Vinjetointi. Mitä se on?

Vinjetoinniksi kutsutaan yleisesti ilmiöitä, joiden johdosta valokuvan reuna-alueet ovat keskustaa tummempia. Ominaisuus tulee kameroissa esille lähinnä valovoimaisilla objektiiveilla suurilla aukoilla kuvattaessa.

Valon reunavähentymiseen on kaksi pääasiallista syytä: valaisugeometria ja optiikan rakenteesta johtuvat seikat.

Geometrinen reunatummuminen johtuu siitä, että kuvan reuna-alueilta tarkasteltuna optiikan valoaukko näkyy soikiona, jonka näennäinen muoto kapenee kulman kasvaessa. Kuvan reunat ovat myos aukosta keskustaa kauempana, mikä osaltaan tehostaa ilmiötä. Geometrisella tarkastelulla voidaan todeta valaistuksen muuttuvan kuvapinnalla kuvakulman neljänteen potenssiin verrannollisesti.

Käytännössä onneksi yllä oleva ilmiö esiintyy sellaisenaan vain kaikkein yksinkertaisimmissa rakenteissa. Jos cosinilaki olisi aivan yleispätevä, ei laajakulmaisten kalansilmäoptiikkojen laatiminen olisi mahdollista. Asian optinen selvittäminen ei kuulu tämän tarinan piiriin, joten lukijaa ei vaivata laajemmin asiaan liittyvillä käsitteillä.

Optiikasta johtuu vinjetointia siksi, että osa vinosti kulkevista säteistä rajautuu pois optiikassa olevan apertuurin tai "alikokoisen" linssin johdosta. Tätä ilmiötä esiintyy lähes kaikissa normaali- ja laajakulmaoptiikoissa suurimmilla aukoilla. Tämä mekaaninen vinjetointi ei johdu objektiivin valmistajan kieroudesta tahi saituudesta eikä suunnittelijan pahasta tahdosta. Mekaanisen vinjetoinnin asianmukainen hyväksikäyttö mahdollistaa ylipäätään valovoimaisen optiikan valmistamisen. Vinjetointia käyttäen voidaan kuvasta poistaa sellaiset säteet, jotka muutoin tuhoaisivat perusteellisesti kuvan laadun.

Valokuvaoptiikan suunnittelussa sallitaan melkoisen suuria vinjetoinnin arvoja. Joissakin laajakulmissa voi kuvan nurkkaan saapua täydellä aukolla vain 40 % keskustaan saapuvan valon määrästä. Siis valoa häviää runsaan aukon verran. Mekaaninen vinjetointi häviää nopeasti optiikkaa himmennettäessä. Parin aukon himmentämisen jälkeen vinjetointia ei yleensä enää huomaa.

Vinjetointi on asia, jonka kanssa pitää osata elää. Muotokuvaajan elämää se tuskin häiritsee; saattaa jopa olla hyödyksi. Fotometrisiä mittauksia tekevälle tutkijalle asia saattaa olla vaikea ja runsaasti lisätyötä teettävä kiusa.

Tämä kokeilu

Tämä sai innoituksensa aiemmin tehdyistä dynamiikkaan ja kohinaan liittyvistä kokeiluista. 

Vinjetoinnin tarkastelemiseksi kuvasin tasavaloisen kuvan, jonka pikselit kertovat kuvakennon aistiman valon määrän. Käytännössä kuvasin täydellä aukolla polttovälialueen kummassakin päässä koekuvat. Kuvaustapahtuman pyrin tietysti vakioimaan: kamera jalustalla, valaistus vakio, valkotasapaino lukittu, tarkennus lukittu, pölyt puhalletty optiikasta. Valon tasaisuuden aikaansai optiikan eteen asetettu opaalilasi. 

Yllä kuvatun lisäksi kuvasin teleasennossa täydellä aukolla kuvat kullakin herkkyysasetuksella saadakseni lisää tietoa herkkyysasetuksen vaikutuksesta. Valotusajan jätin kameran huoleksi kuvaamalla testisarjan aukon esivalintaa käyttäen.

Otetut kuvat olivat luonnollisesti tylsän harmaita, joten niillä ei katsojan kaistaa kiusata. Alla ensin pari vinjetointia kuvaavaa käsiteltyä otosta ja eri herkkyysasetuksilla otettujen kuvin histogrammeja.

Havaintoja ja opetuksia

Suoritetun tarkastelun perusteella voidaan todeta, että Canon G1 vinjetoi hyvin vähän. Tavanomaista kuvausta harrastava ei välttämättä edes kohtaa asiaa. Tallennusherkkyysasetusta nostettaessa kohina kasvaa suuresti. Kuvaaminen kannattaa hyvää jälkeä haluttaessa suorittaa 50 tai 100 ISO asetuksilla. Valon vähaisyys vaatii tällöin usein jalustan tai tuen käyttämistä, mikä lopputuloksen kannalta on oikein hyvä asia.

Histogrammia ja kuvankäsittelyohjelmien ominaisuuksia käyttämällä voi tehdä varsin pitkälle meneviä päätelmiä optiikan ja kameran elektroniikan laadusta.