اعوجاج در عكاسي چيست

در مجموع سه نوع مختلف از اعوجاج اپتيكال وجود دارد:

• اعوجاج بشكه‌اي (Barrel Distortion) – معمولا در لنزهاي وايد ديده مي‌شود و در آن، جهت خطوط منحني به سمت داخل است.
• اعوجاج جاسوزني (Pincushion Distortion) – دقيقا مخالف اعوجاج بشكه‌اي است و در آن، جهت خطوط منحني به سمت بيرون است.
• اعوجاج سبيلي (Mustache Distortion) – اعوجاج موج‌دار كه تركيبي از اعوجاج بشكه‌اي و جاسوزني است.

در كنار اين نكات، به لنزهاي راست خط يا منحني خط و تأثير اعوجاج پرسپكتيو بر تصاوير مي پردازيم.

در عكاسي، اعوجاج اپتيكال به خطايي اشاره دارد كه خطوط مستقيم را خم و آن‌ها را به خطوط منحني تبديل مي‌كند و به همين دليل به چنين اعوجاجي، اعوجاج منحني‌الخط گفته مي‌شود. اعوجاج اپتيكال به دليل طراحي اپتيكال رخ مي‌دهد؛ يعني زماني كه از عناصر خاص لنز براي كاهش انحراف‌هاي كروي و انحراف‌هاي ديگر استفاده مي‌شود. به‌طور خلاصه، اعوجاج اپتيكال، خطاي لنز است.

سه نوع اعوجاج اپتيكال وجود دارد: بشكه‌اي، جاسوزني و سبيلي (كه به آن اعوجاج موج‌دار و پيچيده هم گفته مي‌شود). حالا هر كدام را به‌صورت دقيق مطالعه مي‌كنيم اما قبل از اين كار، به مطالعه يك لنز با اعوجاج صفر مي‌پردازيم:

چنين لنزهاي بي‌نقصي به ندرت پيدا مي‌شوند؛ زيرا اغلب لنزها حداقل داراي يك نوع اعوجاج هستند. لنزهاي بسيار خوب هم اجزايي دارند كه به شدت اعوجاج را كاهش مي‌دهند؛ به‌طوري كه اين تغيير كاملا به چشم مي‌آيد. بسياري از لنزهاي اخبار تخصصي به‌ويژه لنزهاي سوپراخبار تخصصي مثل Nikon 18-200mm VR در فاصله‌هاي كانوني مختلف از انواع مختلف اعوجاج به‌ويژه اعوجاج بشكه‌اي و جاسوزني رنج مي‌برند.

وقتي خطوط مستقيم به سمت داخل خم مي‌شوند و به شكل يك بشكه‌ درمي‌آيند، اعوجاج بشكه‌اي به وجود مي‌آيد. اين نوع اعوجاج معمولا در لنزهاي وايد ديده مي‌شود و به اين دليل رخ مي‌دهد كه ميدان ديد لنز بسيار وسيع‌تر از اندازه‌ي سنسور تصوير است و از اين رو براي تطبيق با آن بايد «فشرده» شود. در نتيجه، خطوط مستقيم به سمت داخل به‌ويژه به سمت لبه‌هاي فريم خم مي‌شوند. تصوير زير يك نمونه از اعوجاج بشكه‌اي شديد است:

در ضمن خطوط مركز فريم به‌صورت مستقيم نمايش داده مي‌شوند و از سمت مركز شروع به خم شدن مي‌كنند. به همين دليل تصوير در يك محور اپتيكال قرار دارد ( مركز لنز)، اما بزرگنمايي به سمت گوشه‌ها كاهش مي‌يابد.

اعوجاج بشكه‌اي روي وايدترين لنزهاي پرايم و بسياري از لنزهاي اخبار تخصصي با فاصله‌هاي كانوني نسبتا كم، ظاهر مي‌شود. ميزان اعوجاج هم مي‌تواند بسته به فاصله‌ي سوژه تا دوربين تغيير كند. حتي لنزهاي پرايم استاندارد ۵۰ ميلي‌متري هم ممكن است در فواصل نزديك، به اعوجاج بشكه‌اي برسند. اعوجاج بشكه‌اي را مي‌توان به شكل قابل توجهي با استفاده از عناصر خنثي‌كننده‌ي اپتيكال كاهش داد؛ اما حذف كامل چنين اعوجاجي تقريبا غير ممكن است. بعضي لنزها مثل Nikon 14-24 mm f/2.8G داراي تعدادي عنصر خنثي‌كننده‌ي اعوجاج هستند كه به‌شدت وزن و اندازه‌ي لنز را كاهش مي‌دهند. به همين دليل لنزهاي وايد معمولا بزرگ‌تر و سنگين‌تر از لنزهاي استاندارد/نرمال هستند.

