Quang sai màu trong nhiếp ảnh là gì? Cách khắc phục lỗi viền tím, viền xanh

Trong nhiếp ảnh, chất lượng hình ảnh luôn là yếu tố được đặt lên hàng đầu để tạo nên những tác phẩm nghệ thuật hoàn hảo. Tuy nhiên, một trong những vấn đề kỹ thuật thường gặp và gây ảnh hưởng đến độ sắc nét cũng như màu sắc của bức ảnh chính là hiện tượng quang sai màu. Đây là lỗi quang học phổ biến, thường xuất hiện dưới dạng viền tím hoặc viền xanh xung quanh các vùng có độ tương phản cao. Vậy quang sai màu thực chất là gì, nguyên nhân gây ra hiện tượng này và làm thế nào để khắc phục hiệu quả? Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về vấn đề này và cung cấp các giải pháp tối ưu để xử lý, nhằm nâng cao chất lượng hình ảnh trong nhiếp ảnh.

Tìm hiểu về quang sai màu trong nhiếp ảnh

Sự hoàn hảo trong mỗi bức ảnh không chỉ đến từ bố cục hay ánh sáng mà còn phụ thuộc rất lớn vào chất lượng quang học của thấu kính. Trong quá trình tác nghiệp, chắc hẳn bạn đã không ít lần gặp phải hiện tượng những đường viền màu tím, xanh lá hoặc đỏ xuất hiện xung quanh các vật thể có độ tương phản cao. Hiện tượng này được gọi là quang sai màu (Chromatic Aberration - CA). Việc hiểu rõ bản chất vật lý của quang sai màu không chỉ giúp bạn lựa chọn thiết bị phù hợp mà còn trang bị cho bạn kỹ năng xử lý hậu kỳ để mang lại những tác phẩm sắc nét và chân thực nhất.

Adobe Photoshop Bản Quyền Chính Hãng

Bản chất vật lý của hiện tượng quang sai màu

Để hiểu tại sao quang sai màu lại xuất hiện, chúng ta cần quay lại với nguyên lý tán sắc ánh sáng của Isaac Newton. Ánh sáng trắng thực chất là sự tổng hợp của nhiều dải màu từ đỏ đến tím, mỗi màu có một bước sóng khác nhau.

Khi ánh sáng đi qua thấu kính thủy tinh, nó bị bẻ cong (chiết suất). Tuy nhiên, thủy tinh không bẻ cong tất cả các màu với cùng một góc độ. Các bước sóng ngắn như màu tím và xanh da trời bị bẻ cong mạnh hơn, trong khi các bước sóng dài như màu đỏ bị bẻ cong ít hơn. Kết quả là các dải màu này không hội tụ tại một điểm duy nhất trên cảm biến hình ảnh, tạo ra các vệt màu nhòe mà chúng ta gọi là quang sai.

Phân loại các dạng quang sai màu phổ biến

Quang sai màu không chỉ có một dạng duy nhất. Tùy thuộc vào cách ánh sáng hội tụ sai lệch so với trục quang học, chúng ta chia chúng thành hai loại chính với đặc điểm và cách xử lý hoàn toàn khác nhau.

Quang sai màu dọc (Longitudinal Chromatic Aberration - LoCA)

Quang sai dọc, còn gọi là "Bokeh Fringing", xảy ra khi các màu sắc khác nhau hội tụ tại các khoảng cách khác nhau dọc theo trục ngang (từ trước ra sau) của ống kính. Thông thường, bạn sẽ thấy viền màu tím ở phía trước điểm lấy nét và viền màu xanh lá cây ở phía sau điểm lấy nét.

Loại quang sai này cực kỳ phổ biến trên các ống kính có khẩu độ lớn (như f/1.2, f/1.4 hoặc f/1.8). Đặc điểm đáng chú ý của LoCA là nó xuất hiện trên toàn bộ khung hình, kể cả ở tâm ảnh. Tuy nhiên, LoCA có thể giảm bớt đáng kể bằng cách khép khẩu độ (tăng số f).

