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怎样判断镜头质量的好坏

2023年01月26日 10:12:39      来源:上海浦量元精密机电有限公司 >> 进入该公司展台      阅读量:0

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说到镜头,我们*先想到的可能是它的性能和参数。每个镜头通常都是专为特定的使用范围设计的,因为形形色SE的摄影者对镜头有千差万别的要求,所以不可能有上乘的镜头。光学质量、*大光圈、重量、价格或者制造商,这些只是可以用来评价镜头的一部分标准。每个镜头都有其的优缺点,而且每个优点通常都会伴随着至少一个缺点。因此,摄影者必须在其摄影能力及经济能力范围内挑选对他来说*理想的相机和镜头。

不过,你应该了解镜头的一些技术性质量参数,以便在挑选镜头时考虑到这些参数。这些参数通常能够在不同程度上帮助你解决一些技术问题或者光线问题,而且能够反映每个元件的质量。镜头制造商不会提供这些参数,只会通过各种独立性测试列出相关数据,比如说在摄影杂志中列出来。提到镜头测试,你要始终留意,他们是否真的对镜头进行过测试,还是只对范例图像进行了目测评估。只有经过繁复的、标准化的测试才能得出具有可比性和说服力的结果。同时,制造商还应清楚详细地阐明相应的测试方法。为了更有意义地评价测试结果,我们应该把相似的镜头放在一起进行比较。*终你会发现一个显而易见的事实:一个定焦镜头的成像性能远胜于适用范围广泛的镜头,如变焦镜头。你还会发现一条根本性规律,那就是质量好的镜头通常价格也较高。

一、机械质量

镜头的透镜是通过金属环或塑料环来固定的,这些卡环通过多级螺纹(即所谓的蜗杆螺纹)灵活地卡接,这样各个透镜(和透镜组)可以来回移动。透镜的移动在常年运行受力后必须保持**无误。从机械性能上说,这对镜头是一个巨大的挑战,这就要求镜头的材质过硬。从这个角度来说,金属材质的镜头基本上优于塑料材质的镜头,但也比塑料镜头重得多。金属材质的镜头不仅携带不便,而且在自动调焦时需要耗费更多的电能。

在天气条件下,不仅相机,镜头也会受到严峻的挑战。你在这种条件下拍摄的次数越多,就越应该注重镜头的机械性能。

二、光学质量

除了设计因素,镜头的光学质量如何主要取决于所使用透镜玻璃的种类、颜色、材质以及纯度。为了提高镜头的光学质量,透镜玻璃也会进行相应的处理——增加涂层,目的是减少镜头内部对光或一些特定的射线(如紫外线或者红外线)的反射。并非所有镜头都能消除某些成像缺陷,如色差。当然,色彩的真实度也是衡量镜头质量的一个很重要的因素。除此之外,测试镜头的光学质量还有一个根本性原则,那就是在一般情况下,在光圈只有缩小一到两挡,其光学质量才会达到*好的程度。

镜头的光学质量大多表现在图像的细节上。如果你能看到照片中的每一根头发、每一粒尘埃,这就要归功于一个好镜头。镜头的光学质量应该是我们挑选和购买镜头*重要的标准之一。

三、解像力

镜头的解像力指的是它具体、清晰地再现细微结构的能力。镜头的解像力越高,它展现图像中*细微差别的能力就越强。尤其是画幅系数较高的数码相机,它对解像力有着非常高的要求,因为小传感器的像素都是极其紧密地排列在一起的。

镜头解像力的测量方法是,用高分辨率的感光介质拍摄一组逐渐细密的黑白条纹图,如西门子星状测试图,然后对其进行解析,测试镜头可以将相距多远的深色和浅色条纹用清晰可辨的线条再现出来。

用以下这样的图片来测试镜头的解像力。镜头的解像力越高,图片中距离越小的线条能被清晰、独立地呈现出来。

解像力的单位是线对/ 毫米。然而,镜头的解像力高低也取决于线条之间的对比度。相对深灰和浅灰色线条来说,黑色和白色线条更容易被辨别。对图像来说,分辨率越高,意味着图像文件中包含的信息就越多,图像中细微的细节也就越不容易被镜头“吞噬”。

