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標題: 告訴您也許不懂的長焦知識 [打印本頁]

作者: lesliwwe2148    時間: 2013-2-7 07:57     標題: 告訴您也許不懂的長焦知識

引言:

  在上一期的長焦文章裏(深入剖析!選購長焦數碼相機你瞭解多少) ,我們深入分析了什麼是長焦數碼相機,長焦數碼相機為何容易獲得淺景深,長焦數碼相機防抖技術……這幾個方面的內容,而對於長焦數碼相機鏡頭的選購要點,還有如何好好運用長焦數碼相機展開的還不夠深入。這次,筆者將會再和各位一起探討以上的兩個問題,這次,我們著重於攝影基礎與實際的結合。希望以下介紹能夠起到拋磚引玉的作用,將各位進入更深層次的數碼影像世界中。

    正文開始

  在上一篇文章中,大家已經知道目前消費級長焦數碼相機的鏡頭都是變焦鏡頭。而恰恰由於長焦數碼相機其焦段涵蓋了廣角到長焦的不同焦段,因此,鏡頭的設計便要同時兼顧以下三個方面的因素:球面像差,色散,畸變。這三個因素不單單影響鏡頭的設計,更關係到我們使用長焦數碼相機時應該注意的事項。

  在光學業界,針對這三個影響成像的因素都有一系列成熟的解決方案,在鏡頭設計上,都有專門的結構來有效減輕以上因素對於成像的影響。可以說,熟悉了這三個因素的成因與解決方案便可通過查看其鏡頭結構,便可瞭解一款長焦數碼相機在成像上的特點與不足。這樣便可避免在選購時盲目相信評測與網友留言的情況。

    球面像差

  球面像差是由鏡頭內的透鏡表面是球面而引起的。其現象為:從光軸上同一物點發出的光線,通過鏡頭後,在像場空間上不同的點會聚,從而發生了結像位置的移動。

  一束光線穿過球面鏡到達焦平面。平行的光線從鏡面的邊緣(遠軸光線)通過時,它的焦點位置比較靠近鏡片;而由鏡片的中央通過的光線(近軸光線),它的焦點位置則較遠離鏡片(這種沿著光軸的焦點錯間開的量,稱為縱向球面像差)。遠軸光線與近軸光線的焦點不能落一個垂直的平面上,於是相差便產生了。可以說,球面像差的成因便是:離軸距離不同的光線在鏡片表面形成的入射角不同而造成的。因此,如果一枚鏡頭全部採用球面鏡片,那麼,球面像差是一個無可避免的相差。

  由於像差的緣故,在焦平面上便會出現雙重影像,第一重影像由在通過鏡頭中心部分的近軸光線所形成,第二重影像則由通過鏡頭邊緣部分的光線所形成。第二重影像一般環繞在第一重影像四周,形成光斑(Halo,光暈)。這個光斑的半徑稱為橫向球面像差。相差會減低成像的銳度,使人感覺影像缺乏銳度,模糊不清,整體好像蒙上一層淡淡的薄紗,感覺灰濛濛的。
在鏡頭光圈全開,或接近全開時,鏡頭的通光量大,相差對於成像的影響也大,而口徑越大的鏡頭,影響越明顯。這也在一個側面解釋了,為什麼在光圈全開始,成像的銳度不如光圈收小一檔的問題。因此,我們在使用長焦數碼相機的時候,適當收小光圈,可以有效地提高成像畫質,增大景深,避免因為光圈過大而引起的焦點較淺,容易跑焦與畫面銳度不夠的情況。

  但是需要注意的是:如果像差過大,通過縮小光圈消除像差時,可能會引起聚焦平面(就是焦點)的移動。因此,在以往的鏡頭評測中,我們常常看到,該鏡頭在光圈全開時,成像如何如何,在收小一檔光圈後,成像明顯改善,在多少光圈時,達到最佳成像效果。

  單靠收小光圈來降低相差對於成像的影響還不是一個根本解決方案。要解決它,需要在鏡頭設計時下功夫。在技術工藝還不發達的時候,往往採用兩枚凸凹透鏡的方法來解決。具體的方案為:以某一個入射距(從光軸起算的距離)的光線為基準,然後使用凸、凹兩枚鏡片加以適當的組合來完成。

  對於球面鏡片的球面像差進行矯正,是件非常困難的事情。通常是以某一個入射距(從光軸起算的距離)的光線為基準,然後使用凸、凹兩枚鏡片加以適當的組合來完成。這樣能夠改善球面像差的影響,但不能徹底消除。在目前的技術水準下,要徹底消除相差的影響,就只有採用非球面鏡片(Aspherical Lens)這個方法。




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