Anh em đã bao giờ để ý rằng những đường thẳng trong ảnh chụp góc rộng đôi khi lại bị cong ở rìa khung hình chưa? Đó chính là một trong những trường hợp của hiện tượng biến dạng ống kính.
Biến dạng ống kính là một dạng sai lệch quang học, chủ yếu ảnh hưởng đến hình dáng của hình ảnh được tạo ra. Sai lệch quang học xảy ra khi ánh sáng không hoạt động đúng như kỳ vọng, nhưng khi so với nhiều loại sai lệch quang học khác, biến dạng hầu như không làm mất thông tin hình ảnh. Nó chủ yếu làm thay đổi hình dạng của ảnh, vì vậy thường được xem là sai lệch mang tính “thẩm mỹ”. Do không gây mất chi tiết, biến dạng ống kính có thể được hiệu chỉnh khá tốt bằng các phương pháp trong phần mềm hậu kỳ.
Vậy bản chất thực sự của hiện tượng biến dạng ống kính là gì? Có bao nhiêu loại biến dạng ống kính? Làm cách nào để khắc phục tình trạng này? Hãy cùng VJShop.vn tìm hiểu tất tần tật về hiện tượng này trong bài viết dưới đây.
|
Tóm tắt nội dung: |
Hiện tượng biến dạng ống kính là gì?
Biến dạng ống kính là hiện tượng hình ảnh do ống kính tạo ra bị méo hoặc sai lệch so với thực tế.
Nói một cách dễ hiểu, biến dạng thường thể hiện qua việc các đường thẳng trong khung hình bị cong hoặc uốn cong trong ảnh chụp. Trong một số trường hợp, hiệu ứng này được chủ yếu sử dụng để tạo cảm giác thị giác đặc biệt, nhưng phần lớn trường hợp hiện tượng này xuất hiện là do giới hạn hoặc sai lệch trong thiết kế quang học của ống kính.
Có nhiều yếu tố có thể gây ra biến dạng, đồng thời cũng tồn tại nhiều giải pháp để hiệu chỉnh. Để xử lý biến dạng hiệu quả, điều quan trọng là anh em cần hiểu rõ từng loại biến dạng và lựa chọn phương pháp chỉnh sửa phù hợp nhất cho từng tình huống chụp.
Biến dạng ống kính xảy ra như thế nào?
Để hiểu rõ về biến dạng ống kính, chúng ta cần sử dụng một chút kiến thức Vật lí về quá trình khúc xạ ánh sáng. Khúc xạ là hiện tượng ánh sáng bị bẻ cong khi tốc độ truyền của nó thay đổi trong lúc đi từ môi trường này sang môi trường khác. Ví dụ dễ thấy nhất là khi ánh sáng đi từ không khí vào kính, nó sẽ đổi hướng vì góc khúc xạ, tức là góc mà tia sáng tiếp tục truyền trong môi trường mới, sẽ phụ thuộc vào chiết suất của môi trường mà ánh sáng đi qua.
Biến dạng xuất hiện chính là do hiện tượng khúc xạ này. Khi ánh sáng đi xuyên qua ống kính, đường đi của các tia sáng bị thay đổi, và chính sự thay đổi đó là nguyên nhân gây ra biến dạng trong ảnh chụp.
Nói cách khác, khúc xạ chính là nguyên nhân gốc rễ tạo ra biến dạng trong hình ảnh do máy ảnh ghi lại. Khi các tia sáng đi qua những vị trí khác nhau trên ống kính, mức độ khúc xạ mà chúng phải chịu cũng khác nhau.
Trong hình trên, có thể thấy các tia sáng bị khúc xạ khi đi qua thấu kính. Nhiệm vụ của thấu kính là gom các tia sáng về một điểm duy nhất, gọi là tiêu điểm. Nếu nhìn vào tia sáng ký hiệu là “3”, đi qua gần trung tâm ống kính, có thể thấy nó gần như không bị bẻ cong. Ngược lại, các tia sáng đi qua rìa ống kính ví dụ như “1” và “5”, lại bị khúc xạ mạnh nhất.
Từ đây có thể rút ra rằng mức độ khúc xạ của ánh sáng sẽ phụ thuộc vào vị trí mà tia sáng đi qua trên bề mặt ống kính. Do hiện tượng này, có những chi tiết lẽ ra phải hội tụ tại một điểm nhất định lại bị hội tụ lệch sang vị trí khác.
Trong hình minh họa này, anh em có thể nhận thấy ở các góc ảnh, những điểm đen lẽ ra phải hội tụ gọn trong vòng tròn đỏ lại bị lệch khỏi vị trí mong muốn. Trong khi đó, ở trung tâm khung hình, các điểm đen vẫn hội tụ chính xác và không bị sai lệch.
