¿Qué características de calidad de imagen hacen que una lente sea buena o mala?


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Cuando leo reseñas de lentes en Internet, a menudo encuentro afirmaciones subjetivas sobre la calidad de imagen que produce una lente, como "buen contraste" o "nitidez". El problema es que no creo que sea capaz de ver estas cualidades en una imagen. Ni siquiera creo que pueda notar la diferencia entre una lente de kit barata y una lente superior, si no es por "esto simplemente se ve mejor".

Entonces mi pregunta es: sin mirar las pruebas de nitidez y las curvas MTF, ¿cómo aprende a juzgar la calidad de una lente basada solo en imágenes de muestra? ¿Cuáles son las características que busca y qué constituye bueno o malo en cada una de ellas?

Respuestas:


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Hay muchas características que hacen mejores lentes mejores. El objetivo básico de una lente es representar una réplica ideal de la escena enmarcada, pero debido a las limitaciones del mundo real, eso es físicamente difícil. Las lentes inevitablemente introducen artefactos ópticos que no están presentes en la escena misma. Entonces, un aspecto importante es la minimización de los artefactos .

Las buenas lentes están diseñadas para acercarse a esa imagen ideal, a menudo mediante el uso de elementos de lentes caros y elegantes hechos con formas inusuales y materiales exóticos.

A continuación se muestran algunos ejemplos de algunos artefactos comunes. En algunos casos, los ejemplos son tomas de prueba deliberadas (aunque me he mantenido alejado de las fotos de objetivos de prueba y paredes de ladrillo). En otros, sin embargo, son ejemplos en los que el fotógrafo utiliza felizmente el "defecto" para obtener una ventaja artística. De hecho, debido a que algunos de estos artefactos son parte del lenguaje visual de la fotografía, hay un delicado equilibrio para obtener la representación correcta en una lente realmente agradable . Aún así, saber qué buscar le ayudará a ser el juez de lo que le gusta ver.

Distorsión

La distorsión de la perspectiva , como la de un lente gran angular, es simplemente una cuestión de dónde estás parado. Pero las lentes también pueden introducir distorsión óptica; los más comunes son la distorsión de barril y alfiletero , donde las líneas en los bordes del marco se arquean o se pellizcan. Te costará encontrar un zoom barato que no muestre una cantidad visible de esto. La buena noticia es que este tipo de distorsión se corrige fácilmente en el procesamiento posterior, pero muchas lentes también tienen otra distorsión más difícil ( patrones "ondulados" o " bigote ", por ejemplo), que también se pueden corregir pero requieren conocimiento de las debilidades de cada lente en particular.

ejemplo de distorsión de barril
Canon EF-S 18-55mm f / 3.5-5.6 IS II distorsión de barril. CC BY-SA 2.0 foto de cbley_ .

Tenga cuidado de mantener esto directamente del tipo de distorsión que se basa simplemente en su posición y no tiene nada que ver con la lente en sí misma: esa es la distorsión de perspectiva . Lea más sobre eso en esta pregunta y respuesta .

Aberración cromática axial

La aberración cromática axial también se conoce como aberración cromática longitudinal . Esto sucede cuando diferentes longitudes de onda de luz requieren un enfoque ligeramente diferente. El efecto es generalmente visible como franjas púrpuras y verdes a lo largo de bordes de alto contraste, particularmente en áreas desenfocadas. Esto es importante incluso en fotografía en blanco y negro, ya que contribuye a la nitidez. Es inevitable con una óptica de vidrio muy simple, pero los diseños más caros emplean trucos para que las longitudes de onda de luz roja, verde y azul estén alineadas en el plano focal. Las lentes que presentan baja aberración cromática a menudo tienen un término como "APO" en su nombre.

Cultivo de ejemplo de CA axial
Canon EF 50mm f / 1.4 USM aberración cromática axial. Recorte de CC BY 2.0 foto de Michael "Mike" L. Baird .

