如何为相机配置镜头(2)
2005-08-29 17:39:00
来源:星星生活

(接上期)

2)数码优化镜头:指根据数码传感器的特点,在原有135全幅镜头的基础上进行了数码优化改进设计的镜头,通常这类镜头即可使用在数码单反相机之上,也可以使用在传统135全幅相机之上。目前的数码优化镜头主要来自日本的适马和腾龙,即适马的 DG镜头和腾龙的DI 镜头。

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适马 APO 70-200/f2.8 DG EX 数码优化镜头

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腾龙 SP 28-75/f2.8 DI XR 数码优化镜头

4、特殊镜头:为特殊用途而设计的镜头,通常用于专业领域。

1)微距镜头:是一种可以非常接近被摄物体进行聚焦的镜头,微距镜头在胶片或传感器上所形成的影像大小与被摄物体自身的大小差不多相等。1:1标记的微距镜头表示胶片上影像与被摄物体尺寸一样,1:2的标记表示胶片上影像是被摄物体的一半,2:1表示是被摄物体的2倍。

微距镜头的通常都是中等焦距的镜头,但它实际上可以是任何焦距的镜头。例如既有50mm的微距镜头,也有180mm微距镜头或者70-180mm的微距变焦镜头。微距镜头的价格通常比较昂贵,画质优秀,特别适合于拍摄昆虫、花卉、邮票、手表零件等题材。

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尼康AF 60mm/f2.8D Macro 1:1

2) 透视调整镜头:具有校正透视变形功能的镜头。这种镜头的光学系统的主光轴可进行横向或纵向移动调节,调节的时机身与胶片或传感器平面的位置不发生移动。透视调整镜头主要用于建筑摄影。

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佳能 TS-E 90mm f/2.8 透视调整镜头

3) 柔焦镜头:又称“软焦点镜头”、“柔光镜头”,是一种能使影像产生轻度虚化的镜头,主要用于人像与风景摄影。

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佳能 EF135mm f/2.8 柔焦镜头

4) 附加镜头:

a. 增距镜:最常用的一种附加镜头,使用时把它装在相机与镜头之间,能使主镜头的焦距增加一定的倍率。常见的有2X 和1.4X两种,分别可以增加2倍和1.4倍的焦距。使用增距镜的主要缺点是减小主镜头的有效光圈。一般来说,2X增距镜减少2挡光圈,如果正常是使用F16光圈来拍摄,使用增距镜时就应该调节在F8上。此外,增距镜带来的后果还有自动对焦速度减慢,画质下降等。

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适马2X EX 增距镜

b. 广角附加镜:广角附加镜是安装在主镜头前面使用的,购买的时候要注意主镜头的螺纹孔径,它的主要作用是减小主镜头的焦距。使用广角附加镜头后,不必进行暴光补偿,光圈值不变,但建议使用小光圈拍摄,以便尽可能提高画质。

**镜头的构成――透镜

1、透镜的种类

1)凸透镜:

又称“正透镜”、“会聚透镜”,按形状的不同,分“双凸透镜”、“平凸透镜”和“凹凸透镜”。相信大家都对此非常了解,就不赘述了。

2)凹透镜:

又称“负透镜”、“发散透镜”,按形状的不同,分“双凹透镜”、“平凹透镜”和“凸凹透镜”。

3)非球面透镜:

光学透镜通常是制成球面状的,从透镜中心到周边有一定的曲率,这种透镜称为球面透镜。而非球面透镜的镜面则是从透镜中心到周边曲率作连续变化的,非球面透镜又有单面和双面两种。当镜头使用了非球面镜片之后,可以有效地克服“球差”(当使用球面镜片的时候,会不同程度的存在一定像差,这个像差称为“球差”)。其主要优点有以下几个方面;a. 由于可以克服“球差”,可制成大孔径的高像质镜头,目前一般高档的镜头里都含有1片或1片以上的非球面镜片,这也是判断镜头品级的因素之一。b. 全面提高成像质量。c. 减少镜头的重量和长度,有利于镜头的小型化。

