Vad är krökt bildplan?

Därför kan objektiv ge oskarpa bildkanter

Har du någon gång fotograferat ett landskap och upptäckt att bilden är knivskarp i mitten, men oskarp längre ut mot kanterna och hörnen? Eller märkt att hörnen blir skarpare när du ändrar fokus, samtidigt som mitten förlorar skärpa?

Då kan orsaken vara krökt bildplan, ett optiskt fenomen som kallas field curvature på engelska.

Krökt bildplan förekommer hos både äldre och moderna objektiv och påverkar hur skärpan fördelas över bilden. Det är dock mycket mer sällsynt på moderna objektiv tack vare nya typer av glaselement och dess former.

Vad är krökt bildplan mer exakt?

Krökt bildplan är en optisk aberration där objektivets bästa fokus inte ligger på en plan yta, utan på en böjd yta. Eftersom kamerans bildsensor är plan kan objektivet inte återge alla delar av ett plant motiv med maximal skärpa samtidigt.

Ett enkelt sätt att förstå fenomenet är att tänka sig att objektivet projicerar sin skarpaste bild på en skålformad yta, medan kamerans sensor är helt platt.

När du fokuserar så att bildens mitt blir skarp kan skärpan därför hamna framför eller bakom sensorn längre ut mot bildkanterna.

Resultatet kan bli att bilden är skarp i centrum men mindre skarp i hörnen, trots att objektivet är korrekt fokuserat.

Krökt bildplan är inte samma sak som vanlig oskärpa eller dålig hörnskärpa. Ett objektiv med krökt bildplan kan ibland ge mycket god skärpa även i hörnen, men vid en annan fokusinställning än den som ger maximal skärpa i mitten.

Två typer av krökta bildplan

Krökt bildplan kan uppträda på olika sätt. Två vanliga former är ett jämnt krökt fokusfält och ett mer komplicerat, vågformat fokusfält.

1. Uniformt krökt bildplan

Vid uniformt krökt bildplan följer området med bästa fokus en relativt jämn kurva.

Om du fotograferar ett plant motiv och fokuserar på mitten kan bilden bli skarp i centrum medan skärpan gradvis försämras mot kanterna.

Om du däremot fokuserar om kan bildens kanter bli skarpare, samtidigt som mitten blir mindre skarp.

Det betyder inte nödvändigtvis att objektivet har dålig optisk upplösning i kanterna. Problemet är att bästa fokus ligger på olika avstånd från sensorn beroende på var i bilden du tittar.

Detta kallas ibland för Petzval-fältkrökning, efter matematikern och optikkonstruktören Joseph Petzval.

 

 

2. Vågformat bildplan

Vissa objektiv har ett mer komplicerat fokusfält som inte följer en jämn kurva. Istället kan fokusytan böja sig fram och tillbaka över bildfältet.

Det kallas ofta vågformat bildplan eller wavy field curvature.

Föreställ dig att du fotograferar en tegelvägg med kameran helt parallell med väggen. Du granskar sedan bilden från mitten och ut mot hörnen.

Skärpan kan då variera på ett oväntat sätt:

• I mitten är bilden skarp.

• En bit ut blir den mindre skarp.

• Längre mot kanten förbättras skärpan igen.

• Allra längst ut kan den åter försämras.

 

Här är ett tydligt exempel på vågformat bildplan, klicka på bilden för att se den i högre upplösning:

 

Sådana variationer kan förekomma hos både äldre och moderna objektiv och är särskilt tydligt när man jämför objektivens skärpa över hela bildytan. Återigen så är det mycket mer sällsynt på moderna objektiv tack vare nya typer av glaselement och dess former.

Vågformat bildplan kan också förändras beroende på vilket avstånd objektivet är fokuserat på. Ett objektiv som uppvisar problemet tydligt på nära håll behöver därför inte bete sig på samma sätt vid landskapsfotografering.

 

Varför uppstår krökt bildplan?

Objektiv består av flera linselement som tillsammans ska samla ljuset och skapa en skarp bild på kamerans sensor.

Men ljus som passerar genom objektivet från olika riktningar fokuseras inte alltid på samma plana yta.

På grund av objektivets optiska egenskaper kan fokusytan bli böjd istället för plan. Fenomenet är kopplat till objektivets optiska konstruktion och den så kallade Petzval-summan.

