Wat zijn lensfouten en hoe los je ze op?

Het ontwerpen van objectieven is geen sinecure. Het is een nooit eindigend gevecht tussen fouten in de lenselementen en de mogelijkheden om die fouten te corrigeren. Een enkele lens heeft heel veel afbeeldingsfouten. Vaak wordt echter niet van ‘afbeeldingsfouten’ maar van ‘afwijkingen’ of ‘aberraties’ gesproken, want in feite gaat het er om dat de lichtstralen afwijken van de ideale weg. Bij het onderdrukken van afbeeldingsfouten worden lenzen gecombineerd die elkaars afbeeldingsfouten deels opheffen. Zo zijn er de Seidel-aberraties, chromatische aberraties en andere fouten. We leggen je uit wat deze fouten precies inhouden.

Seidel

De bekendste lensfouten zijn de Seidel-aberraties: sferische aberratie, coma, astigmatisme, vertekening en beeldwelving. De eerst drie hebben vooral van doen met de beeldscherpte; de laatste twee hebben betrekking op de vervorming van het beeld. Behalve de al genoemde vijf Seidel-aberraties zijn er ook nog twee soorten kleurfouten.

Wanneer je niet naar een enkel lenselement maar naar een kant en klare lens kijkt zoals je hem in de winkel zou kopen, zou je ook nog overstraling en reflecties kunnen meenemen, alhoewel dat strikt genomen geen lensfouten zijn. Vignettering, waarbij het beeld donkerder wordt in de hoeken, is eigenlijk ook geen lensfout, maar een normaal gevolg van de optische wetten. Een fabrikant kan echter maatregelen treffen om de vignettering te verminderen.

Sferische aberratie

Sferische aberratie is een beeldfout met twee kanten. Sterke sferische aberratie leidt tot een soort onscherpte die een foto onaantrekkelijk of soms zelfs onbruikbaar maakt. Zwakkere sferische aberratie kan, afhankelijk van het onderwerp, storend of juist aantrekkelijk zijn. In de scherpe delen van het beeld zorgt sferische aberratie voor een licht soft-focuseffect; iets wat bij portretten vaak erg mooi is. In de onscherpe delen ontstaat een erg fraai bokeh.

Het ontstaan van deze beeldfout is gemakkelijk te begrijpen. Lenzen zijn sferisch, dus bolvormig. Daardoor is de dikte van een convexe lens in het midden veel groter dan aan de uiteinden. Het gevolg daarvan is dat de lichtstralen aan de uiteinden eerder de lens verlaten, dus eerder samenkomen, dan de lichtstralen uit het midden. Dé oplossing: het gebruik van asferische elementen.

Coma

De naam coma komt uit de astronomie en heeft betrekking op de start van een komeet. Bij de beeldfout coma wordt een puntvormig helder onderwerp afgebeeld als een punt met een vaag wordende streep naar de rand van het beeld toe. Dit treedt vooral op bij zeer lichtsterke (groothoek)lenzen. Coma valt op bij het maken van foto’s van lichtbronnen of sterren bij nacht, met name aan de rand en in de hoeken van het beeld.

De oplossing

Diafragmeren, dus het kiezen van een kleiner diafragma, helpt: vaak is de fout al na één stop diafragmeren verdwenen.

Astigmatisme

Astigmatisme betekent letterlijk ‘puntloosheid’: punten of kleine cirkels worden afgebeeld als strepen. In werkelijkheid is deze fout altijd al redelijk onderdrukt, zodat het gaat om iets heel anders, namelijk om scherpte die in de ene richting groter is dan in de andere. Het is een heel lelijke beeldfout, die vooral in de onscherpe delen van het beeld voor onrust zorgt. Anders gezegd: een lelijk bokeh.

De oplossing

Voor Astigmatisme is niet echt een eenvoudige oplossing te bedenken, al zou je onscherpte in je beeld zo veel mogelijk kunnen beperken door je foto’s met een klein diafragma (bijvoorbeeld f/7.1) te schieten.

