索尼和佳能單反的鏡片是什麽材質制造的?是樹脂鏡片還是樹脂搭配光學玻璃鏡片?希切實回答!
當然,也不排除有樹脂鏡片的可能,但多出現於廉價鏡頭中。
下面,對佳能鏡頭常用鏡片進行壹些描述:
螢石鏡片
光線的折射率極低、低色散的螢石鏡片,不僅具有卓越的紅外、紫外線透過率,而且還能更好的清除影響拍攝畫面銳度的色差。
佳能的技術實力:將螢石的特長發揮在鏡頭上
幾乎沒有色差的螢石(結晶)
螢石鏡片加工過程
螢石/超低色散鏡片與壹般透鏡
比較
螢石(Fluorite)是在高溫時能夠散發光芒的神奇石頭。由於它擁有夏夜飛舞的螢火蟲壹樣的美麗色彩,因此被命名為“螢石”。螢石是由氟化鈣(CaF2)結晶形成的。它明顯的特征是折射率和色散極低,對紅外線、紫外線的透過率好。但值得關註的還有壹點:它還具有壹般光學玻璃無法實現的鮮艷、細膩的描寫性能。因為光線通過壹般透鏡產生的焦點偏離會出現顏色發散,使拍攝圖像的銳度下降,我們稱之為色差。螢石鏡片因為光的色散極少,幾乎沒有色差,所以最適用於攝影用的鏡頭。但在自然界中幾乎沒有可用於單反相機鏡頭那麽大的螢石,所以制造人工生成的螢石鏡片可以說是人們長久以來的願望。
佳能在60年代末開發出螢石的人工結晶生成技術,並在白鏡頭、超遠攝L鏡頭系列中采用了螢石鏡片。在單反相機鏡頭上使用螢石的只有佳能,因其描寫的細膩性和高對比度,得到了全世界攝影師的高度贊賞。
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能縮短遠攝鏡頭的長度
由於普通的光學鏡片難以補償畫面彎曲象差,故此無法縮短長焦點遠攝鏡頭的長度。但通過采用低折射性的螢石鏡片,即可在保持高畫質的情況下,大幅度地縮短遠攝鏡頭的長度。
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配有螢石鏡片的鏡頭壹覽
遠攝變焦鏡頭
EF 70-200mm f/2.8L IS II USM
EF 70-200mm f/4L IS USM
EF 70-200mm f/4L USM
EF 100-400mm f/4.5-5.6L IS USM
遠攝定焦鏡頭
EF 200mm f/2L IS USM
EF 300mm f/2.8L IS USM
超遠攝定焦鏡頭
EF 400mm f/2.8L IS USM
EF 400mm f/4 DO IS USM
EF 500mm f/4L IS USM
EF 600mm f/4L IS USM
EF 800mm f/5.6L IS USM
超級UD鏡片
佳能開發的UD(Ultra Low Dispersion=超低色散)鏡片是具有低折射、低色散特點的光學鏡片。兩枚UD鏡片幾乎能獲得與壹枚螢石鏡片相等的高性能光學特性。
為了使更多的鏡頭獲得理想的色散像差補償
用於EF 70-200mm f/2.8L IS II USM的5枚UD鏡片
雖然螢石具有理想的色差補償,但因造價昂貴,在眾多鏡頭上采用大型螢石鏡片比較困難。為此,通過采用兩枚UD鏡片,提高了二次光譜的消除效果,可實現幾乎能與壹枚具有卓越色差補償性能的螢石鏡片媲美的性能,它已在多款鏡頭中使用。
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進壹步提高了光學性能的超級UD鏡片
佳能在開發了UD鏡片後,再接再厲於1993年開發出大幅度提高UD鏡片光學性能的“超級UD鏡片”。進壹步地為鏡頭的高性能化和小型化做出貢獻,廣泛用於標準、遠攝、超遠攝等各種鏡頭。
研磨非球面鏡片/非球面鏡片
大光圈鏡頭的球面象差補償、廣角鏡頭的影像扭曲補償、變焦鏡頭的小型化——非球面鏡片是解決這三大問題必不可缺的技術之壹。
超越球面鏡片的卓越表現力
影像扭曲
在顯現拍攝對象時,球面鏡片會出現各式各樣的“扭曲”現象。
單反相機的鏡頭通常由多枚球面鏡片組合而成。但無論技術如何進步,理論上球面鏡片存在著無法將並行的光線以完整的形狀聚集在壹個點上的問題,因此,在影像表現力方面,必然具有壹定的局限性。為了解決大光圈鏡頭的球面象差補償、超廣角鏡頭的影像扭曲補償、變焦鏡頭的小型化這三大問題,佳能在60年代中期開始進行非球面鏡片技術的研發,確定了設計理念以及精密加工、精密測試的技術;並於1971年成功實現了世界首創的單反相機用非球面鏡片的商品化。
超廣角鏡頭的影像扭曲示例
左圖為無補償功能鏡頭所拍攝的照片,出現了桶形扭曲。右圖為有補償功能鏡頭所拍攝的照片。
球面鏡片的球面象差 (左) 與非球面鏡片取得的焦點壹致性 (右)
非球面鏡片可實現球面鏡片無法實現的並行光線1點聚集。
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被稱之為“理想鏡片”的非球面鏡片
過去,加工制造非球面鏡片及其形狀的精密測試極為困難,制造非球面鏡片被認為是壹種“夢想”。如沒有佳能的技術開發,可能就沒有今天的高性能、高表現力的小巧鏡頭。
