť ich prejav na hotovej fotografii.

Často nie sú žiadne zvláštne problémy s malými skresleniami objektívu, na obrázku sú úplne neviditeľné. V niektorých prípadoch však optické skreslenia vážne menia povahu obrazu a tu už musíte premýšľať o tom, ako sa vysporiadať s deformáciami obrazu vytvorenými optickým systémom.

Typ a povaha optických skreslení priamo závisí od použitej šošovky. Ako viete, všetky šošovky majú také dôležité vlastnosti ako ohnisková vzdialenosť, ostrosť, uhol záberu a hĺbka ostrosti. Optická ostrosť je schopnosť šošovky rozlíšiť a sprostredkovať najmenšie detaily v scéne. Pri absencii ostrosti hovoria, že šošovka "mydlo". Samotný objektív je zložitý optický systém, ktorý si vyžaduje vysokú presnosť a spracovanie. Výsledkom je, že aj objektívy z rovnakého modelového radu a s rovnakými vlastnosťami sa môžu navzájom kvalitatívne líšiť.

Väčšina šošoviek sa vyznačuje prítomnosťou všetkých druhov aberácií, to znamená optických skreslení v obraze, ktoré priamo súvisia s optickým systémom. Tieto aberácie môžu byť chromatického alebo geometrického pôvodu. Mnoho amatérskych fotografov si však tieto skreslenia nevšimne, jednoducho preto, že nevedia, na čo sa pozerať, aby si všimli odchýlky.

Chromatická aberácia

Chromatická aberácia je pomerne bežný typ skreslenia optickej šošovky, ktorý sa vyznačuje výskytom zbytočných farebných haló a obrysov na hraniciach farieb. Chromatické aberácie nie sú spôsobené idealitou optiky fotoaparátu, kedy sa biele svetlo v šošovkách najskôr rozdelí na farebné zložky a následne sa spojí späť do lúča. Ale určitá nepresnosť tohto spojenia vedie k nepríjemným deformáciám obrazu.

Chromatické (farebné) aberácie na hranici kontrastných látok

Jasné viacfarebné kontúry rámujúce kontrastné objekty - to je chromatická aberácia. Takéto skreslenia sú zriedka viditeľné v strede rámu, ale stávajú sa viditeľnými v objektoch umiestnených bližšie k okrajom obrazu. Najčastejšie možno tento typ optického skreslenia pozorovať pri použití objektívov so zoomom. Ale v skutočnosti sú chromatické aberácie v tej či onej miere vlastné každému objektívu.

V zásade chromatické aberácie až tak nekazia obraz, pretože sa objavujú najmä na okrajoch obrazu. Navyše často nie sú príliš nápadné. No niekedy, najmä pri fotení kontrastných objektov, začnú byť takéto optické skreslenia na hotovej fotografii ostro evidentné.

Aby sa znížila možnosť nepríjemných chromatických aberácií, dnes sa používajú špeciálne achromatické šošovky pozostávajúce z dvoch rôzne odrody sklo - korunka a pazúrik. Ak sa koruna vyznačuje nízkym indexom lomu, potom je pazúrik naopak vysoký. V súlade s tým môže kompetentná kombinácia týchto dvoch materiálov v optickom systéme znížiť pravdepodobnosť chromatických aberácií takmer na nulu.

Geometrické aberácie

Ak sú chromatické aberácie spojené s farebnými skresleniami, potom geometrické aberácie charakterizujú vlastnosť šošovky deformovať geometriu fotografovaných objektov. Začínajúci fotografi pravdepodobne zažili tento jav, keď sa na fotografiách náhle vykrivujú rovné čiary a steny sa zrazu pokrčia. Všetko sú to geometrické skreslenia resp skreslenie, s čím sa dá bojovať úpravou clony. Zmenšením clony fotograf zníži množstvo svetla dopadajúceho na okraje objektívu.

Ak je však otvor membrány príliš zakrytý, potom nastáva ďalší optický efekt, tzv difrakcia. Difrakcia obmedzuje detaily obrazu bez ohľadu na nastavené rozlíšenie obrazu. To znamená, že prílišné zmenšenie priemeru clony vedie k tomu, že dosiahnutá ostrosť je blokovaná vyhladzujúcim efektom difrakcie, v dôsledku čoho už vznikajú problémy s detailmi obrazu.

Geometrické aberácie sa delia na dve určité typy- súdkovitý a vankúšový. Sudové skreslenie je charakteristické pre širokouhlé šošovky, kde je stred rámu bližšie ako okraje, čo spôsobuje, že stred je vypuklejší a rovné čiary sa zakrivujú smerom von.