Nguyên nhân là càng đi từ tâm thấu kính ra mép, các tia sáng càng chịu mức khúc xạ lớn hơn, dẫn đến biến dạng rõ rệt hơn. Vì vậy, phần trung tâm ảnh thường giữ được hình dạng chính xác, còn càng về rìa hoặc góc ảnh, biến dạng càng dễ nhận thấy.
Biến dạng ống kính được chia thành hai nhóm chính: biến dạng quang học và biến dạng phối cảnh. Mỗi loại lại có nguyên nhân khác nhau và ảnh hưởng đến hình ảnh theo những cách riêng.
Biến dạng quang học và cách khắc phục
Biến dạng quang học là nhóm biến dạng đầu tiên và phổ biến nhất trong nhiếp ảnh. Loại biến dạng này xuất phát trực tiếp từ thiết kế quang học và cấu trúc thấu kính của ống kính.
Trong một số trường hợp, biến dạng quang học còn là “tác dụng phụ” khi nhà sản xuất sử dụng các thấu kính đặc biệt nhằm hạn chế những lỗi quang học khác, chẳng hạn như quang sai cầu.
Có 3 lại biến dạng quang học được biết đến nhiều nhất, bao gồm biến dạng thùng (Barrel distortion), biến dạng gối (Pincushion distortion) và biến dạng ria mép (Mustache distortion). Trước khi đi vào chi tiết từng loại, hãy cùng xem xét một thấu kính không bị méo hình sẽ như thế nào:
Những ống kính hoàn hảo như vậy thường rất hiếm, vì hầu hết các ống kính đều sẽ bị ít nhất là 1 loại biến dạng chúng ta sắp tìm hiểu. Nhiều ống kính rất tốt sở hữu các thấu kính giúp giảm đáng kể sự biến dạng đến mức mắt thường rất khó nhận ra. Nhưng cũng có các ống kính lại bị nhiều loại biến dạng ở các tiêu cự khác nhau.
Biến dạng thùng
Khi các đường thẳng trong ảnh bị uốn cong vào phía trong, tạo cảm giác phình ra như hình chiếc thùng, hiện tượng này được gọi là biến dạng thùng.
Đây là dạng biến dạng rất thường gặp trên các ống kính góc rộng. Bởi vì trường nhìn của ống kính lớn hơn kích thước cảm biến, buộc hình ảnh phải bị nén lại để vừa với cảm biến đó. Kết quả là các đường thẳng, đặc biệt ở rìa khung hình sẽ bị bẻ cong vào trong khá rõ.
Dễ nhận thấy nhất là khu vực trung tâm khung hình vẫn giữ được đường thẳng, trong khi càng ra xa tâm ảnh thì các đường thẳng càng bắt đầu cong. Điều này xảy ra vì ở trục quang học, tức chính giữa thấu kính, độ phóng đại gần như không đổi, nhưng sẽ giảm dần khi tiến về các góc.
Biến dạng thùng xuất hiện trên hầu hết các ống kính góc rộng có tiêu cự cố định và nhiều ống kính zoom có tiêu cự ngắn. Mức độ biến dạng còn phụ thuộc vào khoảng cách từ máy đến chủ thể. Ngay cả ống kính 50mm tiêu chuẩn cũng có thể xuất hiện biến dạng thùng khi chụp ở khoảng cách rất gần.
Anh em hoàn toàn có thể giảm biến dạng thùng trong thiết kế quang học thông qua các thấu kính bù trừ chuyên biệt, nhưng sẽ không thể hoàn toàn loại bỏ hiện tượng này. Một số ống kính như Nikon 14-24mm f/2.8G sử dụng rất nhiều thấu kính bù trừ biến dạng, dẫn đến thân ống lớn hơn và nặng hơn đáng kể. Đây cũng là lý do vì sao ống kính góc rộng thường to và nặng hơn các ống kính tiêu chuẩn.
Về hậu kỳ, biến dạng thùng là một trong những dạng dễ sửa nhất. Các phần mềm như Lightroom, Photoshop hay nhiều công cụ bên thứ ba đều có thể xử lý rất hiệu quả, miễn là có sẵn hồ sơ chỉnh sửa của ống kính trong cơ sở dữ liệu. Do mỗi ống kính có đặc tính khác nhau, các hồ sơ này phải được đo đạc và xây dựng cẩn thận trong môi trường phòng lab trước khi đưa vào sử dụng.
Biến dạng gối
Biến dạng gối là hiện tượng ngược lại hoàn toàn với biến dạng thùng. Thay vì cong vào trong, các đường thẳng trong ảnh sẽ bị kéo cong ra ngoài tính từ tâm khung hình.
