TÉCNICOS

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El presente artículo tiene como objetivos describir conceptualmente como se producen las aberraciones cromáticas longitudinales (en adelante ACL) y los efectos de las mismas. Ver de forma práctica la correlación entre esta aberración y la distancia de enfoque. Por último ver de forma práctica los efectos de las mismas sobre dos ópticas muy distintas en cuanto a focal, abertura máxima y uso habitual.

Causa de la ACL.-
La causa de esta aberración es la incapacidad de la óptica de enfocar correctamente en el mismo plano los tres espectros: rojo, verde y azul que por adición forman la gran mayoría de colores que pueden reproducir los sistemas fotográficos. La óptica lo hace en el mismo punto del plano en sentido lateral pero no lo hace en sentido longitudinal, podría decirse que es un "back-front focus"  de espectros. En la medida que cualquiera de los tres quede enfocado parcialmente por delante o por detrás del plano focal el color que se forma será la suma de los tres con la deficiencia aditiva de este. Que quede desenfocado de forma total es habitualmente difícil. A diferencia de las ACs laterales este tipo de aberración no modifica el tamaño de la imagen ya que todos los espectros de luz que corresponden a un determinado punto están en el mismo eje.

A nivel de croquis descriptivos sencillos y con croquis detallados los tenéis disponibles en numerosas páginas en la red, en esta misma de Paul van Valree se describe de forma muy sencilla. Dependiendo de los países o autores del texto, también se les llama Aberraciones Cromáticas Axiales y/o Transversales.

 
Ópticas con este tipo de Aberración.-
Todas las ópticas padecen de este tipo de aberración en mayor o menor grado. Las más propensas a padecer de ellas son las de focales largas y/o medias con aberturas máximas grandes o muy grandes y al revés. Esta descripción es generalista en cuanto al concepto, después hay que ir producto por producto para ver en que niveles o magnitud las tienen, grado de corrección de las mismas, etc... 
 

Este es el apartado más importante del artículo ya que nos explicará de forma indirecta otros temas que veremos más adelante.

Si las ACs Laterales se generan por un índice de difracción diferente, este índice tiene un diferencial de ángulo de salida determinado para cada focal y diafragma. Al ser un ángulo fijo, a mayor distancia de enfoque la magnificación es mayor por lo que sus efectos en la imagen se aprecian mucho más. En las ACLs pasa algo similar, con la óptica enfocando a infinito el desfase de longitudes de onda o la magnitud de la aberración que produce se manifiesta en su totalidad. A medida que la distancia de enfoque disminuye la magnitud va disminuyendo de forma progresiva.

En los siguientes enlaces tenéis la misma carta (1/4 Din A4) colocada en la zona central y fotografiada a 2, 3, 4 y 5 mts. a f 1:1,8 (método a pie de página).

| 2 mts. | 3 mts. | 4 mts. | 5 mts. |

A partir de aquí, para no alargar el tema en exceso, cojo las cartas de 2 y 5 mts., las pongo en mosaico, hago zoom a 600%, busco la zona resolutiva con un contraste del 50% en la de 2 mts. y pongo al lado la escala equivalente en tamaño de los 5 mts. (16 para los 5 mts. y 25 para los 2 mts.). Con esta igualación aíslo la variante de una mayor magnificación del mismo objeto por parte de la más cercana. Después observo el tamaño de ambas ACs.

De esta forma se podría medir la AC, estableciendo un % de la misma sobre el tamaño del sensor. Según mi criterio, entiendo que es el único camino de evaluar y/o trasladar la magnitud de las ACs sobre el plano focal. Hacerlo de forma lineal, o sea por píxeles, siempre penalizaría la misma óptica cuando se pruebe en una cámara con más resolución.

*** La miniatura inferior es el link de descarga de la captura de pantalla a 1024 x 653 px.
 

                                                                     5 mts.

