Lensflare begrijpen

Wanneer lichtstralen afkomstig van een heldere lichtbron (zoals de zon of kunstlicht) direct de voorkant van een cameralens bereiken, kunnen ze reflecteren en weerkaatsen op verschillende lenselementen, diafragma’s en zelfs op de sensor, waardoor de beeldkwaliteit kan verslechteren en ongewenste objecten in beelden kunnen ontstaan.

Beter bekend als “lensflare”, kan dit effect op een aantal manieren van invloed zijn op beelden: het kan het beeldcontrast drastisch verminderen door waas in verschillende kleuren te introduceren, het kan cirkelvormige of halfronde halo’s of “spoken” toevoegen en zelfs vreemd gevormde semi-transparante objecten van verschillende kleurintensiteiten. Flare is echter niet altijd ongewenst in de fotografie – soms wordt het creatief gebruikt om artistieke elementen aan beelden toe te voegen. In feite wordt lensflare vaak opzettelijk toegevoegd aan films en computerspelletjes om een gevoel van realisme toe te voegen en de visuele ervaring van de kijker te versterken.

Om te kunnen beslissen of u flare in afbeeldingen wilt gebruiken, is het een goed idee om te begrijpen waarom het in de eerste plaats gebeurt. Laten we de oorzaken van lichtvlekken eens in detail bekijken en vervolgens manieren bespreken om ze te gebruiken, te verminderen of misschien helemaal te vermijden.

Wat is lensflare?

Lensflare treedt op wanneer een lichtbron, zoals de zon, veel feller is dan de rest van het beeld en zich toevallig in het beeld bevindt (binnen de beeldhoek van de lens), of simpelweg het voorste element van een lens raakt zonder in het beeld aanwezig te zijn. Afhankelijk van de positie van deze heldere lichtbron kan dit resulteren in veel waas/weinig contrast, orbs en veelhoekige artefacten verspreid over het beeld, halfronde vormen met regenboogkleuren, of een combinatie van al het bovenstaande. Dit is het gevolg van interne reflecties die plaatsvinden in de lens en zelfs tussen de beeldsensor en de lens (meer daarover hieronder). Kijk eens naar de onderstaande illustratie:

Zoals u kunt zien, volgen normale lichtstralen (rood) hun normale weg, waarbij ze rechtstreeks het beeldvlak (groen) bereiken, terwijl heldere lichtstralen (blauw) kunnen splitsen en weerkaatsen op lensoppervlakken en zo op verschillende plaatsen in het beeld terechtkomen (blauw gestippeld). Terwijl het licht door de lens reist, kan het ook worden weerkaatst door het diafragma als dit is onderdrukt, wat resulteert in nog meer merkbare flare.

Hoewel de bovenstaande illustratie lensflare in het algemeen toont, onderscheiden fabrikanten en fotografen gewoonlijk twee soorten lensflare: sluierflare en ghosting flare. Hoewel beide meestal hand in hand gaan, kunnen goede lenzen met multi-coated lenselementoppervlakken de veiling flare in foto’s aanzienlijk verminderen.

Veiling flare

Veiling flare treedt meestal op wanneer de heldere lichtbron zich buiten de beeldhoek van de lens bevindt, d.w.z. afwezig is in het beeld, maar de lichtstralen bereiken nog wel het voorste element van de lens. Dit resulteert in een zeer merkbare waas/gebrek aan contrast, waarbij donkere delen van het beeld helderder worden met uitlopende kleuren en er uitgebleekt uitzien. Hoogwaardige objectieven met lenselementen met meervoudige coating kunnen helpen om de lichtvlekken te verminderen. Nikon’s gepatenteerde Nano Crystal Coat-technologie, die wordt gebruikt in professionele objectieven, helpt bijvoorbeeld in hoge mate bij het onder controle houden van sluierflare. Kijk eens naar het onderstaande portret dat is vastgelegd met de Nikon 58mm f/1.4G-objectief:

U kunt zien dat de zon zich recht boven het onderwerp en buiten het beeldgebied bevond, maar de lichtstralen bereikten toch de lens en creëerden een sluierachtige gloed rond het kind op de foto. De lichtvlekken hadden niet alleen invloed op de omgeving van de zon, maar ook op het haar, het gezicht en zelfs de kleding van het kind, wat resulteerde in een verminderd contrast. In dit geval was sluierflare eigenlijk met opzet toegestaan, wat een stemmige, heldere opname opleverde.

Sluierflare kan helaas worden versterkt door een aantal factoren, zoals stof in de lens, vuil voorelement, vuil/lage-kwaliteit lensfilter, gebrek aan antireflecterende multi-coating technologieën, enz. In sommige gevallen kan het effect er in beelden behoorlijk slecht uitzien. Kijk maar eens naar een beeld dat is geproduceerd door een zeer oud Nikon NIKKOR-S 50mm f/1 met handmatige scherpstelling.4 Ai-objectief:

Zoals u kunt zien, was deze lens gewoon geen goede kandidaat om tegen de zon in te fotograferen – de hele foto zag er wazig uit, met vrijwel geen zichtbare details van mijn vrouw en dochter in de opname. Een deel van de reden was het ontbreken van multi-coating technologieën en een ander deel was microstof dat zich in de loop der jaren in de lens had opgehoopt en dat extra reflecties veroorzaakte.

