[Nhiếp ảnh CB] Hiện tượng viền tím trong nhiếp ảnh

Trong nhiếp ảnh, hiện tượng viền tím xuất hiện trên một bức ảnh không phải là hiện tượng lạ. Chúng ta có thể nhìn thấy vùng rìa của một số chi tiết đối tượng trong ảnh có màu đỏ chuyển dần sang tím. Viền tím này xuất hiện tuỳ mức độ sẽ phá hỏng ít nhiều giá trị của một bức ảnh, nên “viền tím” là điều hầu như làm rất nhiều người chụp ảnh quan tâm, nhất là khi chọn mua ống kính hoặc xem xét hình ảnh chụp từ một camera phone trước khi quyết định mua.

Hiện tượng viền tím là gì?

Hiện tượng viền tím được gọi là quang sai hay chính xác hơn là sắc sai, xảy ra khi ánh sáng đi qua hệ thấu kính của ống kính bị sai lệch trở thành một chùm ánh sáng với sự phân tách các lớp màu chuyển dần từ đỏ sang tím.

Nguyên nhân là do ánh sáng là tập hợp của 7 màu sắc cơ bản (đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím) có bước sóng từ 300nm đến 700nm. Các tia sáng này có bước sóng hoàn toàn khác nhau, khi chúng khúc xạ qua hệ thấu kính của ống kính sẽ có sự sai lệch điểm nét tại các vị trí khác nhau, và không hội tụ trùng một điểm trên mặt phẳng nét, đó chính là sự tán sắc thành dãy quang phổ hội tụ ngoài điểm ảnh nét. Kết quả từ hiện tượng này là gây ra viền mờ xung quanh đối tượng trong ảnh thu được và phân tán từ đỏ sang tím (màu đỏ - đỏ tươi - xanh lục - xanh dương - vàng - tím). Hiện tượng này xuất hiện càng nhiều khi bức ảnh được chụp trong hoàn cảnh nguồn sáng và đối tượng có sự tương phản sáng cao.

Ngoài các tia sáng đó, các tia sáng nằm ngoài dãy quang phổ như tia tử ngoại (UV) và tia hồng ngoại (IR) là loại tia sáng có độ tán sắc cực mạnh gây ra hiện tượng mờ nhoè hình ảnh, do sự giao thoa của chúng với các tia sáng trong dãy quang phổ kể trên. Bình thường, mắt người không thấy được các tia tử ngoại và hồng ngoại, nhưng bề mặt phim trong máy chụp phim hay cảm biến ảnh trong máy ảnh số thì rất nhạy với hai loại tia sáng này.

Có mấy loại viền tím?

Có hai loại!

• Một loại là được gọi là “bokeh viền ảnh” hay còn gọi là sắc sai trục dọc, viền tím xảy ra khi các tia sáng có bước sóng khác nhau khi đi qua ống kính không hội tụ tại một điểm trên mặt phẳng nét và thậm chí chúng nằm ở vị trí trước hoặc sau điểm nét nhưng đều trên trục tiêu cự. Viền tím xuất hiện xung quanh đối tượng ảnh, và chuyển dần màu tím cả vùng trung tâm. Loại viền tím này thường có trong ảnh chụp bởi ống kính mở khẩu lớn, kể cả ống kính cao cấp đắt tiền. (Xem hình 2)

• Loại thứ hai gọi là sắc sai trục ngang, xảy ra khi các tia sáng có bước sóng khác nhau khi qua ống kính thì tập trung tại các vị trí ở cùng trên mặt phẳng nét nhưng bị phân tán không tại một điểm chung. Khác loại viền tím trên, loại này không xuất hiện ở trung tâm mà nằm ở ven góc của khung ảnh thuộc vùng có tương phản sáng cao và phổ biến với sắc xanh hoặc tím. Loại này thường có trong ảnh chụp bởi ống kính góc rộng hoặc chất lượng kém. (Xem hình 3)

Hình 1: ống kính hoàn hảo

Hình 2: Loại sắc sai "bokeh viền ảnh" / quang sai trục dọc

Hình 3: Loại sắc sai bên cạnh / quang sai trục ngang




Vậy, phải chăng chất lượng ống kính tốt thì triệt tiêu viền tím?