Loại biến dạng này thường xuất hiện trên các ống kính tele. Nguyên nhân nằm ở độ phóng đại của hình ảnh sẽ tăng dần khi đi từ trục quang học ra rìa khung hình. Lúc này, trường nhìn của ống kính nhỏ hơn kích thước cảm biến, khiến hình ảnh phải bị kéo giãn để lấp đầy khung. Kết quả là các đường thẳng, đặc biệt ở góc ảnh, trông như bị kéo lên và cong ra ngoài.
Biến dạng gối cũng là một dạng quang sai khá phổ biến, nhất là trên các ống kính zoom. Những ống kính tele zoom siêu xa cao cấp thường được trang bị các thấu kính bù trừ giúp giảm biến dạng gối xuống mức rất thấp. Tuy nhiên, phần lớn ống kính zoom phổ thông và thậm chí nhiều ống kính zoom cao cấp như Nikon 80-400mm VR vẫn gặp hiện tượng này. Trên các ống kính dành cho người dùng phổ thông, mức độ biến dạng gối thậm chí có thể khá nặng và dễ nhận ra trong ảnh thực tế.
Một điểm đáng lưu ý là đa số ống kính zoom có tiêu cự trải dài từ góc rộng đến tele thường không chỉ gặp một loại biến dạng. Ở tiêu cự ngắn nhất, chúng thường bị biến dạng thùng, sau đó dần chuyển sang biến dạng gối khi tăng tiêu cự. Ví dụ như ống kính Nikon 18-300mm VR, bắt đầu với hiện tượng biến dạng thùng ở 18mm, sang khoảng 28mm thì chuyển sang biến dạng gối và hiện tượng này kéo dài cho tới 300mm.
Tương tự như biến dạng thùng, biến dạng gối cũng rất dễ xử lý trong hậu kỳ. Các phần mềm như Lightroom hay Photoshop, thông qua hồ sơ ống kính có sẵn trong Lightroom và Camera RAW, anh em có thể khử gần như hoàn toàn chỉ với một thao tác đơn giản.
Biến dạng ria mép
Biến dạng ria mép có thể xem là “khó chịu vô cùng tận” trong các dạng biến dạng quang học. Hiện tượng này đôi khi còn được gọi vui là biến dạng lượn sóng, bởi nó là sự kết hợp giữa biến dạng thùng và biến dạng gối.
Cụ thể, các đường thẳng trong ảnh sẽ cong vào phía trong khi tiến gần tâm khung hình, nhưng khi ra tới các góc xa nhất, chúng lại bẻ cong ngược ra ngoài. Chính sự thay đổi hướng cong liên tục này khiến hình ảnh trông giống hình ria mép khi nhìn tổng thể.
Đây cũng là lý do biến dạng ria mép thường được xếp vào nhóm biến dạng phức tạp. Không chỉ phức tạp, loại biến dạng này còn rất “khó trị” trong hậu kỳ. Dù vẫn có thể chỉnh sửa, nhưng thường cần đến phần mềm chuyên dụng hoặc hồ sơ ống kính được xây dựng sẵn.
Các công cụ chỉnh biến dạng cơ bản trong Lightroom hay Photoshop sẽ không xử lý hiệu quả nếu không có hồ sơ phù hợp. Nếu anh em cố chỉnh theo hướng biến dạng thùng, các góc ảnh có thể bị cong nặng hơn. Ngược lại, nếu chỉnh theo hướng biến dạng gối, vùng gần trung tâm lại càng cong vào rõ rệt.
Ngoài 3 loại biến dạng phổ biến trên, một hiện tượng khác cũng được xem là biến dạng khi mặt phẳng cảm biến của máy ảnh không song song với đối tượng được chụp, dẫn đến các đường thẳng đứng hội tụ hoặc phân kỳ trong ảnh, đây được gọi là hiện tượng biến dạng hình thang.
Biến dạng phối cảnh
Trong nhiếp ảnh còn một dạng biến dạng khác xuất hiện rất thường xuyên, đó là biến dạng phối cảnh. Khác với biến dạng quang học, biến dạng phối cảnh không liên quan đến cấu trúc hay lỗi quang học của ống kính, vì vậy nó không được xem là lỗi của lens.
Biến dạng phối cảnh xảy ra khi không gian ba chiều được “nén” lại thành hình ảnh hai chiều. Nếu chủ thể đứng quá gần máy ảnh, chúng có thể trông to bất thường hoặc méo mó so với những vật thể ở phía sau. Đây là hiện tượng hoàn toàn tự nhiên và mắt người cũng nhìn thấy tương tự ngoài đời.
Ví dụ, nếu chụp chân dung bằng ống kính góc siêu rộng ở khoảng cách rất gần, mũi, mắt và môi của mẫu sẽ trông to hơn bình thường, trong khi tai lại nhỏ đi rõ rệt, thậm chí có thể “biến mất” khỏi khung hình.