Opakom fenoménu „sud“ je poduškovité skreslenie, keď sa rovné čiary naopak ohýbajú dovnútra, v dôsledku čoho sa rám stáva „konkávnym“. Poduškovité skreslenie je typické najmä pre televízory. Vzhľad súdkovitého skreslenia na fotografii je uľahčený použitím minimálnej hodnoty priblíženia fotografom a podušky - maximálneho priblíženia. Čím väčšie zväčšenie objektívu so zoomom, tým výraznejšie skreslenie sa objaví na obrázku. Tiež viditeľnosť geometrických aberácií je ovplyvnená vzdialenosťou od fotografovaného objektu. Najmä blízky objekt môže byť náchylnejší na geometrické skreslenie v zábere.

Rôzne prejavy skreslenia šošovky, teda zakrivenie rovných čiar v obraze, je možné odstrániť alebo korigovať pomocou nástrojov moderných grafických editorov. Profesionálni fotografi zvyčajne na tento účel používajú špeciálne programy na korekciu skreslenia vrátane AdobeCamera RAW, Lightroom, Aperture a PTLens. Okrem toho je v tom istom Photoshope nástroj LensCorrection, pomocou ktorého môžete opraviť optické skreslenia.

Je pravda, že ku korekcii aberácií v grafických editoroch je potrebné pristupovať opatrne a opatrne, pretože pri nepresnej korekcii sa niektoré skreslenia jednoducho zmenia na iné, čo môže viesť iba k zhoršeniu obrazu. Navyše netreba zabúdať, že drobné optické skreslenia objektívu a z toho vyplývajúca nedokonalosť obrazu z dlhodobého hľadiska môžu fotografii dokonca prospieť.

Niekedy sa v praxi fotografov vyskytujú aj také optické skreslenia, ako je zakrivenie obrazového poľa. Tento efekt je charakteristický napríklad výskytom rozmazaných rohov a neostrých hrán. To znamená, že zaostrený môže byť iba stred obrázka alebo jeho okraje. Často na fotografiách možno pozorovať aj skreslenia perspektívy, ktoré sa prejavujú zbiehaním dvoch pôvodne rovnobežných línií na fotografii. Takéto skreslenia vznikajú hlavne v dôsledku polohy kamery, t.j. zorná línia kamery nie je kolmá na rovnobežné čiary.

Nakoniec je dosť zriedkavé nájsť efekt tzv vinetácia. Ide o skreslenia, ktoré sa vyznačujú poklesom jasu obrazu od stredu k okrajom, teda stmavnutím obrazu na okrajoch rámu. Podobný efekt nastáva pri použití širokouhlý objektív a maximálnu clonu.

Takže optické skreslenia spôsobené vlastnosťami optického systému, veľké množstvo. Tu je dôležité pochopiť, že neexistuje ani jeden objektív bez akýchkoľvek aberácií. Dokonca aj najdrahšie šošovky od známych výrobcov môžu vykazovať určité skreslenie obrazu. To zase znamená, že pri výbere optiky by ste sa nemali zameriavať len na vysokú cenu objektívu a domnievať sa, že čím drahšie, tým lepšie. Nemali by ste sa hnať po nových, inzerovaných modeloch šošoviek, ak už vlastníte optiku, ktorá vám úplne vyhovuje.

Samozrejme, v drahých šošovkách je spravidla implementovaný zložitejší dizajn s jedinečným rozložením šošovky a mnohými ďalšími prvkami, ktoré by mali minimalizovať výskyt všetkých druhov optického skreslenia. Ako sme však už poznamenali, žiadny z objektívov sa nemôže pochváliť tým, že by bol úplne zbavený spomínaných nedostatkov. Preto si musíte vybrať optiku, ktorá sa páči len vám a zodpovedá vášmu vnímaniu fotografickej kvality. Oplatí sa veriť Technické špecifikácie objektív deklarovaný výrobcom, ale len dobré a kvalitné fotografie.

Ale aj keď sa stanete majiteľom objektívu, ktorý občas vykazuje nejaké skreslenie obrazu, nie je to problém. Koniec koncov, ak si dôkladne preštudujete vlastnosti „správania“ konkrétneho objektívu, všetky jeho nedostatky môžu byť šikovne kompenzované vašimi fotografickými schopnosťami. V každom prípade väčšina optických skreslení objektívu až tak nekazí obraz a dajú sa softvérovo jednoducho eliminovať pri spracovaní zachytených fotografických záberov.

Obnova konštantnej zložky.

