Виньетирование — почему темнеют углы кадра и как это исправить

Виньетирование — постепенное затемнение углов и краёв кадра относительно центра. На кадре это выглядит как тёмная «рамка», мягкая или резко очерченная. Слово пришло из книжной графики: виньеткой называли украшение, плавно растворяющееся по краям.

Измеряют виньетирование в ступенях экспозиции: «−1 EV в углу» означает, что угол получил вдвое меньше света, чем центр.

Три механизма и как их различить

Оптическое (естественное). Свет к углам кадра приходит под углом, и видимая площадь входного зрачка уменьшается. Для простейшей схемы освещённость падает по закону cos⁴ угла. Для 24 мм на полном кадре угол до угла кадра — около 42°, cos⁴ даёт примерно −1.7 ступени; для 50 мм — около −0.5 ступени. Реальные ретрофокусные схемы обманывают этот закон, но порядок цифр сохраняется. Сюда же относится виньетирование оправой: на открытой диафрагме задние линзы «подрезают» косой пучок, и именно поэтому оно тает при прикрытии до f/5.6–8.

Механическое. На пути света препятствие: бленда от другого объектива, стопка из двух-трёх фильтров на широкоугольнике, объектив EF-S на полнокадровой R-камере через адаптер с отключённым кропом. Признак — резкая граница и чёрные углы, которые не исчезают при прикрытии диафрагмы.

Пиксельное. Пиксель — это колодец, и свет, падающий на него под углом, теряется на стенках. Микролинзы и матрицы с обратной засветкой почти убрали эффект, но на ширике с коротким задним отрезком на старых матрицах он заметен.

Как проверить объектив на виньетирование за 2 минуты

1. Выключите «Коррекцию периферийной освещённости» в камере — иначе JPEG покажет уже исправленную картинку.
2. Наведитесь на ровно освещённую поверхность: пасмурное небо, белую стену, экран монитора с белым фоном. Фокус в бесконечность, точная резкость не нужна.
3. Снимите два кадра: на открытой диафрагме и на f/8, с одинаковой экспозицией.
4. Откройте оба на компьютере и сравните углы с центром. Пипетка в любом редакторе покажет разницу в цифрах.

Плавное симметричное затемнение, которое тает к f/8, — нормальная оптика. Один тёмный угол — бленда не до щелчка или фильтр с толстой оправой. Резкая чёрная граница, не зависящая от диафрагмы, — механическое виньетирование: на ширике его часто даёт толстый поляризационный фильтр, поставленный поверх защитного.

Кроп, полный кадр и адаптеры

Размер матрицы меняет картину. Кроп-матрица вырезает центр изображения, поэтому полнокадровый объектив EF на кропе Canon виньетирует слабее, чем на полном кадре. Обратная ситуация — объектив EF-S на полнокадровой R-камере: круг изображения рассчитан на кроп, и без кроп-режима углы уходят в чёрное. Камеры EOS R по умолчанию включают кроп сами, когда видят EF-S через адаптер EF-EOS R.

Коррекция периферийной освещённости у Canon

В меню «Коррекция аберраций объектива» первый пункт — «Коррекция периферийной освещённости» (Peripheral illumination correction). Камера знает карту затемнения объектива Canon и осветляет углы ещё при создании JPEG.

Что важно на практике:

• Для RAW поправка записывается флажком; её применяет Canon DPP, а Lightroom — по своему профилю;
• Осветление углов на 1.5 ступени — это то же самое, что поднять там ISO на 1.5 ступени. На ISO 6400 углы станут шумнее центра;
• У старых камер, например 550D, данные объективов ограничены; список дополняли через EOS Utility;
• Для мануальной оптики и адаптеров коррекция в камере не работает — данных нет.

Когда виньетку добавляют специально

Художественная виньетка — старый приём печатников: затемнённые края ведут взгляд к центру и «закрывают» кадр. В портрете и репортаже мягкая виньетка −10…−15 в Lightroom работает почти всегда; в пейзаже с ровным небом — заметна и раздражает. Делать её лучше локально, кистью или Dodge and Burn, а не глобальным ползунком: так затемняется фон, а не случайно попавшая в угол рука.

Другая сторона естественного виньетирования — «кручёное» боке по краям: диски у кромки кадра превращаются в лимончики, и за это любят старые советские объективы.

Почему углы темнеют не так, как ждёшь

Честная оговорка: полное «выравнивание» углов делает кадр плоским. Часто лучше исправить на 70–80 %, оставив немного естественного спада.

Что ещё исправляет то же меню

Рядом в меню камеры живут хроматические аберрации и дисторсия. Связь виньетирования с открытой диафрагмой видно и на MTF-графиках: к краям падает не только яркость, но и резкость.