Quang sai màu ngang (Lateral Chromatic Aberration)

Quang sai ngang xảy ra khi các bước sóng màu sắc khác nhau hội tụ tại các vị trí khác nhau trên mặt phẳng cảm biến (trái sang phải, trên xuống dưới). Khác với quang sai dọc, quang sai ngang không bao giờ xuất hiện ở tâm ảnh mà chỉ xuất hiện ở các rìa và góc của khung hình.

Dấu hiệu nhận biết rõ nhất là những đường viền màu xanh dương và màu vàng hoặc màu đỏ và màu xanh xyan xuất hiện ở những cạnh sắc nét của vật thể. Điều khó khăn là quang sai ngang không thể được loại bỏ bằng cách khép khẩu. Nó là một lỗi thiết kế quang học cố định của ống kính.

Những yếu tố làm gia tăng hiện tượng quang sai màu

Không phải lúc nào quang sai màu cũng xuất hiện rõ rệt. Có những điều kiện môi trường và thiết lập máy ảnh sẽ khiến lỗi quang học này trở nên trầm trọng hơn.

Độ tương phản quá cao trong khung hình

Quang sai màu rõ rệt nhất ở các vùng biên giữa vùng rất sáng và vùng rất tối. Ví dụ điển hình là khi bạn chụp những tán lá cây ngược sáng trên nền bầu trời trắng, hoặc chụp các vật thể bằng kim loại lấp lánh dưới nắng. Sự chênh lệch cường độ ánh sáng quá lớn làm lộ ra sự sai lệch trong việc hội tụ các bước sóng.

Chất lượng lớp tráng phủ và loại thủy tinh thấu kính

Các ống kính giá rẻ thường sử dụng thủy tinh tiêu chuẩn có độ tán sắc cao. Ngược lại, các ống kính cao cấp sử dụng thủy tinh độ tán sắc cực thấp (ED - Extra-low Dispersion) hoặc thủy tinh Flourite để giảm thiểu tối đa hiện tượng này ngay từ phần cứng. Lớp tráng phủ nano cũng đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát các phản xạ nội bộ gây ra quang sai.

Tác hại của quang sai màu đối với chất lượng hình ảnh

Nhiều người cho rằng viền màu chỉ là một lỗi nhỏ, nhưng đối với nhiếp ảnh chuyên nghiệp, nó gây ra những hệ quả nghiêm trọng đến thẩm mỹ và kỹ thuật.

• Làm giảm độ sắc nét (Sharpness): Vì ánh sáng không hội tụ tại một điểm, các chi tiết nhỏ bị nhòe đi, làm cho bức ảnh trông không được "đanh" và rõ nét dù bạn đã lấy nét chuẩn.

• Gây sai lệch màu sắc: Các viền màu lạ làm mất đi tính trung thực của chủ thể, đặc biệt là trong nhiếp ảnh sản phẩm hoặc nhiếp ảnh chân dung cao cấp.

• Gây khó khăn cho hậu kỳ: Việc loại bỏ các viền màu li ti trên các chi tiết phức tạp như tóc người hoặc lông động vật tốn rất nhiều thời gian và có thể làm ảnh hưởng đến các vùng màu sắc lân cận.

Cách khắc phục quang sai màu ngay khi chụp

Phòng bệnh hơn chữa bệnh. Việc áp dụng các kỹ thuật chụp đúng cách sẽ giúp bạn giảm thiểu quang sai màu mà không cần can thiệp quá nhiều vào phần mềm.

Tránh chụp ở khẩu độ lớn nhất

Nếu bạn đang sử dụng một ống kính có khẩu độ f/1.4, hãy thử khép lại f/2.0 hoặc f/2.8 nếu điều kiện ánh sáng cho phép. Việc khép khẩu giúp ánh sáng đi qua phần trung tâm của thấu kính nhiều hơn, nơi có chất lượng quang học tốt nhất, từ đó giảm đáng kể quang sai màu dọc.