Beeldwelving

Bij beeldwelving is het beeld in de hoeken weliswaar scherp, maar dan bij een andere scherpstelling dan op het centrum van het beeld. Centrum en rand en/of hoeken zijn dus nooit tegelijk scherp, tenzij er gediafragmeerd wordt. Dat is in de praktijk vaak niet zo erg, tenzij het onderwerp overal even ver verwijderd is van de camera, bijvoorbeeld bij het fotograferen van een muur of van landschappen. Beeldwelving neemt sterk toe naarmate de opnameafstand kleiner wordt.

De oplossing

Als je lens last heeft van deze beeldfout is het goed om vlakke onderwerpen, zoals een muur of een huis, te ontwijken of vanaf een schuin standpunt op de foto te zetten. Dan valt deze beeldfout niet op. Ook helpt afstand nemen van je onderwerp!

Vertekening

Bij vertekening maakt de lens krom wat recht is: rechte lijnen worden krom weergegeven. Je kunt onderscheid maken tussen tonvormige vertekening, kussenvormige vertekening en de combinatie van beide, ook wel ‘moustache-vertekening’ genoemd. In tijden dat er nog gefotografeerd werd op film was dit een vervelende beeldfout, maar bij digitale foto’s is vertekening met een muisklik te corrigeren. Sommige camera’s corrigeren de fout al bij het verwerken van de foto’s; bij spiegelloze camera’s en bij reflexcamera’s in de stand Liveview kan dat zelfs in de elektronische zoeker. Een nadeel van vertekening is dat het beeld na correctie kleiner wordt. Diafragmeren helpt niet tegen vertekening.

De oplossing

Dé oplossing voor vertekening is het corrigeren van de vertekening in de nabewerking. Dat kan in veel fotobewerkingsprogramma’s met één muisklik. Ook zijn er specifieke programma’s voor gemaakt, zoals DxO Viewpoint.

Chromatische aberratie

Lenzen breken licht van verschillende golflengten (kleuren) in verschillende mate. Alle objectieven hebben er last van, maar telelenzen het meest. Gelukkig is de laatste decennia glas met afwijkende kleurbreking veel goedkoper en beter beschikbaar geworden. Sommige fabrikanten noemen dit ED- of SLD-glas, andere gebruiken fluoride kristallen. Bijna alle fotobewerkingssoftware en vrij veel camera’s kunnen kleurfouten corrigeren. Toch zijn sommige kleurfouten eenvoudiger te corrigeren dan andere. Diafragmeren helpt niet altijd; zie hierna. Er zijn twee, of zo u wilt, drie soorten kleurfouten, axiale, laterale en bokeh chromatische aberratie.

De oplossing

Ook hier ligt de oplossing binnen beeldbewerking. Alle beeldbewerkingsprogramma’s kunnen chromatische aberratie snel en goed weghalen.

Axiale (longitudinale) chromatische aberratie

Bij axiale chromatische aberratie komt het blauwe beeld in focus vóór de sensor, het groene op de sensor en het rode achter de sensor. De fout komt in de praktijk voor in twee vormen: vlak bij het punt waarop scherpgesteld is. Dan is de fout te zien als onscherpte en ook komt de fout voor op de voor- en achtergrond, maar dan zie je hem als een kleurafwijking terug in je beeld.

De oplossing

Ook axiale chromatische aberratie is in de fotobewerking achteraf goed weg te halen.

Laterale (transversale) chromatische aberratie

Laterale chromatische aberratie is het gevolg van het feit dat het beeld in de verschillende kleuren verschillend is qua grootte, ook al is het scherp. Daarom zien we deze fout niet in het centrum van het beeld, en wél in steeds sterkere mate naarmate we dichter bij de hoeken komen.

De oplossing

Ook deze fout is bij beeldbewerking met één klik te corrigeren.