Trước tiên, một điều phải nói ngay là hiện tượng viền tím hay quang sai không phụ thuộc vào cảm biến ảnh mà hoàn toàn 100% là từ ống kính. Dẫu là máy ảnh có cảm biến FullFrame hay Crop khi chụp trên cùng một ống kính thì hiện tượng viền tím hay quang sai có thể là như nhau.

Hiện tượng viền tím - quang sai là hiện tượng hiển nhiên khi ánh sáng đi qua ống kính trước khi hình thành ảnh trên bề mặt film hay cảm biến ảnh. Giảm thiểu hiện tượng này là do nhà sản xuất đầu tư công thức và chế tạo lớp tráng phủ phù hợp cho hệ thấu kính trong ống kính của riêng từng hãng. Một ống kính tốt gồm các thấu kính được chế tạo có tính chất đặc biệt nhằm giảm hiện tượng quang sai, nghĩa là sẽ tập trung được tất cả các tia sáng có bước sóng khác biệt nhau tại một điểm, hạn chế tối thiểu các tia sáng có điểm hội tụ sai lệch. Ống kính được trang bị những thấu kính tăng độ sắc nét và giảm hiện tượng quang sai thì hiện tượng viền tím - quang sai được giảm thiểu. Trong ký hiệu của các hãng sản xuất, các thấu kính có đặc tính này được Canon gọi là UD, Nikon gọi là ED, Tamron gọi là LD, Sigma gọi là APO/SLD...

Nhưng sự triệt tiêu viền tím tại độ mở ống kính lớn trong hoàn cảnh ánh sáng có cường độ tương phản mạnh thì vẫn tồn tại ít nhiều kể cả với các ống kính góc rộng Nano hay L và kể cả của hãng Leica hay CZ. Chính vì vậy, không phải cứ ống kính chỉ đỏ L hay Nano hay bất kỳ thương hiệu danh giá nào thì sẽ hết hẳn viền tím. Ống kính đắt tiền của Canon 35mm f/1.4L bị viền tím tại độ mở f/1.4 và khép đến f/2 mới giảm thiểu, hay như Nikon 35 f/1.4G và cả ống zoom góc rộng 14-24mm f/2.8 Nano cũng thế. Chỉ là viền tím ở mức độ ít hoặc nhiều tuỳ chất lượng ống kính mà thôi!

Giải pháp giảm thiểu hiện tượng viền tím - quang sai là gì?

• Lựa chọn ống kính có cấu trúc lớp tráng phủ đặc biệt nếu có thể.
• Che chắn ống kính bằng hood để giảm bớt tia sáng xiên.
• Di chuyển máy ảnh thay đổi góc khác để tránh nguồn sáng trực diện hoặc xiên góc.
• Hậu kỳ chỉnh sửa phần nào.
• Khép khẩu là cách thông dụng và hiệu quả. Hiện tượng viền tím thường xảy ra ở khẩu độ lớn với mọi ống kính và giảm dần khi khép khẩu. Khi hết viền tím cũng là khi kết quả ảnh có độ chi tiết tốt nhất.

Tại sao hầu hết Smartphone đều bị viền tím khá nhiều?

• Ống kính của camera phone có khẩu độ cố định, trong mọi tình huống ánh sáng, có thể hiệu chỉnh tự động hoặc manuel các thống số khác như tốc độ màn trập, iso nhưng độ mở ống kính là không thay đổi, chính vì vậy hiện tượng viền tím rõ rệt khi chụp ảnh ngược sáng hoặc nguồn sáng xiên có cường độ mạnh.
• Ống kính của camera phone không được che chắn bằng hood, các tia sáng xiên “ngoài ý muốn” đi qua hệ thấu kính nhiều và hiện tượng viền tím dễ dàng xuất hiện.