Poltónové (gradačné) skreslenie.

kvalita TV obrazu. Pre úplne identický prenos obrazu sveta okolo nás je potrebný stereo farebný systém s veľmi kvalitnými parametrami. Zatiaľ nie je možné takýto systém zaviesť, a preto Medzi kvalitatívne parametre televízneho obrazu patria: počet riadkov, počet snímok, počet blikaní za sekundu, počet poltónov a ich rozloženie v dynamický rozsah zmeny jasu, farebného gamutu a pod., ktoré určiť nominálna kvalita TV obrazu reprodukované týmto systémom. Okrem týchto obmedzení je zhoda obrazu s originálom znížená v dôsledku skreslení, ktoré sa vyskytujú takmer vo všetkých prvkoch televízneho systému. Upravuje sa aj objektívne a subjektívne hodnotenie parametrov a skreslení TV systému, podmienky pozorovania a spracovania výsledkov.

Zvážte hlavné typy skreslení a metódy ich hodnotenia.

9.1. Geometrické (súradnicové) deformácie.

Geometrické skreslenia vznikajú v dôsledku zmien súradníc prenášaných prvkov a prejavujú sa ako porušenie geometrickej podobnosti TV obrazu s originálom. Geometrická podobnosť je narušená najmä z dôvodu neidentity tvaru rastra a relatívnej rýchlosti horizontálneho a vertikálneho skenovania pri analýze a syntéze obrazu.

Rozlišovať lineárne A nelineárne skreslenie rastra.

Obrázok 9.1 zobrazuje hlavné typy deformácií lineárneho rastra, ktoré zahŕňajú: vankúšovitý, súdkovitý, lichobežníkový.

Hodnotenie sa robí na špeciálnych štvorcových alebo pravouhlých prvkoch, ktoré sú súčasťou špecializovaných alebo univerzálnych testovacích stolov pomocou koeficientov geometrického skreslenia, vizuálne je jednoduchšie ho urobiť na testovacích prvkoch v tvare kruhov a cez celé obrazové pole.

Obr.9.1. Geometrické deformácie obrazu „šachovnice“ spôsobené deformáciami tvaru rastra

Poduškovité skreslenie raster vznikajú v dôsledku nesúladu medzi lineárnou rýchlosťou skenovacieho lúča v centrálnej a okrajovej časti obrazovky v dôsledku premietania elektrónových lúčov vychýlených pozdĺž polomeru na plochú obrazovku. Pri konštantnej uhlovej rýchlosti lúča, keď sa vzdialenosť od stredu obrazovky zväčšuje, dĺžka lúča sa zväčšuje, čo vedie k zvýšeniu jeho lineárnej rýchlosti a následne k roztiahnutiu obrazu pozdĺž okrajov. obrazovky ( ryža. 9.1a). Na boj proti poduškovitému skresleniu sa používajú špeciálne metódy korekcie tvaru vychyľovacieho prúdu, ktoré spomaľujú rýchlosť lúča v okrajovej časti obrazovky alebo menia veľkosť periódy, zväčšujú stredy a stláčajú okraje.

Sudové skreslenie vznikajú ako výsledok oprava vankúšov(obr. 9.1.b).

Poduškovité a súdkovité skreslenie sa vyhodnotí faktorom geometrického skreslenia pomocou nasledujúcich vzorcov:

alebo

lichobežníkové skreslenie vznikajú v dôsledku narušenia optickej a elektrickej osi k rovine obrazu ( ryža. 9.1.c).

Skreslenie strán môže nastať v dôsledku porušenia pomeru hodnôt vychyľovacích prúdov horizontálnych a vertikálnych skenov (Obr. 9.1.d, e.). Odhad množstva tohto typu skreslenie je nepraktické, pretože sa dá ľahko korigovať pomocou ovládacích prvkov na horizontálne a vertikálne nastavenie veľkosti obrazu.

Nelineárne geometrické deformácie (obr. 9.2) vznikajú v dôsledku nestálosti rýchlostí pohybu lúčov vertikálne alebo horizontálne, to znamená v dôsledku nelinearity rámcových prúdov (Obr.9.2.a) alebo riadkové skenovanie (Obr.9.2.b).

Obr.9.2. Geometrické deformácie obrazu spôsobené nelinearitou horizontálneho a vertikálneho skenovania

Koeficienty geometrického skreslenia vo vertikálnom a horizontálnom smere sa odhadujú takto:

ľudské oko slabo zaznamenáva nelineárne skreslenia. Takže nelinearita zametania do 5 % v akomkoľvek smere je takmer nepostrehnuteľná a pri 8 ... 12 % je obraz vnímaný ako dobrý.