Ghosting flare

In tegenstelling tot veiling flare die beelden wazig doet lijken met zeer weinig contrast, vertegenwoordigt ghosting flare of gewoon “ghosting” alle artefacten die zichtbaar zijn in het beeld, of het nu reflecties van de heldere bron zijn of vormen die lijken op het lensdiafragma. Deze bollen van verschillende kleuren en vormen verschijnen gewoonlijk in een directe lijn vanaf de lichtbron en kunnen het hele beeld beslaan, met tientallen verschillende artefacten. Kijk eens naar de onderstaande vergelijking van 4 verschillende 70-200mm zoomlenzen:

Naast de zichtbare sluierflare die in de beelden te zien is, zie je ook diverse cirkelvormige artefacten/orbs in elk beeld – die worden “ghosts” genoemd. Het totale aantal van deze beeldschaduwen varieert naar gelang van het aantal elementen in elke lens. Over het algemeen geldt: hoe meer elementen, hoe meer beeldschaduwen. Aangezien 70-200mm zoomlenzen een complex ontwerp hebben met een dozijn of meer elementen, kun je zien dat vrijwel elke lens last heeft van sluierflare en ghosting, waarbij Nikon 70-200mm lenzen voorop lopen met een minimale hoeveelheid ghosting in beelden.

Bovendien kan, zoals ik hierboven al heb aangegeven, het lensdiafragma interne reflecties veroorzaken wanneer een lens wordt stilgezet. Dit effect wordt nog versterkt wanneer de lens tot zijn minimale diafragma wordt gedimd, en daarom is ghosting meestal niet zichtbaar bij grote diafragma’s zoals f/1.4, maar wel bij f/16. Dus als u veelhoekige beeldschaduwen in uw opnamen ziet, weet dan dat die afkomstig zijn van het diafragma.

Sensor / Red Dot Flare

Ik heb het over flare (lichtvlekken) die ontstaan als gevolg van licht dat tussen de beeldsensor en de lenselementen weerkaatst, gehad als “red dot flare”, maar het zou ook “sensor flare” kunnen worden genoemd. In tegenstelling tot lensflare wordt bij red dot flare niet alleen licht gereflecteerd door lenselementen en diafragma, maar wordt ook licht gereflecteerd van de beeldsensor naar de lens, en vervolgens terug naar de beeldsensor. Helaas lijkt het erop dat de nieuwere spiegelloze camera’s met korte flensafstanden bijzonder gevoelig zijn voor dit probleem, zoals in detail beschreven in mijn “red dot flare issue” artikel. Hier is hoe de red dot/sensor flare er in beelden uitziet:

Naast de veelhoekige diafragmaspookjes, zie je ook een aantal rode stippen rond de zon – dat zijn microlenzen op de sensor van de digitale camera die in het beeld worden versterkt.

Factoren die van invloed zijn op lensflare

De meeste moderne lenzen zijn voorzien van speciale multi-coatingtechnologieën om flare te verminderen, maar zelfs de beste professionele lenzen kunnen beelden opleveren met zichtbare ghosting en zelfs verhullende flare. Dat komt omdat de positie van de lichtbron in het kader en de hoek waaronder het licht de lens (en vervolgens de camerafilm/sensor) bereikt, een drastisch effect hebben op de manier waarop lichtvlekken op foto’s te zien zijn en met welke intensiteit. Daarnaast zijn er nog andere factoren die ik hierboven heb genoemd en die beelden ook ernstig kunnen beïnvloeden. Laten we deze eens nader bekijken:

1. Lenselementen – hoe meer lenselementen, hoe meer lichtvlekken op foto’s
2. Brandpuntsafstand – groothoeklenzen zijn niet alleen ontworpen om lichtvlekken goed op te vangen, maar door de kortere brandpuntsafstanden lijkt de lichtbron ook kleiner. Telelenzen daarentegen presteren veel slechter omdat ze alles versterken en daarom enorme/lange zonnekappen hebben
3. Lensontwerp – een goed lensontwerp kan zeker invloed hebben op lensflare. Nikon ontwerpt bijvoorbeeld lenzen met verzonken voorste elementen, die flare en ghosting aanzienlijk kunnen verminderen zonder zelfs maar dure coatingtechnologieën te gebruiken. Bekijk de onderstaande vergelijking van 50 mm-objectieven en u ziet dat de nieuwste generatie 50 mm-objectieven zichtbaar beter presteert dan hun AF-D-tegenhangers wat betreft de verwerking van lichtvlekken en beeldschaduwen:
4. Multi-coatings – multi-coating (MRC) lenselementen hebben beslist een enorme invloed op de prestaties bij lichtvlekken
5. Filters – filters van lagekwaliteit filters staan erom bekend meer flare en ghosting problemen te veroorzaken
6. Lensstof – alle lenzen verzamelen stof in de loop van de tijd en het interne stof kan meer flare problemen veroorzaken
7. Voorste Element Reinheid – vette vingers en andere deeltjes op het frontelement kunnen ook leiden tot meer lichtvlekken/spookeffecten

Hoe voorkom je lensflare

Als je geen flare in je foto’s wilt zien, kun je een aantal eenvoudige stappen nemen om te voorkomen dat het in je foto’s verschijnt:

Het is jammer genoeg niet mogelijk om de lens te laten flitsen, Hoewel het een goede gewoonte is om de zonnekap op te houden en te weten dat je het licht kunt blokkeren met je hand of een ander voorwerp, is het nutteloos om rechtstreeks in de zon te fotograferen en de zon in de foto op te nemen. Verander in dergelijke situaties het perspectief/kadrering volledig of gebruik alleen lenzen van hoge kwaliteit met multi-coated lenselementen.

Lens Flare FAQ

Hieronder staan enkele veelgestelde vragen over lens flare:

Als je meer wilt lezen, vind je hieronder de lijst met artikelen over andere soorten aberraties en problemen die we eerder op Photography Life hebben gepubliceerd:

• Sferische Aberratie
• Veldkromming
• Coma
• Chromatische Aberratie
• Distortion
• Vignettering
• Diffractie
• Focusverschuiving