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【技术贴】镜头上的各种名词都什么意思?这篇文章教你看懂!

 太行森林 2018-06-12



我们在选择镜头时经常会看到各种名词

比如“IS影像稳定期”

比如“ASC空气镀膜”

等等等等


这些名词到底都代表什么呢?

今天我们就一探究竟

(佳能篇)


1

L镜头

红圈高品质高性能的特征

L为Luxury(奢华)的缩写,表示此镜头属于高端镜头。此标记仅赋予通过了佳能内部特别标准的具有优良光学性能的高端镜头。


2

IS影像稳定器

镜头内置的手抖动补偿机构


IS是Image Stabilizer(影像稳定器)的缩写,是佳能自行研发并成功应用于单反镜头的功能,表示镜头内部搭载了光学式手抖动补偿机构。与机身内置手抖补偿机构相比,IS影像稳定器使取景器影像稳定,并提高自动对焦速度、精度。IS影像稳定器可实现相当于约2-5级快门速度的补偿效果。


IS影像稳定器关闭状态下

发生手抖动

IS影像稳定器打开状态下

补偿手抖动


3

双重IS影像稳定器

抑制倾斜抖动平移抖动

倾斜移动

平移移动


双重IS影像稳定器是佳能在IS影像稳定器的基础上研发出的抖动补偿机构。普通的手抖动补偿机构只能补偿相对于光轴的倾斜抖动。但实际上,在微距拍摄等近距离拍摄情况下,平行于成像面(垂直于光轴)的平移抖动会严重影响到拍摄。双重IS影像稳定器既可补偿倾斜抖动又可补偿平移抖动。进一步提升了手抖动补偿效果。


关闭双重IS影像稳定器

启动双重IS影像稳定器


4

萤石镜片

补偿远摄焦段色像差

萤石是在高温时能够散发光芒的神奇石头。它由氟化钙结晶形成,光学特征是低折射率和低色散,它作为可大幅度改善色像差的材料很早就受到人们的关注。但纯天然的萤石体积很小,无法用于单反相机镜头。早在1969年,佳能就研发确立了人造萤石技术,并且成功运用于佳能的镜头当中。


普通玻璃镜片

萤石镜片


利用萤石的低色散光学特性,可补偿一般光学玻璃因折射率产生的色散,使镜头成像基本没有色像差成为可能,从而提高镜头的成像品质,实现鲜艳、细腻而锐利的成像表现


5、6

研磨非球面镜片

非球面镜片

补偿广角焦段的变形

通过调节镜片表面的曲率来补偿球面镜片很难校正的像差。广泛应用于广角镜头和包含广角焦段的标准变焦镜头等。其中的研磨非球面镜片精度更高。


球面像差是指当光线通过球面镜片时,由于光线通过镜片的位置不同,产生的折射率差异造成光线无法成像于一点,最终导致成像面为曲面的现象。球面像差较大时会显著降低拍摄图像的锐度。


球面镜片的球面像差

非球面镜片使焦点统一


如图所示,使用非球面镜片,可使焦点一致,能够使多角度入射的光线理想地集中至一点。在非球面镜片出现以前,通常采用将凸透镜与凹透镜精密组合的二合镜片(doublet)来减少像差。而非球面镜片可以用一片镜片来实现原来需要两片镜片才能实现的功能,并且可以得到更佳的效果。


球面镜片所拍摄的照片

非球面镜片所拍摄的照片


7

DO多层衍射光学元件

补偿色像差实现镜头小型化

以往方式设计的

400mm f/4镜头

DO镜片的400mm f/4

全长约缩短了84毫米

重量减少了约920克

为了解决色像差等难题,并实现远摄镜头的小型轻量化,佳能开发出相机用DO镜片,即多层衍射光学镜片,能使镜头画质与E镜头中高性能的“L级镜头”相媲美,同时实现小型化。DO多层衍射光学元件是佳能自行研发的一种层叠结构光学元件。在玻璃镜片表面精密制成的衍射光栅以微米(1微米等于百万分之一米)的精度互相贴近形成的层叠结构。它利用反射光学镜片与折射光学镜片所产生的色像差正好相反的性质抵消色像差。


一般光学镜片

DO镜片

两组镜片配合,抵消色散


8、9

超级UD镜片/UD镜片

获得与萤石镜片几乎相同的效果

虽然萤石具有理想的色像差补偿效果,但因造价昂贵,在众多镜头上普及大型萤石镜片比较困难。佳能开发的UD(超低色散)镜片是具有低折射、低色散特点的光学镜片。通过采用UD镜片,提高了二次光谱的消除效果,两片UD镜片可实现与一片萤石镜片媲美的效果,具有良好的色像差补偿性能。它已广泛应用于佳能各类镜头中。到了20世纪90年代UD镜片的性能得到很大提高,超级UD(超级超低色散)镜片开发成功。一片超级UD镜片可提供相当于约两片UD镜片的效果,进一步地为镜头的高性能化和小型化做出贡献,并实际应用在多款佳能专注画质表现的镜头中。


10

BR镜片

可大幅抑制色像差

BR镜片是英文“Blue Spectrum Refractive Optics Lens”的简称,是一组中间包含了“BR光学元件(蓝色光谱折射光学元件)”的复合镜片。“BR光学元件”是一种有机光学材料,佳能通过对材料分子结构进行研究,制成了可对蓝色光(短波长光)大幅折射的光学元件。通过将其与一组凸透镜和凹透镜组合,构成复合镜片。使用以往技术难以补偿,或补偿效果不理想的轴向色像差在此镜片的作用下可大幅减轻。