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獨特的研磨技術、批量生產加工技術
精密的非球面鏡片
佳能在生產非球面鏡片時,采用獨有的具有0.02微米研磨精度的批量生產加工技術。在1978年,還實現了高精度塑料成型的小光圈非球面鏡片的生產。隨後,推出了大光圈玻璃成型非球面鏡片,能夠以較低的成本將之應用於單反相機的鏡頭。並且,還確立了在球面鏡片的表面形成壹種紫外線硬化樹脂覆膜的復制非球面技術。並且在EF鏡頭的開發、設計階段,就根據各種鏡頭的種類,采用合適的非球面技術。
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對拍攝點光源多的場景極為有效的非球面鏡片
在拍攝市街的夜景等點光源多的場景時,球面鏡片因受球面象差的影響導致出現光點的滲色現象(見右幅照片)。如是非球面鏡片,即使是畫面周邊的點光源也能拍得清晰絢麗(見左幅照片)。
非球面鏡片所拍攝的照片 球面鏡片所拍攝的照片
DO鏡片
實現能與超高性能的EF鏡頭——“L鏡頭”相媲美的高畫質和小型化。DO鏡片(多層衍射光學鏡片)的魅力在於銳利清晰的表現力和精巧機身所帶來的靈活性。
解決了色散象差等各種難題
DO鏡片(多層衍射光學鏡片)
如透過鏡片的光線折射率出現變化,就會導致滲色(色差),致使畫質下降。為了對其進行補償,需要將多枚凸鏡和凹鏡組合在壹起進行抵消。為此,原來的遠攝鏡頭及變焦鏡頭需要使用多枚鏡片,導致鏡頭體積很大。佳能率先開發出相機用“DO(Diffractive Optics)鏡片(多層衍射光學鏡片)”,成功解決了這些問題。
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實現遠攝鏡頭的小型輕量化
如使用的鏡片數量增多,鏡頭體積就會變大,重量也會隨之增加。這不僅增加了拍攝難度,而且還會成為引起手部抖動的原因。與僅用折射光學元件設計的定焦鏡頭的體積和重量相比,應用DO鏡片的鏡頭體積與重量僅約為前者的2/3。
配有DO鏡片的定焦鏡頭的小型輕量化
與400mm f/4鏡頭相比,通過配備DO鏡片,實現了全長84.3毫米、重量920克的小型
輕量化。
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DO鏡片的色散像差補償原理
衍射光學元件與折射光學元件在色差上具有完全相反的性質。DO鏡片通過利用這些性質,從理論上實現了色差為“零”的鏡頭。佳能獨自開發的雙層結構DO鏡片采用的是在玻璃鏡片表面精密制成的衍射光柵以微米的精度互相貼近形成的層疊結構。*微米(μm):1μm等於100萬分之1米。
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DO鏡片進壹步向三層結構進化
雙層結構DO鏡片截面
三層結構DO鏡片截面
隨著不斷的研究衍射光學元件的材料、形狀及構造等,佳能成功開發出由三層衍射光學元件層疊形成的三層結構DO鏡片。射入的光線中不再會發生不必要的折射光,光線幾乎能完全用於拍攝,由此實現了遠攝變焦鏡頭的小型化。
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配有DO鏡片的鏡頭壹覽
遠攝變焦鏡頭
EF 70-300mm f/4.5-5.6 DO IS USM
超遠攝定焦鏡頭
EF 400mm f/4 DO IS USM
亞波長結構鍍膜
解決了色散象差等各種難題
這是壹種采用不同於普通蒸氣鍍膜原理以防止光線反射的全新鍍膜技術。鏡頭表面產生光線反射現象,是由於鏡片玻璃和空氣邊界處折射率發生突然改變引起的。反射能產生眩光和鬼影,影響圖像畫質。為抑制光線反射,空氣和玻璃之間的折射率應該逐漸減小。如果在空氣和玻璃之間有壹種能夠平穩地改變折射率的鍍膜,那麽進入鏡頭的光從空氣到玻璃,或從玻璃到空氣時,就不會產生很多的反射。這就是亞波長結構鍍膜(SWC)的防反射原理。早在20世紀60年代人們就已經發現蛾的眼睛可以有效抑制光反射,原因就在於其眼睛不平的顯微表面可以起到低折射率鍍膜的作用。
亞波長結構鍍膜(SWC)在鏡頭表面形成壹個小於可見光波長的楔形顯微結構,這種結構能夠持續改變折射率,從而消除折射率會突然改變的邊界,能夠實現比蒸氣鍍膜更理想的抑制反射效果。蒸氣鍍膜是鏡頭表面形成的壹層小於可見光波長的薄膜,可以抑制光線反射,但隨著光線入射角的增大,它的效果也會隨之下降;而采用亞波長結構鍍膜(SWC),即使光線入射角大,其防反射的效果依然出色。
佳能在EF 24mm f/1.4L II USM上率先使用了亞波長結構鍍膜(SWC)技術,這項革新的技術對鏡頭特別是廣角鏡頭,在抑制鬼影和眩光方面有著非常重要的價值。