Aberración cromática transversal

La aberración cromática transversal también se conoce como aberración cromática lateral , y a menudo se abrevia como "LCA", lo cual es confuso porque el CA longitudinal podría abreviarse de la misma manera. Como sea que lo llames, esto sucede cuando la ampliación de diferentes longitudes de onda es diferente. Esto se corrige con relativa facilidad en el software de conversión RAW (o incluso en la cámara en algunos modelos), pero puede causar franjas de color rojo / verde y azul / amarillo si no se corrige.

Ejemplo de CA lateral severa
Ejemplo severo causado por una lente secundaria barata de convertidor gran angular. Recorte de CC BY 2.0 foto de John Robinson .

Aberración esférica

En pocas palabras, la aberración esférica ocurre cuando los rayos que atraviesan el borde de una lente no están enfocados de la misma manera que los rayos que atraviesan el centro. Esto da como resultado una "lente blanda" (pero vea a continuación una nota sobre esto). La aberración esférica se puede reducir utilizando más elementos de lente o elementos con formas especiales. (Ambos aumentan el costo).

Plum Blossom con lente Minolta Varisoft Rokkor 85mm f2.8 Soft focus Minolta Varisoft Rokkor 85mm f2.8 Soft Focus. Esta lente fue diseñada con aberración esférica intencional . Foto CC BY 2.0 de ming1967 .

Coma

El coma es una falla donde la luz de un objeto descentrado pasa a través de la lente en ángulo y termina enfocada en una especie de forma de lágrima en el sensor. En realidad, es posible que veas reflejos de formas extrañas . En general, esto solo se ve en lentes de gran angular rápido. Las lentes que han reducido la aberración esférica también han reducido los artefactos de coma.

ejemplo de coma de lente
Zeiss Vario-Sonnar T * 24-70 mm f / 2.8 ZA SSM. En realidad, esto es mucho mejor que algunos de los otros ejemplos en este conjunto . Foto CC BY 2.0 de Jerome Marot .

Llamarada

La llamarada es una luz que rebota donde no debería. Los lentes más caros usan recubrimientos más elegantes para evitar los reflejos del vidrio, y los lentes más baratos pueden incluso escatimar en deflectores internos y otras características diseñadas para reducir esto. (Y se puede remediar fácilmente, pero vale la pena mencionarlo: las lentes baratas a menudo no vienen con un parasol, la defensa principal y simple contra los destellos).

Debido a que es casi inevitable disparar al sol, ha entrado en el vocabulario básico de la fotografía y especialmente del cine. De hecho, en estos días, a menudo se falsifica en la postproducción de video .

La llamarada puede manifestarse de muchas maneras diferentes: como una gota de brillo alrededor de la fuente de luz, como rayos que irradian desde esa fuente y como anillos teñidos de color.

ejemplo de destello de lente Lente incorporada en la Fujifilm F200EXR. Foto CC BY 2.0 de Lee J. Haywood .

Fantasma

El efecto fantasma es un tipo de destello o, dependiendo de cómo desee cortarlo, un artefacto relacionado con el destello. De hecho, puede ser lo que salta a la mente de inmediato cuando escuchas "destello de lente". Son círculos de colores o polígonos, generalmente en una línea dibujada desde la fuente de luz: el término los compara con los espíritus flotantes. La forma corresponde directamente a la forma de la abertura (y, por lo tanto, al número de hojas de abertura, a menos que se abra de par en par).

ejemplo fantasma Panasonic 7-14mm f / 4.0. Podemos ver que esta lente tiene una apertura de 7 cuchillas. Foto de CC BY 2.0 de Michael C. Rael .

otro ejemplo de bengala Nikon Micro-Nikkor 60mm f / 2.8D. Esto muestra imágenes fantasma obvias y otras decoloraciones debidas a brotes; el fotógrafo no está contento pero creo que agrega interés. Foto CC BY 2.0 de Mustafa Sayed .

Resplandor velado

Este es un destello de tipo específico que no se muestra como un color, círculo o rayo de luz extraño en particular, sino que se extiende sobre toda la imagen. El resultado es la pérdida general de contraste . Es particularmente común con lentes más antiguas; Los diseños más nuevos (tanto caros como baratos) tienden a minimizar esto a menos que esté apuntando la cámara directamente al sol.