Lựa chọn góc chụp thông minh

Hãy cố gắng hạn chế đặt các vật thể có độ tương phản mạnh ở rìa khung hình, nơi quang sai ngang hoạt động mạnh nhất. Ngoài ra, việc điều chỉnh góc máy để tránh ánh sáng trực tiếp chiếu vào ống kính (flare) cũng giúp giảm thiểu các hiện tượng viền màu không mong muốn.

Sử dụng tiêu cự hợp lý trên ống kính Zoom

Đa số các ống kính zoom thường bị quang sai màu nặng nhất ở hai đầu tiêu cực (cực rộng hoặc cực tele). Nếu có thể, hãy lùi lại một chút và sử dụng dải tiêu cự ở giữa của ống kính để đạt được chất lượng hình ảnh ổn định hơn.

Giải pháp kỹ thuật từ các nhà sản xuất thấu kính

Để đối phó với quang sai màu, các kỹ sư quang học đã phát minh ra nhiều công nghệ tiên tiến, và đây là những thuật ngữ bạn nên biết khi mua ống kính.

Thấu kính tiêu sắc (Achromatic Lens)

Đây là hệ thống kết hợp hai thấu kính làm từ các loại thủy tinh có độ tán sắc khác nhau (thường là thủy tinh Crown và thủy tinh Flint). Sự kết hợp này giúp đưa hai bước sóng màu (thường là đỏ và xanh dương) hội tụ tại cùng một điểm trên mặt phẳng tiêu cự, giảm thiểu phần lớn quang sai màu.

Thấu kính siêu tiêu sắc (Apochromatic Lens - APO)

Đây là đỉnh cao của thiết kế quang học. Thấu kính APO có khả năng đưa cả ba bước sóng màu cơ bản (đỏ, xanh dương và xanh lá) hội tụ tại cùng một điểm. Những ống kính có mác APO thường rất đắt tiền nhưng mang lại chất lượng hình ảnh gần như hoàn hảo, không có vết tích của viền màu ngay cả ở khẩu độ lớn nhất.

Hướng dẫn xử lý quang sai màu bằng phần mềm hậu kỳ

Dù thiết bị của bạn có tốt đến đâu, đôi khi quang sai màu vẫn xuất hiện. May mắn thay, các phần mềm hiện đại như Adobe Lightroom hay Photoshop cung cấp những công cụ rất mạnh mẽ để xử lý lỗi này.

Sử dụng tính năng Lens Corrections trong Lightroom

Trong bảng Develop, bạn chỉ cần tìm đến mục Lens Corrections và tích vào ô Remove Chromatic Aberration. Phần mềm sẽ tự động phân tích các viền màu xanh, tím và triệt tiêu chúng dựa trên hồ sơ (Profile) của ống kính đó.

Sử dụng công cụ Defringe thủ công

Nếu tính năng tự động không giải quyết được triệt để, bạn hãy chuyển sang tab Manual trong mục Lens Corrections. Tại đây, bạn sử dụng công cụ chọn màu (dropper) chấm trực tiếp vào viền màu tím hoặc xanh trên ảnh. Sau đó, điều chỉnh thanh trượt Amount và Purple/Green Hue để xóa sạch các vết màu mà không làm ảnh hưởng đến màu sắc chung của bức ảnh.

Tư duy của nhiếp ảnh gia về quang sai màu

Đừng quá ám ảnh bởi quang sai màu. Thực tế, trong nhiều trường hợp chụp ảnh phóng sự hay đường phố, một chút quang sai màu ở rìa ảnh không làm hỏng đi cảm xúc của tác phẩm.

Tuy nhiên, trong nhiếp ảnh thương mại, kiến trúc hay phong cảnh, việc kiểm soát quang sai màu là thước đo của sự chuyên nghiệp. Hãy học cách sống chung và chế ngự nó bằng cả phần cứng lẫn kỹ năng hậu kỳ.