برطرف كردن اعوجاج بشكه‌اي معمولا يك فرآيند سرراست و ساده است. تا زماني كه لنز در پايگاه داده يك پروفايل همراه داشته باشد، مي‌توان به‌راحتي اشكالات اعوجاج بشكه‌اي را برطرف كرد. از آنجا كه هر لنزي متفاوت است، داده‌هاي پروفايل اين لنزها بايد در محيط آزمايشگاهي با دقت تست و ساخته شوند.

اعوجاج جاسوزني دقيقا نقطه‌ي مقابل اعوجاج بشكه‌اي است و خطوط مستقيم به سمت مركز خميده مي‌شوند. اين نوع اعوجاج معمولا در لنزهاي تله‌فوتو ديده مي‌شود و به دليل افزايش بزرگنمايي تصوير از محور اپتيكال به سمت لبه‌هاي فريم رخ مي‌دهد. در اين نوع اعوجاج، ميدان ديد كوچك‌تر از اندازه‌ي سنسور تصوير است و بنابراين براي تطبيق با آن بايد «كشيده» شود. در نتيجه، خطوط مستقيم به سمت گوشه‌هاي بالا كشيده مي‌شوند.

اعوجاج جاسوزني به‌ويژه در لنزهاي اخبار تخصصي يك پديده‌ي بسيار متداول است. لنزهاي پرايم سوپرتله‌فوتو داراي اجزاي خنثي‌كننده‌اي هستند كه به شكل قابل توجهي اعوجاج جاسوزني را كاهش مي‌دهند؛ اما اغلب لنزهاي اخبار تخصصي سطح حرفه‌اي و مصرف‌كننده مثل Nikon 80-400mm VR از اعوجاج جاسوزني رنج مي‌برند. در واقع، اعوجاج جاسوزني مي‌تواند روي لنزهاي سطح مصرف‌كننده بسيار شديد باشد و معمولا مي‌توانيد به سرعت آن را در تصاوير تشخيص دهيد.

اغلب لنزها از لنزهاي اخبار تخصصي تا وايد تا استاندارد و تله‌فوتو معمولا در فواصل كانوني كوتاه از اعوجاج بشكه‌اي رنج مي‌برند. اين نوع اعوجاج در فواصل كانوني بالاتر جاي خود را به اعوجاج جاسوزني مي‌دهد. يك مثال خوب از چنين عملكردي در لنز Nikon 18-300 mm VR ديده مي‌شود كه با اعوجاج قوي بشكه‌اي در ۱۸ ميلي‌متر آغاز و در ۲۸ ميلي‌متر به اعوجاج جاسوزني تبديل مي‌شود و تا ۳۰۰ ميلي‌متر به همان شكل باقي مي‌ماند.

بدترين نوع اعوجاج شعاعي، اعوجاج سبيلي است كه گاهي به آن اعوجاج موج‌دار هم مي‌گويند. اين نوع اعوجاج تركيبي از اعوجاج بشكه‌اي و جاسوزني است. خطوط مستقيم به سمت داخل مركز فريم خم مي‌شوند و سپس در گوشه‌ها به سمت بيرون خم مي‌شوند:

به همين دليل، اغلب به اعوجاج سبيلي، اعوجاج پيچيده هم گفته مي‌شود؛ زيرا ويژگي‌هاي آن پيچيده هستند و به‌سختي مي‌توان آن را برطرف كرد. اين نوع اعوجاج را مي‌توان برطرف كرد؛ اما اغلب به يك نرم‌افزار خاص نياز دارد. نمي‌توانيد از ابزار لايت‌روم و فتوشاپ براي برطرف كردن آن استفاده كنيد؛ مگر اين كه يك لنز پروفايل مشخص براي برطرف كردن اين اشكال تعبيه شده باشد. اگر براي برطرف كردن اين اعوجاج مي‌خواهيد مثل اعوجاج بشكه‌اي عمل كنيد، گوشه‌هاي تصوير خميده‌تر مي‌شوند. اگر هم بخواهيد مثل اعوجاج جاسوزني آن را برطرف كنيد، با انحناي بيشتر و حتي يك اعوجاج بشكه‌اي به سمت مركز روبه‌رو مي‌شويد.