Nhìn kỹ ảnh bên trái, có thể thấy đầu của nhân vật lớn hơn nhiều so với cơ thể. Mắt, mũi, miệng bị phóng đại, trong khi tai lại bị thu nhỏ.
Đây cũng là điểm khiến nhiều người chơi ảnh dễ nhầm lẫn, đó là mối quan hệ giữa tiêu cự và biến dạng phối cảnh. Anh em có thể từng nghe rằng nên dùng tiêu cự dài để chụp chân dung, vì tiêu cự ngắn sẽ làm méo mặt. Thực tế, nhận định này chưa hoàn toàn chính xác.
Ống kính tự nó không tạo ra phối cảnh. Ngoại trừ lens mắt cá, về bản chất tất cả các ống kính đều có cùng một phối cảnh. Yếu tố quyết định phối cảnh chính là khoảng cách từ máy đến chủ thể, chứ không phải tiêu cự.
Cảm giác “phối cảnh khác nhau” giữa các tiêu cự thực chất đến từ việc thợ chụp ảnh phải đứng ở những khoảng cách khác nhau để đóng khung chủ thể giống nhau. Với tiêu cự dài, người dùng buộc phải đứng xa hơn, và chính việc đứng xa này mới là thứ làm thay đổi phối cảnh.
Nếu đứng yên một chỗ và chụp cùng một chủ thể bằng lens 50mm và 85mm, phối cảnh và tỷ lệ của chủ thể sẽ hoàn toàn giống nhau. Khác biệt duy nhất là với 50mm, chủ thể sẽ nhỏ hơn trong khung hình do góc nhìn rộng hơn. Nhưng tỷ lệ và cảm giác không gian vẫn y hệt.
Hãy xem ví dụ chiếc xe màu đỏ. Chiếc xe trông bị méo rõ rệt vì được chụp rất gần bằng ống kính góc rộng Nikon 14-24mm. Phần bên trái của xe trông to hơn hẳn, thậm chí đèn bên trái nhìn lớn hơn khoảng 50% so với đèn bên phải, dù chúng thực tế bằng nhau. Chiếc xe chiếm gần hết khung hình, còn hậu cảnh thì nhỏ đi rõ rệt.
Nếu dùng một ống kính tiêu chuẩn và đứng đúng vị trí đó, khung hình chỉ còn một phần chiếc xe. Tuy nhiên, nếu cắt xén hai bức ảnh sao cho cùng góc nhìn, hiệu ứng biến dạng phối cảnh vẫn giống nhau.
Cuối cùng là hiện tượng đường thẳng hội tụ. Khi cảm biến máy ảnh không song song với chủ thể, ví dụ như khi chụp một tòa nhà từ dưới lên, các đường thẳng sẽ nghiêng vào nhau, tạo cảm giác tòa nhà bị đổ. Tuy nhiên, đây là phối cảnh hoàn toàn tự nhiên, vì mắt người cũng nhìn thấy như vậy ngoài đời.
Các hãng ống kính có những dòng kiểm soát phối cảnh hoặc tilt-shift để xử lý tình huống này. Tuy nhiên, kết quả sau khi chỉnh lại phối cảnh đôi khi lại trông… thiếu tự nhiên, vì nó không còn giống cách chúng ta nhìn thế giới bằng mắt thường nữa.
Trong ví dụ so sánh, ảnh bên trái phản ánh đúng những gì anh em thấy khi đứng tại chỗ, còn ảnh bên phải là kết quả sau khi dùng ống kính tilt-shift để “nắn” lại phối cảnh cho thẳng đứng.
Xem thêm:
- Hướng Dẫn Kiến Thức Nhiếp Ảnh Cơ Bản Cho Người Mới
- Hướng Dẫn Chọn Máy Ảnh Cho Dân Trekking Và Phượt Bụi
Tổng kết
Qua bài viết này, anh em đã có cái nhìn rõ hơn về biến dạng ống kính là gì, vì sao hiện tượng này thường xuất hiện khi chụp góc rộng hoặc ở các tiêu cự nhất định. Thực tế, biến dạng ống kính là một phần rất quen thuộc trong nhiếp ảnh và hoàn toàn có thể kiểm soát được nếu hiểu đúng bản chất. Từ biến dạng quang học cho đến biến dạng phối cảnh, mỗi loại đều có cách xử lý riêng bằng kỹ thuật chụp hoặc hậu kỳ. Hy vọng những chia sẻ từ VJShop.vn sẽ giúp người dùng chủ động hơn khi chụp ảnh và dễ dàng tối ưu chất lượng hình ảnh trong thực tế.