En este momento me surge una duda importante, duda sobre la que yo puedo tener un criterio porque no se si está reglada o no (se admite info. para completar el tema). Viendo la miniatura superior se observa fácilmente que en la captura de pantalla de los 5 mts. hay un menor contraste (48% en sentido vertical y 32% para el horizontal), además, como suele suceder con los sistemas digitales que he probado (no está vinculado a una óptica en concreto), la máquina resuelve mejor las líneas verticales que las horizontales. El menor contraste de la captura de los 5 mts. se debe a un incremento notable de ACLs, llegan a tal magnitud que tenemos líneas horizontales con un color (128-158-150). Toda línea que supera los ocho píxeles y esta en el centro de la toma se aprecia claramente muy verde. Cuando la línea tiene un tamaño superior, siguen los ocho píxeles de afectación y en los restantes se consiguen uno valores R-G-B más lineales.

Y ahora viene la duda: ¿que desviación máxima de los tres canales puede aceptarse como válida para dar por buena la escala resolutiva? Hay que recordar que hablamos de fotografía en color.

En la toma de 2 mts. el contraste es superior (máx. 61%) y los tres canales están más nivelados, (122-140-146 en H y 122-132-142 en V.)

A continuación damos una "vuelta de tuerca más" y bajamos varias escalas en ambas distancias hasta una ocupación de diez píxeles por línea.

Abajo podéis ver un recorte al 600% de la escala en las dos distancias y dos recortes al 100% de la carta. Fijaros en el color de las líneas de los 5 mts.
 

5 mts. al 600% (10 Px.)

2 mts. al 600% (10 Px.)

 5 mts. al 100% (10 Px.) vs Esc. nº 17

2 mts. al 100% (10 Px.) vs. Esc. nº 29

Por último y para que tengáis datos contrastables, promedio los tres canales y busco un contraste igual o superior al 50% en ambas distancias. Muestreo líneas en sentido vertical en la zona más preponderante. En este caso las ACLs penalizarán a los 5 mts. y la escala será de mayor magnitud para lograr ese 50%.

2 mts. Esc. nº 26  13 Pix. = 35 l.p./mm. (1649 lph)
5 mts. Esc. nº 16  14 Pix. = 32 l.p./mm. (1531 lph)

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Precisión en el enfoque.-
Todas las muestras las pruebas se han hecho con enfoque manual y visión directa (LV).

Dada la baja profundidad de campo de estos objetivos en su máxima abertura, cuando padecen de ACLs, un mínimo desfase de enfoque nos resalta una mayor ausencia de uno de los tres espectros o de dos según sea el desfase de foco por delante o por detrás. A continuación os pongo al 100% la misma carta con enfoque manual (LV) y con AF, previo ajuste fino de foco a 1,5 mts.
 

A 7 mts. de distancia AF

A 7 mts. de distancia MF (LV)

La carta de la derecha muestra el color y contraste en el mejor momento de foco con un 105-85-120 (R-G-B). La de la izquierda ha quedado con un levísimo enfoque atrasado y la preponderancia del los Verdes y Azules es muy evidente (75-110-110). No hubo forma de acercar más el color hacia el negro.
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5 mts. al 100% centro (1/4 Carta)

5 mts. al 100% esquina  (1/4 Carta)

La menor incidencia de la ACL en las zonas laterales así como la mínima curvatura de plano de enfoque de la óptica propicia que veamos un poco menos afectadas las esquinas.
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De igual forma que sucede con las ACs Laterales, las ACLs se mitigan/corrigen mediante el diafragmado y con mejores resultados que las anteriores. El diafragmado aumenta la profundidad de campo y con esta una mejor superposición de las tres longitudes de onda en el mismo punto.

Arriba tenéis el mismo centro-esquina a 5 mts. y f 1;3,5. Todavía se ven afectados los detalles pequeños pero el cambio respecto a los 1,8 es muy notable.
 

Método de captura y procesado de las imágenes.-
Todas la imágenes se han capturado en .RAW con enfoque MF y ayuda de visión directa (LV), las que se han hecho en AF se indica en la misma.
- Trípode + Mando a distancia + bloqueo de espejo.
- WB Fino en la zona que se indica la carta.
- Muestreo RGB en la zona que se indica en la carta.
- Ajuste de brillo máx. +/- 0,15 hasta alcanzar los 218-218-218 en la zona de muestreo.
- Los archivos se han procesado con A.C.R. (CS3) con todos los ajustes estándar a excepción del enfoque:
Cantidad 65 - Radio 0,8 - Detalle 25
- Guardado del JPG a máxima calidad.