Có nhiều bạn bảo cái Smartphone này bị viền tím, cái khác thì không! Oh, không phải đâu!
Mọi smartphone đều bị hiện tượng viền tím là điều chắc chắn! Tuỳ mức độ có thể thấy rõ hoặc không và tuỳ góc chụp với tình huống ánh sáng nào đó. Nhưng, đã có những trường hợp viền tím rõ rệt làm nhiều người băn khoăn. Như trước đây trường hợp của iPhone5, sau đó là HTC One là hai trường hợp viền tím khá rõ rệt. Và, mới đây là trường hợp Lumia 1520. Chúng ta biết là Lumia 1520 cho kết quả ảnh có dãi màu tốt, trung thực hơn Lumia 1020 trong nhiều hoàn cảnh ánh sáng, nhưng trong một số điều kiện ánh sáng tương phản cao thì hiện tượng viền tím nhiều hơn Lumia 1020.

Trước đây, Apple chính thức có câu trả lời trên website support về hiện tượng viền tím của iPhone5 rằng: “hầu hết máy ảnh nhỏ bao gồm cả những iPhone, có thể xuất hiện vết loé sáng ở cạnh khung ảnh... Bạn nên chuyển góc chụp một chút để tránh nguồn sáng mạnh đó đi vào ống kính hoặc lấy tay che ống kính để hạn chế”.

Theo mình, đó là câu trả lời trấn an người dùng với giải pháp tạm thời và đúng cho mọi máy ảnh! Giải pháp với Smartphone là các hãng nghiên cứu đầu tư nhiều hơn có công thức các lớp thấu kính, cấu trúc ống kính, chất lượng lớp tráng phủ thấu kính lọc sáng và giảm thiểu quang sai đến mức thấp nhất. Dĩ nhiên là chi phí sẽ tăng lên nhiều hơn! Ống kính được đầu tư nhiều hơn thì giảm thiểu hiện tượng viền tím tốt hơn. Một bức ảnh bị viền tím - sắc sai xuất hiện nhiều trong đa số hoàn cảnh ánh sáng có thể hiểu là ống kính để chụp nó có chất lượng chưa đạt.

Chúng ta xem xét hai trường hợp sau để thấy Smartphone không thể khép khẩu, che sáng bằng hood như ống kính máy ảnh... thì chịu khó lệch góc một chút khi chụp để giảm thiểu hiện tượng quang sai.

Trường hợp 1
Viền tím suy giảm từ tấm 1 --> 4 tại cùng vị trí chụp

Viền tím rất nhiều. Bức thứ nhất, nguồn sáng mặt trời rất mạnh tại vùng ven góc ảnh, tán xạ qua các cành cây, tạo nên luồng quang phổ sai sắc, viền tím xuất hiện rất nhiều.


Viền tím suy giảm rõ rệt, khi ở bức thứ hai, mình hạ thấp góc chụp xuống một chút xíu. Góc chụp lấy thêm phần đất và nhiều lá cây khô hay hay. Viền tím được giảm bớt.


Ngược lại, thay vì hạ góc thấp, mình nâng góc chụp lên cao hơn so với góc tấm 1, đo sáng trực tiếp vào nguồn sáng, và dịch sang trái một bước để thân cây che bớt ánh sáng, viền tím gần như giảm hẳn.


Tấm 4, hạ góc chụp thấp hơn, chủ đề thay đổi với sự xuất hiện con người với lá cây rơi rụng, viền tím suy không còn thấy.



Trường hợp 2
Viền tím suy giảm dần từ tấm 1 --> 4




Góc chụp có nguồn sáng xiên tán xạ tạo ra những vệt tím rõ rệt.


Tấm 2, nâng góc máy trực diện với nguồn sáng và đo sáng vào gốc cây, hiện tượng chói sáng và tím xuất hiện rõ.


Tấm 3, mình hạ thấp góc 1 chút, viền tím vẫn còn nhưng giảm thiểu hơn 2 tấm trên.


Tấm 4, hạ thấp thêm 1 chút và lấy tay che phần trên ống kính (kiểu chắn bớt tia sáng xiên đi vào ống kính, viền tím suy giảm hẳn.