解像力较高的镜头,如下图所用的蔡司定焦镜头,能把*微小的细节真实、清晰地呈现出来。

四、失真

失真是一种成像缺陷,会造成图像中的直线不那么直,向内或者向外弯曲。这种扭曲的效果对图像边缘的影响更大,因此图像边缘的失真效果也比图像的中间部分明显得多。这种成像缺陷源于镜头的设计,失真在结构对称的镜头上发生的概率*小。焦距的镜头以及变焦镜头只能将失真的概率减小,但是无法避免或者将其消除。从本质上来说,几乎所有的镜头都有这种成像缺陷,但是不同镜头的失真程度不尽相同。

同时,这种光学失真也是镜头构图效果的一部分,所以你只有对其有所了解,才能有针对性地运用它。广角镜头的失真是很难矫正的,且图像呈向外膨胀的变形(桶形畸变)。这样,被摄主体——尤其是被摄主体的边缘——的变形看起来更严重,但同时图像也更立体。与此相反,长焦镜头的失真轻微得多,且图像是向内凹陷的(枕形畸变),这就使得被摄主体看起来更“苗条”,也更扁平。

五、居中性

镜头的居中性指的是镜头内的镜片及镜片组沿纵轴对齐的程度——是呈一条直线还是有一定的偏差。居中性较好的镜头拍摄出来的图像在四个角上的成像效果几乎是一致的,这对图像的画质均匀来说是非常重要的。镜头的居中性越差,图像左右两边成像( 如分辨率和锐度) 的差别就越大。

镜头居中性差的原因主要是:在生产所允许的偏差范围内,偏差值太大。在专业的摄影测试中,专业人士虽然可能会顺便测试镜头的居中性,但是他们得出的结论只适用于单个的镜头,而非整条流水线生产出的所有镜头,因此购买者千万不要以偏概全。

居中性好的镜头拍摄出的图像的边缘画质都很均匀,居中性差的镜头会导致图像的左右两边呈现清晰可见的差异。

六、渐晕

镜头边缘区域的光量会逐渐减少,一般情况下减少的光量非常小,所以在实际拍摄中这个现象非常不容易被察觉。一旦这种光量减少的情况在图像边缘区域变得比较明显,我们就可以说照片有渐晕的效果。一些镜头在光圈打开的情况下会产生渐晕效果,但是一旦缩小光圈,渐晕就消失了。有渐晕效果的图像的四个角会暗一些,而这种暗角在均匀的平面上( 如天空) 表现得尤为明显。图像纵向的中间区域受渐晕效果的影响较小,或者说不会有渐晕现象。

镜头的结构设计通常会使图像边缘的成像缺陷*为明显,比如这张图中的渐晕——暗角。

七、色差

在一些镜头中,不同波长的光被镜片拦截的程度不同,这就会导致(尤其是在明暗过渡区域)一些不美观、令人不舒服的颜色出现在图像边缘。这种缺陷会在传感器平面上表现出来,因此也被称为横向色差。同时,不同波长的光还会沿着光轴分散,表现为照片模糊不清(纵向色差)。越靠近图像边缘,这种效果就越明显。通过特殊的(同时也是较为复杂和昂贵的)设计处理,镜头也可以避免产生色差。这种镜头被称作复消色差镜头。

图像中较亮和较暗区域——尤其是飞机的轮廓——的色差尤为明显。

八、杂光

从四面八方而来的光线会落到镜头*前端的透镜上,一部分会通过内部的金属件在镜头内部反射,一部分会经过每片镜片的表面在镜头内部反射。镜头制造商会通过黑色亚光涂层和对玻璃的提炼、调质来减少镜头内的反射现象,而不同的制造商付出的成本和达到的成效也是不同的。

这种内部反射的结果是,图像中会出现一些光斑或者像蒙上了一层白雾,这就使得图像的对比度大大降低,同时也给人一种不太清晰的感觉。大多数情况下,使用遮光罩可以有效地阻挡杂光——除非光源就在你所拍摄的画面中。

九、球面像差

镜头表面的形状使得平行进入镜头的光线并非总是相交于同一点。镜片越大,通过镜头边缘的光线就越容易与光轴相交于焦点前或焦点后,其结果就是造成成像平面不能重叠到一起,也就是图像不清晰。使用非球面镜片或缩小光圈都可以减小球面像差。

十、像散

镜头前置镜片的不同部位会出现不同程度的弯曲,只有当镜片是球面的时候才不会出现这种情况。镜片的弯曲会使一些不在光轴上的点反射的光线经过透镜折射无法汇聚于一个点。这样一来,图像就变得模糊不清。使用非球面镜片或缩小光圈也可以减轻这种成像缺陷。

通过对比这两张照片,我们能看出使用遮光罩的效果:在右边的照片中,干扰性光线被阻挡了,图像变得清晰多了。

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