Det är alltså inte enbart en följd av att linselementens glasytor är böjda. Hur linserna kombineras, deras brytningsindex och deras optiska styrkor påverkar också resultatet.

Objektivkonstruktörer använder olika typer av linselement och avancerade optiska konstruktioner för att kontrollera fältkrökning och andra aberrationer.

I praktiken handlar objektivkonstruktion ofta om kompromisser mellan bland annat skärpa, ljusstyrka, storlek, vikt och olika optiska fel.

Hur märker man om ett objektiv har krökt bildplan?

Krökt bildplan är lättast att upptäcka när du fotograferar ett plant motiv där alla delar ligger på samma avstånd från kamerans sensorplan.

Det kan exempelvis vara en tegelvägg, en testtavla eller en annan plan yta med tydliga detaljer över hela bilden.

Börja med att fotografera motivet med en stor bländaröppning och fokusera noggrant i mitten.

Granska sedan skärpan i centrum, längre ut mot kanterna och i hörnen.

Om kanterna är oskarpa kan du prova att fokusera om så att skärpan istället blir maximal där.

Om hörnen blir tydligt skarpare vid en annan fokusinställning än mitten är det ett tecken på att objektivet kan ha krökt bildplan.

Kom ihåg att även andra optiska fel, exempelvis astigmatism, kan påverka skärpan ut mot bildkanterna. Det går därför inte alltid att avgöra orsaken utifrån en enda testbild.

Är krökt bildplan ett problem vid landskapsfotografering?

Det beror på objektivet och motivet.

Vid landskapsfotografering vill man ofta ha hög skärpa över en stor del av bildytan. Då kan krökt bildplan påverka resultatet, särskilt vid stora bländaröppningar.

Men det finns också tillfällen då ett krökt fokusfält har liten praktisk betydelse.

Ett landskap är sällan helt plant. Förgrunden kan ligga nära kameran medan bakgrunden finns på flera kilometers avstånd.

I vissa situationer kan ett krökt fokusfält därför till och med råka följa motivets djupfördelning på ett gynnsamt sätt.

Det är också viktigt att komma ihåg att fältkrökningen hos vissa objektiv förändras med fokusavståndet. Resultat från närbildstester behöver därför inte alltid beskriva objektivets prestanda vid fokuseringen ställd på oändligt.

För en landskapsfotograf är det framför allt den faktiska bildkvaliteten vid de avstånd och bländare som används som är intressant.

Hur minskar man effekten av krökt bildplan?

Det finns flera sätt att hantera krökt bildplan vid fotografering.

Blända ner objektivet

Att använda en mindre bländaröppning är oftast den enklaste lösningen.

När du bländar ner ökar skärpedjupet, vilket innebär att en större del av motivet kan upplevas som skarp även om objektivets bästa fokusyta är böjd.

Exempelvis kan du prova att gå från f/2,8 till f/5,6 eller f/8.

Det är viktigt att förstå att nedbländning normalt inte gör själva fokusfältet plant. Istället ökar skärpedjupet.

Om du bländar ner alltför kraftigt kan dessutom diffraktion börja minska den maximala detaljskärpan.

Anpassa fokuseringen

Om du vet att ditt objektiv har ett krökt bildplan kan du ibland förbättra den totala skärpan genom att fokusera på en annan del av bilden än mitten och se till att du har gott om skärpedjup.

Det gäller särskilt motiv där du vill prioritera både centrum och hörn.

Använd fokusstackning

Vid stillastående motiv kan du ta flera bilder med olika fokusinställningar och sammanfoga de skarpaste delarna i efterbehandlingen.

Detta kallas fokusstackning eller focus stacking.

Metoden kan vara användbar vid exempelvis produktfotografering, makrofotografering och reproduktion av plana föremål.

Välj ett objektiv med välkorrigerat bildplan

För fotografering där jämn skärpa över hela bildytan är avgörande bör du välja ett objektiv som är välkorrigerat för fältkrökning.

Det är särskilt viktigt vid exempelvis dokumentfotografering, reproduktion och teknisk fotografering.

Kan man korrigera krökt bildplan i Lightroom eller Photoshop?

Krökt bildplan går normalt inte att korrigera med vanliga objektivprofiler i bildredigeringsprogram.