Viñetas

El viñeteado es la caída de luz en las esquinas y bordes de una imagen. Hay varias causas, pero una de ellas es el ángulo en el que la luz golpea la abertura. Los diseños más caros pueden funcionar para minimizar esto.

Un paseo por Wellesley College con Olympus E-P3 y lentes Holga (II)
Lente Holga II en una cámara digital. Foto CC BY 2.0 de Soe Lin .

Curvatura de campo

Una lente curva proyecta naturalmente un campo curvo, no plano. Eso es un problema porque, obviamente, los sensores y la película son planos, lo que significa que es imposible enfocar el centro y los bordes de un marco. Esto puede corregirse hasta cierto punto por elementos adicionales.

Guardián del campo (curvatura)
Vivitar Series 1 70-210mm f / 3.5. CC BY SA 2.0 foto de Andrew Butitta .

Losa Helios 44-2 58 mm f / 2. CC BY SA 2.0 foto de Andrew Butitta .

En estos ejemplos, puede ver la característica "remolino de bokeh" de las lentes con una curvatura de campo fuerte. Si este es un aspecto interesante para usted y desea un efecto aún más fuerte que el anterior, eche un vistazo a los lentes Petzval clásicos .

Notas sobre lo anterior

Puede "estresar" una lente para ver su comportamiento en condiciones de trabajo difíciles disparando directamente a la luz brillante. El destello de lente es fácil de ver como patrones brillantes reales. El resplandor del velo es más complicado, ya que produce una pérdida en el contraste general (que a muchas personas realmente les gusta ), y que puede ocultarse fácilmente en el procesamiento posterior (pero con una pérdida de detalles en las sombras).

La curvatura y el viñeteado se pueden ver en las esquinas extremas de una imagen. En muchos casos, como los retratos, esto es apenas un defecto e incluso puede ser preferible.

Otros efectos son menos obvios, excepto en situaciones artificiales, y pueden aparecer simplemente como pérdida de nitidez general (y de hecho pueden no ser visibles en absoluto a escala de visualización web o en impresiones de tamaño moderado).

Disparar detenidamente generalmente minimiza o enmascara los defectos, por lo que si está buscando problemas, use la lente bien abierta.

El arte del equilibrio

Lo anterior básicamente se reduce a la ciencia . Sin embargo, todavía hay algo de arte . Una de las áreas donde esto es más evidente es en el bokeh : la reproducción de áreas fuera de foco. La aberración esférica se enumera como un defecto arriba, pero generalmente se considera que el bokeh más agradable en realidad no es el tipo plano producido por una lente bien corregida, sino el tipo que viene con una ligera aberración esférica. No voy a entrar en detalles sobre eso aquí, pero mira ¿Qué se considera bokeh de alta calidad?

Las lentes Lensbaby son muy simples y producen la mayoría de las fallas técnicas descritas anteriormente, pero sería irrelevante llamarlas "no buenas", porque están diseñadas para ser así.

Por lo tanto, el equilibrio de los problemas técnicos anteriores (¡combinado con el tamaño, el peso y el costo!) Y otros factores hacen que tenga un "dibujo" diferente . Eso es muy difícil de medir, y se decide mejor mirando los resultados o escuchando las opiniones subjetivas de los fotógrafos con un ojo experto.

Un poco sobre nitidez y contraste

Quiero comenzar esto con un descargo de responsabilidad: esto está sobrevalorado ( y no tienes que tomar solo mi mundo por ello ). Todas las lentes modernas son decentemente afiladas. Sin embargo, dado que este aspecto se mide fácilmente y se coloca en gráficos bonitos, se destaca mucho en las revisiones técnicas de lentes. El tiempo ha demostrado que las revisiones que cuentan con números de apariencia científica e imágenes de prueba aburridas se toman más en serio que las que presentan bellas fotografías, por lo que hay un ciclo de retroalimentación donde se habla cada vez más de esto.