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非球面透镜原理:一般相机镜头若是采用球面镜片(Spherical lens)时,所形成像差是因为当不同波长的光线以平行光轴入射后镜片上不同的位置时,在底片或数字传感器上不能聚焦成一点,因而影响影像的品质。使用球面镜的投影是开放分散的圆。非球面镜片改变了镜片呈现非球面的弧度,从镜片边缘看,你发现坡度不是完美的弧形。要选用哪种弧度,二次、三次曲线、甚至更高阶层的计算公式,各家制造商都有其专利的计算方式。

总之这些设计与计算就是方便光线入射到非球面镜面时,光线能够聚焦于一点,消除各种像差和畸变(枕状或桶状)。这点特别适用于广角变焦镜头,能有效消除因广角造成的畸变。

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非球面透镜原理图

4)低色散透镜:

a. 佳能的萤石镜片和超低色散镜片(UD):萤石镜片是用人工方法将氟化钙经过结晶而得到一种光学材料来制成的,是首先由日本佳能公司开发设计的。但是由于萤石镜片的成本太高,稍后佳能公司又开发出另一种由光学玻璃混合专利氧化物的替代品,取名为超低色散镜片(UD – Ultra Dispersion)以及更进步的(Super UD)镜片,通常来说,两片超低色散透镜相当于一片萤石镜片,而一片Super UD透镜可提供相当于一片萤石镜片的效能。采用这两种透镜制成的镜头具有很强的抗色散能力,色差非常小,能显着地提高影像清晰度,特别是使用在长焦镜头的时候更为明显。

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佳能第一支采用萤石镜片的镜头 FL-F300 F5.6

b.尼康的超低色散镜片(ED):是由尼康公司在1972 年研制成功的,命名为(ED– Extra-low Dispersion),不仅拥有极佳的锐利度表现,而且抗色差的性能不逊于 Canon 的 UD 系列镜片。

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尼康 AF300mm/f2.8 远摄镜头(蓝色标示的镜片为ED镜片)

c. 腾龙的低色散镜片(LD):是由日本腾龙公司开发的新一代抗色散镜片技术(LD — Low Dispersion)。此外,腾龙公司还研究出一种特别处理的树脂非球面表层,通过粘贴的方式附在 LD玻璃镜片上,形成LD-非球面混合镜片,一举解决掉抗色散与变焦变形两大困扰。

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腾龙AF 70-300/4-5.6 LD

d. 其它公司的低色散镜片:主要的还有日本适马公司开发的SLD超低色散镜片、美能达公司开发的AD超低色散镜片、图丽公司开发的SD镜片和马米亚公司开发的ULD镜片。

2、透镜片组

每个镜头的说明书上都为用户标明了镜头透镜的“片组”情况,比如8组10片、4组6片等,这就是镜头的光学结构。“片”是指透镜片的总数,“组”是指透镜的组合情况,单独的一片可称为一组,2片或2片以上粘合在一起的也为一组。参见下图:

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此镜头结构为8组9片

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现代相机的镜头结构

镜头的“片组”不仅影响着成像质量,也与成像性能有关系。对同样性能的镜头来说,一般认为“片组”数多一些的消除像差情况就好些,成像质量也高一些。但对性能不同的镜头来说却不然,例如变焦镜头和定焦镜头,变焦镜头的片组数都要多于定焦镜头,但成像质量却不如定焦镜头。

3、镜头的镀膜

“镀膜”又称“加膜”,是现代镜头必不可少的一道工序,我们经常看到镜头的表面呈现不同的颜色,例如蓝紫色、暗绿色和淡红色等,都是镀膜后的结果。镜头镀膜的主要作用是提高通光能力,从而提高影像质量。

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佳能镜头反射的红紫光

1)镜头为什么要镀膜?

这是因为任何物体对光线都有反射作用,连无色透明的玻璃也不例外,差别在于光线的角度是否会形成反射效果。对于理想状态下的镜片而言,光线能够完全透过镜头,并正确的在底片或数字传感器上完全聚焦。然而,事实上却是每一种镜片都受到自身物理因素的限制,导致像差的产生,所以,由众多有“问题”的镜片所结合而成的镜头是不可能让理论上所有各种角度的光线完全穿过。为了弥补这项缺失,镜片研究者开发了在透镜表面镀上一层膜来增加透光效果。

(待续)

(选自IT168,作者:太阳之羽)

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