Chromatická aberace je optická vada, která se může projevovat několika způsoby. Jednou z těch variant je tzv. axiální chromatická aberace: objektiv zaostřený na určitý objekt ve skutečnosti nedokáže všechny tři barevné kanály (resp. jim odpovídající vlnové délky) zaostřit přesně na rovinu senzoru. Pokud je přesně na snímač zaostřená zelená, je modrá zaostřená před a červená za snímač a na fotce jsou neostré. V praxi to znáte nejspíš jako tzv. purple-fringe, kdy kolem kontrastních objektů vidíme jakousi fialovou záři.

purple fringe (pentaxforums.com)

To je způsobeno nedokonalou korekcí chromatické vady, kdy zelený kanál je ostrý, ale modrý a červený jsou rozostřené a vytvářejí tím právě ty neostré fialové lemy kolem objektů.

• V praxi se většinou setkáváme s tzv. achromatickými objektivy, které mají chromatickou vadu zkorigovanou částečně. Nekorigovaný objektiv ostří všechny tři barevné kanály do různých bodů, achromaticky zkorigovaný dokáže dva z nich (obvykle červený a modrý) zaostřit do jednoho bodu a jen zelený je oproti nim posunut. Protože většina současných fotografických systémů ostří podle zeleného kanálu (senzory postavené na bayerově masce mají nejvyšší rozlišení právě v zelené barvě), je zelený kanál zaostřený správně, ale modrý s červeným chybně a způsobuje tak jev „purple-fringe“ (modrá + červená = fialová) . Pokud se v rámci fotky nějaký objekt vyskytnul v místě, kde je v ohnisku modrá s červenou, ale zelená mimo, objevuje se aberace zelená.

Kvalitní chromatická korekce u světelných objektivů je problém. Problém, který se v profi segmentu fototechniky řeší složitými optickými designy využívajícími nejdražší materiály, čemuž odpovídá cena a obvykle i rozměry objektivu.

Ani jedno z toho ale není u mobilu možné. A tak asi bylo jen otázkou času, než někoho napadne, že namísto zvyšování výrobních nákladů složitějšími objektivy a autofocusem bude lepší nedostatek přetransformovat ve výhodu. Takže namísto složitých korekcí chromatické aberace zvýšili vývojáři světelnost objektivu (tzn. více světla = méně šumu, případně možnost použít senzor o vyšším rozlišení) a chromatickou vadu využili následujícím způsobem: Pokud nedokáže objektiv všechny tři barevné kanály zaostřit do jedné roviny, znamená to v podstatě, že objektiv zaostřuje pro každý barevný kanál na jinou vzdálenost.

Modrá je zaostřená na vzdálenější objekty než zelená a červená zase na bližší (teoreticky je možné i opačné pořadí).

EDoF od DxO Labs: červený kanál je zaostřený na nekonečno, zelený na střední vzdálenost a modrý na nejbližší objekty.

Pak už stačí jen vhodný software, který u zdigitalizovaného obrazu provede následující:

1. analýzu snímku (zřejmě na úrovni bloků několika pixelů) a z každého barevného kanálu vybere tu část, která je zaostřená nejlépe
2. z vybraných částí poskládá obraz (v ten okamžik máme ostrý obraz, ale pro každý pixel stále chybí ostatní dvě barvy)
3. pro dobarvení je třeba použít neostré kanály, takže nastoupí software, který musí určit správnou barevnou hodnotu

Poslední fáze procesu zřejmě bude největším zádrhelem a pokud se na výsledné fotce budou objevovat barevné artefakty, půjdou na vrub posledního kroku. Je ale třeba podotknout, že se této problematice věnuje řada společností, jejichž algoritmy se samozřejmě do jisté míry liší.

Současná implementace technologie přináší při světelnosti f/2 (při 2× vyšším množství světla než při f/2.8) hloubku ostrosti jako při světelnosti f/2.8. Vše od 50 centimetrů po nekonečno je ostré, neexistují špatně zaostřené snímky a systém zvládá 2× horší jasové podmínky.

EDoF moduly od DxO

Nevýhodou současné verze systému je zaostření od 50 centimetrů (byť to pro většinu účelů dostačuje). Spíše vlastností je absence makra a bokehu. Jednou z nevýhod, která ale nevychází ze samotného principu EDoF jsou výsledky ve špatných jasových podmínkách, kdy je snímek zašuměný natolik, že se softwarové algoritmy nemají čeho chytit.

• bokeh = výrazné rozostření objektů mimo ohnisko, například rozostřené pozadí u portrétů, makra a podobně. Pochází z japonského "boke" = "rozostření".

bokeh – neostré pozadí

Pokud EDoF budeme chápat jen jako technologii pro mobilní zařízení, je to bezesporu krok dobrým směrem, nicméně by jí víc slušel nižší cenový segment. Pak by se velice rychle mohla stát určitým standardem a o další stupeň posunout použitelnost nejen integrovaných foťáků, ale třeba i webkamer. Samozřejmě ale musíme počítat s tím, že ani sebelepší nápad nemůže od základu změnit kvalitu obrazových výstupů těchto zařízení. Ani sebesvětelnější objektiv nedá malým pixelům tolik světla, aby šum klesl na úroveň, kterou známe ze zrcadlovek a ani sebelepší software nevyčaruje dynamický rozsah bez černých stínů a bílých přepalů, který nejsou fotodiody o nízké kapacitě schopné zachytit.

Na závěr pár ukázek ze zmiňované Nokie:

  

Výhody + minimální rozměry + nižší spotřeba a výrobní náklady (absence pohonu AF) + bez rizika špatného zaostření + okamžitá odezva + ostrost v širokém rozsahu + vyšší světelnost při stejné hloubce ostrosti oproti běžný fix-focus objektivům Nevýhody - vzdálenosti pod 50 centimetrů - závislost na softwarovém zpracování (komplikuje šum) Specifika ? absence bokehu