Dicho esto, si está recortando muy fuerte o imprimiendo muy grande, sigue siendo importante, y definitivamente es cierto que las mejores lentes son generalmente más nítidas . Entonces, tengan paciencia conmigo mientras hablo un poco sobre eso. La nitidez y el contraste están estrechamente relacionados entre sí. En términos más técnicos, se puede hablar de resolución y precisión .

  • La resolución es la cantidad de detalles que una lente puede resolver , es decir, los detalles más pequeños que se pueden capturar claramente. Esto se mide tradicionalmente tomando fotos de un objetivo con líneas cada vez más cercanas y luego viendo dónde se desenfocan juntas.

  • La acutancia es contraste entre bordes. La máscara de enfoque y otros filtros de enfoque de postprocesamiento funcionan aumentando esto. A diferencia de los programas de televisión sobre crímenes, el software realmente no puede agregar resolución, pero al aumentar la precisión puede aumentar la apariencia de nitidez. Esto es diferente del contraste general de una imagen, que se puede cambiar con la herramienta de niveles o curvas .

Nota: anteriormente había vinculado la acutancia con el término "microcontraste". Sin embargo, puedo encontrar fuentes confiables que lo definan como eso o como resolución. Dado que el punto, en realidad, es distinguir entre esas dos propiedades, es mejor evitar el microcontraste .

Y ahora, permítanme mencionar brevemente los temidos gráficos MTF . Sé que eso no es lo que estás buscando, pero en realidad no son tan difíciles y pueden revelar las características de una lente rápidamente. Tenemos más información sobre esto en ¿Cómo interpreto un gráfico MTF? , pero en resumen, las líneas gruesas le dan una buena idea de la precisión de la lente y las líneas finas una idea de resolución.

Una vez que comprenda eso, puede comparar fácilmente estos cuadros en las revisiones y especificaciones de lentes, y generalmente verá que las líneas son más altas en lentes más caros. También puede ver los resultados en imágenes reales, pero los gráficos realmente son una herramienta útil. (Lo principal que le quitará de mirar imágenes es el punto anterior: la nitidez a menudo se sobrevalora)

Calidad de construcción y control de calidad

La calidad de construcción es simple: las mejores lentes usan mejores materiales y están construidas de manera más sólida. En general, esto no se relaciona con la calidad de la imagen, pero el control de calidad sí. Las lentes pueden tener defectos ópticos más allá de las consideraciones de diseño enumeradas anteriormente. Uno común es la descentralización, donde un elemento de lente se desplaza o inclina, lo que hace que un lado del marco se enfoque de manera diferente al otro. En cierto sentido, este es un defecto de fabricación, pero en la producción industrial moderna, casi todo tiene algún grado de defecto, y la fiabilidad de una muestra aleatoria es básicamente un factor de cuánto dinero se puso en el proceso.

Otras características

Más allá de todo eso, vale la pena mencionar que las lentes más bonitas tienen características más bonitas, algunas de las cuales (como las hojas de apertura curvadas y la apertura más rápida ) afectan el renderizado de la lente y muchas otras que afectan su uso (estabilización de imagen, motores de enfoque más rápidos, sellado de clima). Esto es algo de lo que paga en una lente más cara, no necesariamente ópticamente mejor, pero posiblemente mejor para usar. (Puede leer más sobre algunos de estos en ¿Hay desarrollo en el mundo de las lentes?, Donde voy a entrar un poco más en detalles sobre estas cosas).


No veo el problema en el ejemplo de curvatura de campo. Tampoco estoy seguro de entender qué es la curvatura de campo. ¿Pero estás diciendo que las esquinas inferiores de la imagen no están enfocadas? El dof superficial parece estar causando que las esquinas superiores no estén enfocadas. Dulce respuesta por cierto, aprendí bastante.
dpollitt

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@dpollitt: puede ver claramente la curvatura del campo en las áreas OOF a medida que profundiza en el fondo. Las pequeñas flores blancas claramente comienzan a formar un patrón esférico o curvo ... que ciertamente no es natural. Eso es causado por la curvatura del campo ... esa distorsión. La aberración esférica solo afecta dónde se encuentra el plano de enfoque, pero en realidad no se distorsiona.
jrista

