晕影

在照相技术中，晕影，是一种朝向图像边缘的阴影，它是由两个或多个开口的轴向排列造成的。 它也可能发生在反射望远镜中，并在施密特望远镜中通过扩大主镜来避免。

通常，边缘光衰减是一种不需要的效果。 然而，有时摄影师会故意使用由此产生的边缘变暗来强调图像的中心或改变拍摄的气氛。 该效果也可以稍后在数字图像处理过程中添加。

它的出现是因为光线在到达图像平面之前必须通过几个连续的开口（透镜边缘、孔径）。 与光轴对称的一束光线（从光轴上的一个物点发出）被其中一个开口（孔径光阑；通常是可变光阑）限制并完全充满它。 然而，如果光线以离轴角度入射（物点离轴的图像），则光束也可能被其他孔径截断，不再完全填满孔径光阑，导致相应较少的光到达图像平面。 这叫做晕影。

大多数摄影镜头都特意设计有晕影，因为这样可以在光线强度、像差校正、成本和镜头尺寸之间实现更好的折衷。 在孔径光阑的前后通常还有其他光阑，当孔径光阑完全打开时，它们被轴向平行的光束完全充满。 已经以小角度入射的束然后被渐晕。 缩小镜头会减少晕影，并且在图像中心周围有一个区域不再出现晕影。 通常情况下，停两到四站足以将此范围扩展到角落，这样晕影就会完全消失。

在这种情况下，孔径和镜头边缘之间没有区别。 后者对光束具有相同的限制作用。 下图以长焦镜头为例（长焦指的是长焦距镜头缩短整体长度的设计原则）。 结果是通过出口镜头的开口与光圈相同的晕影。

乍一看，您可以通过光圈进一步“遮光”（减小光圈开口）来减少变暗，这似乎很神奇。 事实上，缩小光圈会增加无渐晕区域，但在某些情况下它也会减小xxx可用区域，如果最外层的xxx角度入射光线在光圈打开时刚好通过，但被缩小的光圈挡住. 这使得晕影的区域变窄。

您可以看到缩小光圈会增加无渐晕的图像圈。 这很重要，例如大幅面摄影。 许多大画幅镜头允许通过缩小光圈来使用更大的像圈（但这主要是因为通过缩小光圈可以减少像差，从而使更大的图像区域变得足够锐利）。 但即使是普通的 35mm 或紧凑型相机镜头，在光圈打开时也经常会出现可见的晕影，可以通过缩小光圈来减少。

这是指由于镜头前后的附加部件造成的阴影，例如遮光罩选择不当或滤镜或增补镜头的版本过多遮挡了边缘光线，这些阴影有时也被称为机械或物理阴影。

像素晕影是一种边缘光衰减，只影响某些记录介质，例如图像传感器或微通道板。 这是因为传感器的各个光敏元件不在表面上，而是由于设计而位于微小的凹槽中。 就像傍晚太阳发出的扁平光束不再射入山谷一样，扁平光束也只能部分照亮传感器的感光面。 原则上，像素 晕影 可以在技术上进行改进，例如通过使用微透镜或最小化凹陷。 现代图像传感器已经可以使用适当的算法以电子方式“在芯片上”补偿像素晕影。

光学成像产生的双面图像边缘的图像亮度下降ld 受多种因素影响：

• 自然边缘光降，这是物理造成的，不可避免
• 由镜头或镜头上的附加组件引起的真实晕影
• 像素渐晕，例如由数字图像传感器的特性引起
• 失真
• 瞳孔像差
• 主体照明不均匀，通常由带直闪功能的闪光灯引起

自然边缘衰减产生与光轴角度余弦的四次方成正比的衰减。 它既不能通过停止也不能通过建设性措施来补救。 这种亮度降低从中心到边缘非常均匀地发生，因此如果不是太强烈则几乎不会引人注意。 当对亮度均匀的无特征表面（例如蓝天）成像时，这一点最为明显。

桶形畸变导致图像平面的照度向边缘增加。 随着图像高度的增加，像素越来越拥挤，因为它们向图像的中心移动。 这减少了亮度下降。 然而，这种效果只对鱼眼镜头有显着影响，鱼眼镜头会记录强烈的桶形图像。 相反，枕形失真会放大亮度的下降。

瞳孔像差是由孔径成像到入瞳上引起的。 如果这样做时出现明显误差，则孔径的图像可能会根据光束的入射角而失真，这反过来会影响入射光束的横截面，从而影响光量。

自然边缘光衰减和晕影流传的术语有好几种，使用不统一。 因此，自然边缘光衰减有时被错误地称为自然或物理晕影，尽管它不是晕影，因为边缘光衰减的原因不是阴影。

有时，边缘变暗是由照明不良引起的，例如被电子闪光误称为晕影。 例如，闪光灯装置会发光不均匀，或者相机内的平面物体会发光不均匀。 与距离光源较近的场景部分相比，距离光源最远的主体部分被照得更弱。 如果闪光灯装置照亮的角度小于镜头在记录介质上成像的角度（参见视角），这也会导致边缘变暗。

在许多广角镜头中，瞳孔像差是故意产生的，以增加从离轴点发出的光束的横截面。 这就是为什么许多镜头的亮度下降没有根据 cos 定律应有的那么严重的主要原因。

亮度分布不均匀也可以通过使用渐变滤镜来减少或消除。 这是一种中性密度滤光片，边缘未着色，向中间变暗。 然而，这降低了有效光强度。 极端广角镜头的制造商有时会提供合适的渐变滤镜来校正亮度下降，使其不再令人不安。

在数字后期处理中，很容易随心所欲地影响亮度下降，甚至完全消除它。 然而，暗角中信噪比降低的缺点仍然存在。 由于这些区域变亮，传感器的噪点在这里更加突出。 放大模拟录音时，您可以减淡边缘和角落，从而使它们变亮。