Phân biệt quang sai màu và hiện tượng "Purple Fringing"

Nhiều người thường nhầm lẫn tất cả các viền màu tím đều là quang sai màu (Chromatic Aberration). Tuy nhiên, trong nhiếp ảnh kỹ thuật số, có một hiện tượng riêng biệt gọi là Purple Fringing (viền tím đậm). Đây không hoàn toàn là lỗi của thấu kính mà còn liên quan mật thiết đến cấu tạo của cảm biến hình ảnh.

Bản chất của Purple Fringing trên cảm biến

Purple Fringing thường xuất hiện ở các vùng có độ tương phản cực cao, nơi ánh sáng bị "tràn" từ các pixel cháy sáng sang các pixel tối bên cạnh (hiện tượng blooming). Ngoài ra, các thấu kính siêu nhỏ (microlenses) nằm trên bề mặt cảm biến cũng có thể gây ra sự tán sắc ánh sáng ở những góc tới xiên, tạo nên màu tím đậm đặc trưng. Khác với quang sai dọc có thể mờ dần, Purple Fringing thường có đường biên rất sắc nét và khó chịu hơn nhiều.

Sự ảnh hưởng của lớp lọc răng cưa (Anti-aliasing Filter)

Các dòng máy ảnh đời cũ thường có lớp lọc AA dày để tránh hiện tượng moiré, nhưng chính lớp lọc này đôi khi lại làm trầm trọng thêm hiện tượng viền màu do sự khúc xạ ánh sáng qua nhiều lớp kính trước khi chạm đến photodiode. Hiểu được điều này giúp bạn biết rằng đôi khi lỗi không nằm ở ống kính đắt tiền của bạn mà nằm ở giới hạn công nghệ của thân máy (body) đang sử dụng.

Ảnh hưởng của quang sai màu trong từng thể loại nhiếp ảnh đặc thù

Mỗi dòng nhiếp ảnh sẽ có những yêu cầu khác nhau về việc kiểm soát quang sai. Việc nhận diện tầm quan trọng của nó trong từng bối cảnh sẽ giúp bạn phân bổ nguồn lực đầu tư thiết bị hợp lý hơn.

Nhiếp ảnh kiến trúc và bất động sản

Trong thể loại này, các đường thẳng của cột nhà, khung cửa sổ hay mái hiên là những yếu tố chủ đạo. Quang sai ngang thường xuất hiện ở các đường biên này trên nền trời, làm cho các đường thẳng trông như bị nhòe hoặc có "bóng ma". Đối với các nhiếp ảnh gia kiến trúc, việc sử dụng các ống kính dòng Tilt-Shift hoặc các ống kính Prime cao cấp là bắt buộc để duy trì độ sắc nét hoàn hảo từ tâm ra đến tận rìa ảnh.

Nhiếp ảnh chân dung ngoài trời (Outdoor Portrait)

Nhiếp ảnh chân dung thường sử dụng khẩu độ lớn để xóa phông. Đây chính là "đất diễn" của quang sai dọc. Bạn sẽ thấy các sợi tóc của mẫu hoặc viền áo có màu tím hoặc xanh lá. Nếu không xử lý tốt, những viền màu này sẽ làm cho làn da và mái tóc trông thiếu tự nhiên. Kỹ thuật "Depth of Field" (độ sâu trường ảnh) mỏng càng đòi hỏi ống kính phải có khả năng kiểm soát LoCA cực tốt để giữ cho vùng chuyển tiếp giữa độ nét và độ nhòe (bokeh) được mượt mà.

Nhiếp ảnh thiên văn (Astrophotography)

Các vì sao là những điểm sáng cực nhỏ trên nền trời đen tuyền, tạo ra độ tương phản tuyệt đối. Quang sai màu sẽ biến những ngôi sao trắng tinh khôi thành những đốm màu tím hoặc xanh, làm mất đi tính khoa học và thẩm mỹ của bức ảnh. Các nhà nhiếp ảnh thiên văn thường phải sử dụng những kính thiên văn khúc xạ sử dụng hệ thấu kính Super APO để đảm bảo ánh sáng từ các thiên hà xa xôi hội tụ một cách chính xác nhất!