بعضي لنزهاي قديمي‌تر، همين‌طور لنزهاي مدرن، از اعوجاج سبيلي رنج مي‌برند. يك مثال خوب از اعوجاج سبيلي را مي‌توان در لنز Nikon 18-35 mm f/3.5-4.5D پيدا كرد كه يك نمونه‌ي كاملا شديد از اين اعوجاج را نشان مي‌دهد.

بعضي لنزها از انديشه متخصصين اپتيكال به‌صورت «راست خط» طراحي شده‌اند (مثل Nikon 14mm f/2.8D و Canon EF 14mm f/2.8L II USM) كه در آن‌ها مي‌توانيد به خطوط صاف و بدون خميدگي برسيد (مثل ديد چشم)؛ درحالي‌كه لنزهاي ديگر مثل لنزهاي «فيش‌آي» به‌صورت «منحني‌الخط» طراحي شده‌اند. لنزهاي راست خط معمولا اشياء را تا لبه‌ها‌ي فريم مي‌كشند تا آن‌ها را صاف نمايش دهند. لنزهاي منحني‌الخط اشياء را كشيده نشان نمي‌دهند؛ اما با منحني كردن خطوط صاف، تصاوير را به‌شدت دچار اعوجاج مي‌كنند (مثل چشمي در). تصاوير زير نمونه‌هايي از لنزهاي راست خط و مستقيم‌الخط هستند:

همان‌طور كه مشاهده مي‌كنيد، نرده در تصوير لنز منحني‌الخط (سمت چپ) به شكل غير طبيعي انحنا دارد؛ اين عكس با لنز فيش‌آي (منحني الخط) گرفته شده است. تصوير سمت راست كه با يك لنز راست خط ثبت شده است، نرده صاف و طبيعي به انديشه متخصصين مي‌رسد؛ درست مثل وقتي كه آن را با چشم خود مي‌بينيد. بزرگ بودن اندازه‌ي تصوير در مقابل فريم و كوچك‌تر شدن آن در فواصل دورتر، يك نمونه از اعوجاج پرسپكتيو است كه هيچ ربطي به اعوجاج اپتيكال ندارد.

يك نوع ديگر اعوجاج كه در اغلب تصاوير ديده مي‌شود، اعوجاج پرسپكتيو است. برخلاف اعوجاج اپتيكال، اين نوع اعوجاج ربطي به اپتيك لنز ندارد و بنابراين خطاي لنز به شمار نمي‌رود. وقتي فضاي سه‌بعدي را در يك تصوير دوبعدي تصوير مي‌كنيم، اگر سوژه به دوربين نزديك باشد، در مقايسه با اشياء پس زمينه به شكل نامتناسبي بزرگ و دچار اعوجاج است. اين اتفاق عادي است و به‌راحتي مي‌توانيد آن را با چشمان خود ببينيد. اگر يك سوژه‌ي كوچك‌تر مثل تلفن همراه خود را به چشمان خود نزديك كنيد، نسبت به تلويزيون بزرگ در پس‌زمينه بزرگ نشان داده مي‌شود (و هرچقدر تلفن شما از تلويزيون دورتر باشد، تلويزيون نسبت به تلفن كوچك‌تر ظاهر مي‌شود). همين اتفاق هنگام عكاسي از سوژه از جمله سوژه‌هاي انساني رخ مي‌دهد.

براي مثال، اگر از شخصي با زاويه‌ي اولتراوايد و فاصله‌ي نزديك عكس بگيريد، بيني، چشم‌ها و لب او به شكل غير واقعي بزرگ خواهد شد؛ درحالي‌كه گوش‌هاي او كوچك‌تر خواهد بود يا حتي از تصوير ناپديد مي‌شود. تصوير زير با Nikon 24-70mm f/2.8G در فاصله‌ي كانوني ۲۷ ميلي‌متر ثبت شده است:

به اندازه‌ي سر دقت كنيد؛ نسبت به بدن  سوژه به شكل نامتناسبي بزرگ است. چشم‌هاي سوژه، بيني و لب‌ها هم بسيار بزرگ و گوش‌ها كوتاه شده‌اند. اين عكس در ۲۷ ميلي‌متر گرفته شده است! حالا تصور كنيد در صورت استفاده از يك لنز وايدتر در فاصله‌هاي نزديك‌تر چه بلايي سر چهره‌ي سوژه خواهد آمد!