1
@dpollitt Lomography está iniciando una lente Petzval revivida , un diseño histórico con pronunciada curvatura de campo, y de hecho lo están promocionando como una razón clave para comprarlo. Con suerte, esto dará como resultado algunos ejemplos nuevos con licencia Creative Commons que puedo agregar a esa sección. :)
mattdm

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¡Qué buena respuesta! Me gustaría agregar como otra opinión un enlace a este bonito artículo también: theonlinephotographer.typepad.com/the_online_photographer/2014/…
Rmano

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@MichaelC LOL sí. Estoy seguro de que eso es cierto para muchas cosas que he escrito también. La ventaja de Stack Exchange sobre un blog es que no me siento mal al volver y actualizarlos cuando los encuentro.
mattdm

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Dices que no crees que puedas notar la diferencia entre una lente de kit y una lente superior. Bueno, creo que puedes. Ciertamente tuve esa experiencia.

Durante un par de años estuve perfectamente feliz con mi superzoom Nikon 18-200. Luego puse mis manos en una Nikon 24-70 f2.8 y me sorprendió la diferencia en la calidad de imagen. Colores más nítidos, mucho más vibrantes, mejores detalles.

La calidad simplemente sobresale de la pantalla.


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¿Puedes describir con un poco más de detalle por qué y cómo se destaca la calidad? Las notas originales del póster al ver comentarios como este a menudo: ¿puedes dar un poco más de detalle en lo que quieres decir con colores más nítidos y más vibrantes? Los ejemplos serían geniales.
mattdm

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¿Qué características hacen que una lente sea buena o mala?

Si te funciona, es bueno. Si no es malo. Todo lo demás es completamente opinión. Es como decir lo que hace que un hombre sea guapo o una mujer hermosa. La perfección está en el ojo del espectador.

La distorsión cromática, la forma en que se ensancha una lente, los colores que produce, la forma en que se siente en la mano, eso es todo lo que le da un carácter de lente.

Entonces, ¿qué busco?

  1. Anillo de apertura y cuerpo de metal. Tomaré una vieja lente Nikon AI sobre cualquier lente nueva cualquier día. Me encanta la calidad de construcción. Mi lente Kit más nueva es probablemente la mejor lente de cualquier métrica "tradicional" ... pero odio la sensación, no me gusta usarla, no me emociona en lo más mínimo. Así que se queda en casa mientras sigo disparando con una lente de $ 40 que compré en eBay y que hice en la década de 1970.

  2. Costo de uso. Al igual que si encuentro una lente Pentax de 35 mm por $ 70, ¿necesito una lente de 35 mm? Realmente no. Pero cuesta $ 70 y sería divertido jugar con él. ¿Necesito una vieja lente rusa? Probablemente tampoco, pero también es muy barato y muy divertido para jugar. ¿Pagaría $ 300 por él? ¿Pagaría $ 15 por él, absolutamente?

  3. ¿Echo un vistazo a las imágenes de muestra? Realmente no. A veces parezco más aburrido, pero no dejaría que influyera en mi decisión. Hay personas que toman excelentes fotos con Point and Shoots, y hay personas que compran Leica sin tener idea de cómo usarlas.

Mi punto es que la respuesta de Mattdm es genial. Yo lo voté. Pero la parte que fue más acertada en mi opinión es cuando menciona que Sharpness a menudo está sobrevalorado. Yo iría más lejos y diría que todas las cualidades están sobrevaloradas. Del Q&A Mattdm vinculado en su parte en Bokeh es este párrafo

La alta calidad es cuando se ajusta a la visión y la intención del fotógrafo y mejora la estética de la imagen. La mala calidad es cuando se resta de la calidad / estética general de la foto y, por razones técnicas, no coincide con la intención del fotógrafo.

( Fuente: ¿Qué se considera bokeh de alta calidad? )

Eso es cierto para el bokeh, para la nitidez, para la distorsión, para todo.

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