Виньетирование – дефект, при котором яркость изображения
падает к периферии по сравнению с его центром.
Главная причина
виньетирования имеет простую
геометрическую природу – обрезание внеосевых световых пучков элементами конструкции объектива (трубы телескопа) тем, что принято называть
виньетирующими диафрагмами. То есть внеосевые точки изображения строится в условиях
геометрического виньетирования меньшей
апертурой, чем осевая (в центре изображения). Иногда различают
виньетирование элементами конструкции (
механическое виньетирование - mechanical vignetting) и краями линз в многолинзовых конструкциях (
оптическое виньетирование - optical vignetting). Геометрическое виньетирование описывается отношением дефекта апертуры внеосевого пучка к апертуре осевого то есть
коэффициентом виньетирования v = 1- A'/A'o. Иногда рассматривают отдельно верхнее и нижнее виньетирование (коэфф. виньетирования верхней и нижней половины апертуры).
Геометрическое виньетирование приводит у падению яркости (освещенности) изображения к краю из-за уменьшения площади входного зрачка. Однако, довольно часто расчетчики объективов используют виньетирование для отсечения широких аберрационных "крыльев" полевых пучков.
Есть и более тонкие эффекты, вызывающие потемнение изображения к краю – падение освещенности в наклонных пучках (natural vignetting), аберрационное и пиксельное виньетирование, дисторсия изображения, зависимость светопотерь от угла падения световых лучей на оптические поверхности.
Используя формулы светотехники нетрудно показать, что даже в отсутствие каких либо преград на пути внеосевых пучков освещенность плоскости изображения будет падать пропорционально
четверной степени косинуса полевого угла. Для широкоугольных объективов этот эффект имеет существенных вклад. См. табличку:
| Поле, град | Угол, град | % освещенности |
| 10 | 5 | 98% |
| 20 | 10 | 94% |
| 30 | 15 | 87% |
| 40 | 20 | 78% |
| 50 | 25 | 68% |
| 60 | 30 | 56% |
| 70 | 35 | 45% |
| 80 | 40 | 35% |
Аберрационное виньетирование – это различие в геометрии формы апертурной диафрагмы и соотв. входного зрачка из-за еще нескомпенсированных в половине объектива аберраций типа комы и дисторсии. Этот эффект широко использовался М.М.Русиновым при разработке широкоугольных объективов для частичной компенсации падения освещенности в наклонных пучках.
В дисторзирующих объективах (вроде "рыбьего глаза") потемнение к краю компенсируется введением значительной отрицательной (бочкообразной) дисторсии.
Пиксельное виньетирование – уменьшение квантовой эффективности современных фотоприемников при наклонном падении световых пучков.
Практически важными для любителей астрономии являются случаи виньетирования при съемке фотокамерами Луны, Солнца и планет за окуляром (из-за несогласования зрачков), при расчете размера диагонального зеркала в схеме Ньютона, при планировании размеров изображения в условиях использования дополнительной оптики вроде линзы Барлоу, компенсатора комы и т.п.