Till skillnad från distorsion och vinjettering handlar det om att olika delar av bilden kan ha hamnat utanför bästa fokus.

Det går att förbättra upplevd skärpa med efterbehandling, men förlorade detaljer kan inte alltid återskapas.

Om motivet är stillastående kan fokusstackning däremot vara en effektiv lösning, förutsatt att du har tagit flera bilder med olika fokusinställningar.

Kan man se krökt bildplan i en MTF-kurva?

En MTF-kurva beskriver hur väl ett objektiv återger kontrast och detaljer vid olika positioner i bilden.

Ett objektiv med vågformat bildplan kan uppvisa ett ojämnt skärpeförlopp, exempelvis att skärpan först försämras och sedan förbättras längre ut mot kanterna.

Men en vanlig MTF-kurva räcker inte alltid för att avgöra om ett objektiv har krökt bildplan.

För att undersöka fältkrökning mer tillförlitligt behöver man jämföra objektivets prestanda vid olika fokusinställningar och bildhöjder.

En svacka i en MTF-kurva kan också bero på andra optiska egenskaper.

När krökt bildplan faktiskt var en fördel

Det finns ett intressant historiskt exempel på när ett krökt bildfält inte betraktades som ett problem, utan som en lösning.

Förr användes särskilda projektorobjektiv för diabilder, ibland märkta CF – Curved Field.

När diaprojektorns kraftiga lampa värmde upp diabilden kunde filmen bukta eller plötsligt ändra form. Detta fenomen kallades för att bilden ”ploppade”.

När filmen buktade låg den inte längre i ett helt plant plan. Då kunde ett projektionsobjektiv med ett anpassat krökt fokusfält ge bättre skärpa över den böjda diaytan.

Det fanns också diaramar som tillät filmen att expandera och därmed minskade risken för att diabilden skulle bukta.

Det är ett bra exempel på att en optisk egenskap som normalt betraktas som en nackdel faktiskt kan vara användbar i en särskild tillämpning.

Vanliga frågor om krökt bildplan

Är krökt bildplan samma sak som dålig hörnskärpa?

Nej. Dålig hörnskärpa kan bero på flera olika optiska fel. Vid krökt bildplan ligger bästa fokus på en böjd yta, vilket innebär att hörnen ibland kan bli skarpare om man fokuserar om.

Har alla objektiv krökt bildplan?

Fältkrökning är ett vanligt optiskt fenomen, men hur tydligt det märks varierar kraftigt mellan olika objektiv. Vissa konstruktioner är mycket välkorrigerade.

Försvinner krökt bildplan när man bländar ner?

Nej, själva fältkrökningen försvinner normalt inte. Däremot kan det ökade skärpedjupet göra att problemet blir betydligt mindre synligt.

Är krökt bildplan vanligare hos vidvinkelobjektiv?

Det kan vara särskilt märkbart hos vissa vidvinkelobjektiv, men förekommer även hos normalobjektiv och teleobjektiv.

Kan krökt bildplan förändras med fokusavståndet?

Ja. Ett objektiv kan ha olika mycket fältkrökning vid närgränsen, på medellånga avstånd och vid oändlighetsfokus.

Kan krökt bildplan vara en fördel?

Oftast inte. I vissa situationer kan det böjda fokusfältet passa motivets form eller djupfördelning. Historiskt har det också utnyttjats i särskilda projektionsobjektiv.

Sammanfattning, vad behöver du som fotograf veta?

Krökt bildplan innebär att objektivets bästa fokus ligger på en böjd yta istället för ett plant sensorplan.

Det kan göra att bildens centrum och kanter inte blir maximalt skarpa samtidigt. Fenomenet kan uppträda som ett jämnt krökt fokusfält eller som ett mer komplicerat vågformat bildplan.

Effekten kan ofta minskas genom nedbländning, anpassad fokusering eller fokusstackning.

Om du fotograferar landskap, arkitektur eller andra motiv där hög skärpa över hela bildytan är viktig kan det vara värdefullt att känna till hur just ditt objektiv beter sig.

På CyberPhoto testar vi objektiv och granskar deras optiska egenskaper för att hjälpa dig att välja rätt utrustning för din fotografering. Vi testar även om objektivet tecknar plant eller inte.