Hvad er astigmatisme – en optisk fejl der skaber uskarpe detaljer mod billedets kanter
Astigmatisme er en optisk aberration der opstår, når et linseelemet ikke bøjer lyset ens i alle retninger vinkelret på den optiske akse. I et perfekt korrekt objektiv samles alle lysstråler fra et enkelt punkt i motivet i et enkelt, præcist punkt på sensorens overflade, uanset hvilken retning de passerer igennem linsen. Ved astigmatisme brydes lyset imidlertid forskelligt i to vinkelrette planer – typisk omtalt som den sagittale og den tangentielle plan – og resultatet er at linjer orienteret i forskellige retninger fokuserer i marginalt forskellig afstand fra linsen. I praksis betyder det at et motivs lodrette linjer og vandrette linjer ikke kan være skarpe i billedet samtidigt, og en lysende prik, som en stjerne eller et lampespot, afbildes som en aflang ellipse eller et kryds frem for en præcis rund prik.
Sagittal og tangentiel plan
For at forstå astigmatisme fuldt ud er det nyttigt at have klarhed over de to planer, der er involveret. Det sagittale plan er det plan, der indeholder den optiske akse og den linje fra billedets centrum til det aktuelle billedpunkt, mens det tangentielle plan er vinkelret herpå. Lysstråler, der passerer gennem objektivets sagittale plan, fokuserer i én afstand, mens stråler der passerer igennem det tangentielle plan fokuserer i en lidt anden afstand, og det er netop denne asymmetri, der udgør astigmatismen. Graden af aberration er normalt størst mod billedets yderkanter og hjørner, fordi lyset her passerer igennem objektivets periferi med en skråere vinkel og dermed er mere udsat for den asymmetriske brydning.
Sammenhæng med andre aberrationer
Astigmatisme optræder sjældent som den eneste optiske fejl i et objektiv og er typisk tæt forbundet med billedfeltkrumning, en relateret aberration der bevirker at det ideelle fokusplan ikke er fladt men let buet. Begge fejl viser sig tydeligt ved fotografering af plane motiver som dokumenter, malerier eller testtavler, og det er netop i disse situationer at astigmatisme identificeres klarest: skarpe linjer i billedcentret men med retningsbestemt blurring mod hjørnerne, der skifter karakter afhængigt af om man kigger på vandrette eller lodrette kanter.
Avancerede objektivdesigns bekæmper astigmatisme ved at kombinere konkave og konvekse linseflader, anvendelse af specialglas med særlige brydningsindekser og ved at inkorporere asfæriske linseflader, der kan kompensere for de aberrationer som sfæriske linser uundgåeligt introducerer. Resultaterne er imponerende i moderne high-end objektiver, men selv meget dyre objektiver udviser en målbar grad af astigmatisme i de yderste hjørner ved store blændeåbninger, og det er sjældent muligt at eliminere fejlen fuldstændigt.
Identifikation og korrektion
Astigmatisme kan identificeres ved at fotografere et stjernebillede eller et skarpt punkt af lys og zoome ind på billedets hjørner ved 100 procents forstørrelse i redigeringsprogrammet. En rund lysende prik er tegn på god korrektion, mens en elliptisk eller krydsformet form indikerer astigmatisme. I de fleste tilfælde reduceres fejlen betydeligt ved at lukke blænden ned to til tre trin fra maksimum, da den reducerede blændeåbning afskærer de periferiske lysstråler, der bidrager mest til aberrationen.
Tip: Fotograferer du arkitektur eller interiør og oplever at skarpe lodrette linjer i billedets hjørner ikke er præcist fokuserede, selv med optimale indstillinger, er astigmatisme en sandsynlig årsag. Test objektivet ved f/8 frem for åben blænde og sammenlign skarphed i hjørnerne – er problemet markant reduceret ved den lukkede blænde, peger det entydigt på astigmatisme som årsag frem for fokus- eller kameraopstillingsfejl.