Các thông số kỹ thuật cần đọc hiểu khi kiểm tra quang sai của ống kính

Khi xem các bài đánh giá (review) ống kính chuyên nghiệp, bạn sẽ gặp những biểu đồ giúp xác định mức độ quang sai màu mà không cần phải chụp thử.

Biểu đồ MTF và sự tán sắc

Mặc dù biểu đồ MTF chủ yếu nói về độ sắc nét và độ tương phản, nhưng một đường biểu diễn tụt dốc nhanh ở phía rìa ảnh thường đi kèm với sự xuất hiện của quang sai ngang. Những ống kính có đường MTF phẳng và cao thường là những ống kính đã được tối ưu hóa các thấu kính phi cầu (Aspherical) để hạn chế sai lệch màu sắc.

Chỉ số Abbe (Abbe Number)

Đây là một con số đo lường độ tán sắc của vật liệu thủy tinh. Chỉ số Abbe càng cao thì độ tán sắc càng thấp (nghĩa là ít quang sai màu hơn). Các vật liệu như Fluorite có chỉ số Abbe rất cao, đó là lý do tại sao những ống kính huyền thoại như dòng L của Canon hay dòng Gold của Nikon thường sử dụng vật liệu này trong các thấu kính chủ chốt.

Mẹo kiểm soát ánh sáng thực tế để giảm thiểu quang sai màu

Nếu bạn đang sử dụng một ống kính tầm trung và phải đối mặt với quang sai màu, hãy áp dụng những mẹo "nhà nghề" sau đây tại hiện trường:

Sử dụng Loa che nắng (Lens Hood): Ánh sáng đi xiên từ bên hông vào ống kính không chỉ gây lóa (flare) mà còn làm tăng hiện tượng tán sắc. Lens hood giúp loại bỏ những tia sáng không mong muốn này, từ đó giảm thiểu đáng kể viền màu.

Tránh đo sáng vào vùng quá cháy (Highlights): Việc giữ cho vùng sáng không bị cháy quá mức sẽ giảm thiểu hiện tượng Purple Fringing do tràn pixel trên cảm biến.

Sử dụng kính lọc (Filter) chất lượng cao: Một kính lọc UV rẻ tiền có thể là nguyên nhân gây thêm quang sai màu do lớp thủy tinh kém chất lượng đặt trước thấu kính. Nếu không thực sự cần thiết, hãy tháo kính lọc khi chụp trong điều kiện ánh sáng phức tạp.

Adobe Photoshop Bản Quyền Chính Hãng

Kết luận

Quang sai màu là một hiện tượng vật lý tự nhiên của ánh sáng khi đi qua thấu kính, và nó luôn hiện hữu như một thách thức đối với mọi nhiếp ảnh gia. Việc nắm vững các loại quang sai màu, từ quang sai dọc do khẩu độ đến quang sai ngang do cấu tạo thấu kính, sẽ giúp bạn làm chủ thiết bị của mình một cách hiệu quả nhất. Đừng quên đầu tư vào những ống kính có thấu kính ED hoặc APO nếu bạn đòi hỏi sự hoàn hảo tuyệt đối. Với sự hỗ trợ của các phần mềm hậu kỳ hiện đại ngày nay, lỗi viền màu đã không còn là một rào cản quá lớn đối với sự sáng tạo. Hãy tiếp tục cầm máy, trải nghiệm và chinh phục những khung hình sắc nét, chân thực nhất bằng chính sự am hiểu sâu sắc về quang học của mình.
 

Công Ty TNHH Phần Mềm SADESIGN

Mã số thuế: 0110083217

 

Liên Hệ Zalo

Liên Hệ Hotline

Liên Hệ Facebook