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镜头越轻画质差?这个锅我不背

 peterchiu60 2017-09-09


前几天,村长在聊镜头的时候,有读者提出的。说现在镜头结构越来越复杂,重量却越变越轻,厂商是不是动了什么手脚,偷偷摸摸把玻璃镜片都换成树脂?



画质差 都是树脂的错?


偷偷摸摸还真谈不上,佳能在官网上介绍EF 16-35mm f/2.8L II USM的时候,就提到“配置了种类不同的3片高精度非球面镜片(研磨型、玻璃模铸型、复合型各1片)。



在佳能官方对EF镜头技术的介绍中,甚至专门有一栏,提到复合非球面镜片是在镜片基材上形成紫外线硬化树脂皮膜使镜头表面非球面化。 

 

目前看来,非球面一般就是树脂的(不是又沉又贵的镜头的话)。



镜头为什么越来越轻?


1. 镜身由金属变塑料;

2. 驱动马达变小;

3. 增加树脂镜片的数量。

现阶段,镜头中最昂贵的镜片是萤石,它只在高端镜头中出现,这是一个在高温时能够散发光芒的神奇石头(不是玻璃),它的作用是修正色差。超低色散镜片相对常见,因为提纯萤石成本太高了,于是佳能研发出了UD玻璃(尼康叫ED)。


2片UD镜片的作用与一片萤石镜片的作用相当,它在修正低色散和低折射率方面接近萤石,但有一点无法达到萤石的效果,那便是光谱通过率!萤石对红外线、可见光、紫外线都有良好的通过率。


所有镜头一定都有非球面镜片,因为传统球面镜片存在着无法将并行的光线以完整的形状聚集在一个点上的问题,造成了大光圈拍摄成像相对模糊(球面象差)、广角镜头拍摄影像扭曲(比如画面边缘的楼是弯的),非球面镜片就是解决这两个问题的,而且能够减少镜片的数量。


以目前光学厂商的技术,大规模、高良品率的模铸出非球面镜片,并不是一件很困难的。

 


光学镜片贵在哪里?


镜头素质的高低,其实与镜片的配方和加工精度有直接关系。

日本确善能与蔡司合作,购买蔡司的LOGO使用权,以及蔡司镜头的设计专利自行生产,或在蔡司的基础上进行改进,最后打上蔡司的LOGO。


实话实说,素质只能说接近德产蔡司镜头,因为真正的蔡司镜头用的是肖特玻璃,而肖特玻璃厂的配方是绝对不会授权在国外去生产。


此外,玻璃镜片要经过粗磨、精磨、抛光等繁杂的工艺才能完成,品控难度很大。

树脂镜片就不一样了,采用浇铸或压铸成型来制作,虽说对模具精密要求高,但随着专业镜头厂商的加入,精度控制越来越接近玻璃镜片,在民用级产品上的应用已经非常成熟。


比如眼镜片,又比如手机镜头,其实绝大部分手机的镜头,都是用的树脂镜片,就连当年大红大紫的Lumia 1020 镜头也是采用一片玻璃和五片树脂镜片,也就只有这样,才能控制厚度,将镜头塞进机身内。

 


为什么偏偏是树脂?


制造镜头的光学材料必须具备无色透明、等方性好、稳定性高、容易加工等特性,而这些条件树脂材料都能满足。


目前用于制造树脂镜头的材料是聚丙烯树脂,它是一种特殊的有机玻璃,透明度与光学玻璃非常接近,特别是它的易加工性,是光学玻璃无法相比的。


此外,由于树脂材料的密度低于玻璃,所以反射率远低于玻璃,使得镀减反射膜(减少由反射引起的杂散光并显著增加像的亮度)工艺的要求降低。


虽然它有硬度差,容易划伤的缺点,但通过镀抗磨损膜,可以得到改善,作为镜片使用完全没有问题,更为关键的是,重量很轻。


 之前有人还质疑过它的稳定性,说自己的手机用了几年后,镜头看上去像有雾一样,这是因为光学树脂和光敏胶发生质变(一般这种非球面镜片都两片镜片用胶水粘合得到的),相机镜头极少出现这种情况。


村长特别找了个朋友,联系到依视路的工程师,用他的话说,树脂镜片的光学稳定性在15-20年,玻璃镜片的光学稳定性在200年。



镜头究竟能多小?


中高端镜头这几年就别做梦了,尤其大光圈定焦和恒定光圈长变焦镜头。


前者可以参照一下适马的Art系列,绝对是堆料界的典范,大大的良心。


后者可以参照一下尼康的70-200/2.8长焦镜头。


XGP  11组16片(含3片ED)
DGP  14组18片(含5片ED)
XZP  15组21片(含5片ED)
DZP  16组21片(含7片ED)
新DZP  18组22片(含1片萤石6片ED)



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