传统凸凹透镜组合折射

BR镜片折射


11

SWC亚波长结构镀膜

大幅抑制鬼影和眩光

亚波长结构镀膜简称SWC,这是佳能为抑制光反射而开发的镀膜技术。通常情况下,光通过镜片时镜片和空气边界处的折射率会突然发生较大变化,从而引起反射。反射会造成鬼影和眩光,降低画质。SWC亚波长结构镀膜在镜头表面形成一个个小于可见波长的楔形显微结构,这种结构能够持续改变折射率,从而消除折射率突然改变的边界。对于近乎垂直入射的光线到入射角较大的光线,都具有很好的抑制反射效果。


12

ASC空气球形镀膜

对接近垂直入射的光线

有良好的防反射作用

空气球形镀膜简称ASC,是佳能研发的新镀膜技术,可有效抑制因光反射引起的鬼影和眩光。为抑制镜片和空气边界处的光线反射,通常会在镜片表面实施多层镀膜。ASC空气球形镀膜是在多层镀膜的最上层有规律地平铺小于可见光直径数十纳米的微小空气球,折射率甚至低于空气。特别是对近乎垂直入射的光线,可强效发挥防反射作用。


防反射效果对比

右:以往的镀膜   左:ASC空气球形镀膜


13、14

环形USM、微型USM

NANO USM

实现安静迅速的对焦

USM超声波马达通过将超声波振动转换为动能来驱动镜头。按照不同的形态可分为环形USM、微型USM和NANO USM三种类型。其共同点是基本结构中均包含了具有弹性定子。定子与压电陶瓷元件连接,通过向压电陶瓷元件施加电压,使定子发生波浪般的超声波振动作为驱动源,带动镜头对焦。USM超声波马达以低耗电量实现了高灵敏度的高速对焦、平滑的对焦过渡效果以及安静的操作音,并实现了全时手动对焦。结构简单也是USM超声波马达的一大特点。


15

STM步进马达

安静、平滑的自动对焦

STM步进马达是一种自动对焦驱动马达,可根据脉冲信号的增减控制马达转动的动作,启动、停止的反应性良好。特点是可通过简单的机械结构实现驱动。更易实现驱动单元的小型化。由于抑制了自动对焦时的动作音,适合短片拍摄。佳能的STM步进马达分导螺杆型和齿轮型两种结构,根据镜头的特性采用不同的结构。


“STM 导螺杆型”单元,机械结构简单,实现了安静、平滑的自动对焦驱动

“STM 齿轮型”单元可实现小型设计,适合作为小型镜头的驱动器


16、17

内对焦、后对焦

实现高速精密自动对焦


自动对焦拍摄时,镜头通过多种马达驱动对焦镜片组。因此对焦镜片组的重量会对对焦速度产生很大影响。佳能注意到这一点,在移动全部镜片组及前部镜片组对焦的方式之外,开发出了内对焦和后对焦,令对焦更快速。现在很多EF镜头都在使用这两种方式。内对焦和后对焦是根据对焦镜片组的位置区分的。移动光圈与前端镜片之间的镜片是内对焦,移动光圈后方的镜片是后对焦。


上为无限远,下为约3.5米进行对焦时的镜片位置。


上为无限远,下为约1.2米进行对焦时的镜片位置。


18

全时手动对焦

可在自动对焦后手动调焦

多数佳能EF镜头配备了可随时从自动对焦转为手动对焦操作的全时手动对焦功能,方便拍摄者在自动对焦合焦后,根据自己的意图微调合焦位置。拍摄者如想手动对焦,可保持注视取景器的同时,不切换对焦模式,直接转动对焦环微调焦点。采用环形USM超声波马达的镜头(包括配有微型USM的EF 50mm f/1.4 USM)和配备STM步进马达的镜头支持全时手动对焦。


19

防水滴防尘

应对苛刻拍摄条件的防水滴防尘性能

佳能在大多数L级镜头上采用了防水滴防尘结构。具体措施有在镜头接口部位增加橡胶垫圈以密封与相机机身之间的缝隙,在对焦环及镜身伸缩等可动部位也采取相应密封措施,并在镜头的操控面板以及背面的插装滤镜插槽的接口等细节部分也使用了橡胶材料。从而提高镜头适应不良气候环境的能力,满足专业摄影师在严酷环境中进行拍摄的需求。


20

防污氟镀膜

可以使镜片附着的污迹轻松擦除

防污氟镀膜是为了尽量保护镜片不被污迹问题困扰而开发的技术。具有与以往的镀膜同等的透光率,同时还具有更好的憎油憎水性,即使有水滴或手上的油等附着于镜片,也能够轻松地擦除。此外,还具有表面光滑,不易划伤的特性。


21

EMD电磁驱动光圈

可高精度控制光圈

EMD电磁驱动光圈单元的变形步进马达根据脉冲信号旋转,控制光圈大小。因为相机和镜头之间没有机械联动,镜头内光圈配置的自由度增加。充分利用此特性,在拍摄时镜身局部会发生机械性偏移或倾斜的TS-E镜头(移轴镜头),也实现了自动光圈控制。


22

圆形光圈

将点光源表现为美丽的圆形虚化

镜头的光圈由多片光圈叶片组成。光圈叶片的组合构成了中央的光孔。通过光圈叶片的开合可调节光孔的大小,达到调整通光量的目的。一般的光圈在收缩时,光圈叶片构成的光孔形状为多边形。而圆形光圈构成的光孔被设计为接近圆形的形状。采用圆形光圈的镜头在虚化灯饰、透过树叶的阳光、水面反射光等点光源时,能够得到美丽的圆形虚化。点光源以外的虚化部分也呈现自然柔和的氛围。


23

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