براي مثال در عكس بالا خودرو با اعوجاج كامل نمايش داده شده؛ زيرا عكس در فاصله‌ي نزديك با يك لنز وايد ثبت شده است (Nikon 14-24 mm). سمت چپ خودرو به شكل نامتناسبي بزرگ است. حتي به انديشه متخصصين مي‌رسد سمت چپ ۵۰ درصد از سمت راست بزرگ‌تر باشد؛ اگرچه مي‌دانيم اندازه‌ي هر دو در واقعيت يكسان است. خودرو بخش زيادي از فريم را اشغال كرده است و همه چيز در پس‌زمينه نسبتا كوچك به انديشه متخصصين مي‌رسد. اگر از لنز نرمال استفاده مي‌كرديم و در يك نقطه مي‌ايستاديم، تنها بخشي از خودرو فريم را پر مي‌كرد. با اين حال اگر با كراپ تصوير وايد هر دو تصوير را در يك ميدان ديد يكسان كراپ كنيم،  اثر اعوجاج پرسپكتيو در هر دو يكسان خواهد بود.

يك مثال ديگر از اعوجاج پرسپكتيو:

در اين تصوير از شهر سان‌فرانسيسكو، چهار ساختمان سمت چپ و سمت راست بزرگ‌تر از برج ۴۸ طبقه‌اي Transamerica Pyramid به انديشه متخصصين مي‌رسند (ساختمان بلند در فاصله‌ي دورتر)؛ درحالي‌كه اگر آن‌ها را كنار هم قرار دهيم، كوچك‌تر هستند. به دليل استفاده از يك لنز وايد، توانستيم ساختمان‌ها را بزرگ‌تر از آنچه در واقعيت هستند، نشان دهيم.

نمونه‌هاي بالا از اعوجاج پرسپكتيو به اعوجاج «وايد» يا «انبساط» هم معروف هستند. يك نوع ديگر از اعوجاج پرسپكتيو وجود دارد كه دقيقا در مقابل اعوجاج وايد قرار مي‌گيرد و به آن اعوجاج «تله‌فوتو» يا «فشرده‌سازي» هم گفته مي‌شود.  اعوجاج فشرده تنها در لنزهاي تله‌فوتو ظاهر مي‌شود؛ زيرا عكاس بايد در فاصله‌ي دوري نسبت به سوژه قرار بگيرد كه باعث مي‌شود اشياء دورتر در مقايسه با پرسپكتيو «نرمال» بزرگ‌تر به انديشه متخصصين برسند.

يك نمونه از خطوط همگرا هم وجود دارد. وقتي سنسور دوربين كاملا موازي با سوژه‌ي عكاسي مثلا  يك ساختمان نباشد، تصويري توليد مي‌كند كه در ابتدا ممكن است به دليل اثر «تكيه‌گاه» غير طبيعي به انديشه متخصصين برسد:

با اين حال اين تصوير يك پرسپكتيو طبيعي بدون اعوجاج است؛ زيرا چشم‌هاي شما دقيقا همين‌طور مي‌بيند. توليدكنندگان، لنزهاي «كنترل پرسپكتيو» يا «تيلت شيفت» را براي چنين مواقعي مي‌دهند، اما نتيجه غيرطبيعي مي‌شود زيرا مثل زندگي واقعي و ديد انسان نيست. مثال‌هاي زير، نمونه‌ي قبل (چپ) و بعد (راست) از تغيير كنترل پرسپكتيو را نشان مي‌دهند:

تصوير سمت چپ، تصويري است كه با چشم ديده مي‌شود؛ درحالي‌كه تصوير سمت راست نمونه‌اي از خروجي يك لنز كنترل پرسپكتيو / تيلت شيفت بعد از تراز آن با ساختمان است.

در اينجا يك نمونه از مثال‌هاي خطوط همگرا نمايش داده شده‌اند، كه در آن يك بخش تصوير بزرگ‌تر از بخش ديگري است، زيرا نزديك‌تر است:

هيچ‌كدام از اين تصاوير، داراي اعوجاج نيستند؛ اين يك پرسپكتيو طبيعي است!

و در نهايت يك مثال ديگر از اعوجاج پرسپكتيو با حضور سوژه‌هاي انساني:

ظاهر بادكنك‌ها در مركز فريم طبيعي است؛ درحالي‌كه سر داماد و ساقدوش او حالت تخم‌مرغي پيدا كرده‌ است. اين يكي از اثرات مستقيم استفاده از لنز اولتراوايد در يك فاصله‌ي بسيار نزديك و موقعيت اشتباه سوژه‌ها است. اگر هر دو پشت به پشت يكديگر مي‌نشستند و در بادكنك‌ها در جهت‌هاي مخالف فوت مي‌كردند، سرهاي آن‌ها در مركز با ظاهري نرمال ظاهر مي‌شد، درحالي‌كه بادكنك‌هاي تخم‌مرغي شكل مي‌شدند.