攝影鏡頭光學(xué)實(shí)務(wù)及機(jī)械簡(jiǎn)介26

1、攝影鏡頭光學(xué)實(shí)務(wù)及機(jī)械簡(jiǎn)介攝影鏡頭光學(xué)實(shí)務(wù)這個(gè)章節(jié)是對(duì)于一些攝影鏡頭的結(jié)構(gòu)做簡(jiǎn)單的介紹,目的并不是要詳 細(xì)說(shuō)明各種鏡頭的歷史,那些資料在其他的一些網(wǎng)站可以找到.這里主要 是使大家對(duì)攝影光學(xué)以及鏡頭結(jié)構(gòu)有初步了解,以便在改裝或維修鏡頭時(shí) 更有概念.庫(kù)克(Cook)三重鏡為了克服這些問題,希望能得到更良好的影像,1894年開展出庫(kù)克三重鏡,大致如左圖,庫(kù)克三重鏡流行了一陣子.許多雙鏡反光機(jī)的對(duì)焦 鏡其實(shí)就是庫(kù)克三重鏡,有些雙鏡反光機(jī)連攝影鏡頭也是庫(kù)克三重鏡,此 鏡頭雖然可以用,可是邊緣的影像還是不很好,光圈要縮到11或更小才會(huì)比擬好.除了一些較廉價(jià)的相機(jī)鏡頭會(huì)使用此種結(jié)構(gòu)之外,有些廉價(jià)的放大機(jī) 鏡

2、頭也是使用這種三片式的鏡片結(jié)構(gòu).此種鏡片結(jié)構(gòu)的鏡頭在改裝上的價(jià)值也不高,由于邊緣影像不是那么 好,花了精神卻沒有很好的畫質(zhì),應(yīng)該是劃不來(lái)的.Tessar 鏡1881年Tessar鏡的早期型就已經(jīng)設(shè)計(jì)出來(lái),此鏡用了四片玻璃, 其中一片是膠合的.1902年蔡斯公司設(shè)計(jì)了更新的Tessar鏡片,影像 比庫(kù)克鏡優(yōu)良.不過也有人說(shuō)更早就有此種鏡頭結(jié)構(gòu),但是鏡片的結(jié)構(gòu)其 實(shí)是漸漸演進(jìn)的,何時(shí)設(shè)計(jì)出來(lái)對(duì)使用者也沒什么重要.大局部的Tessar鏡是3組4片,后來(lái)又陸續(xù)的開展出許多的變形 或是使用了更多的鏡片,許多雙鏡反光機(jī)的攝影鏡是使用此一結(jié)構(gòu),事實(shí) 上此結(jié)構(gòu)一直沿用到現(xiàn)在,還是有許多廉價(jià)相機(jī)采用.甚至有些所

3、謂的薄 餅鏡也是使用Tessar鏡的改進(jìn)型.此種結(jié)構(gòu)曾經(jīng)使用在各種的廣角、標(biāo) 準(zhǔn)以及望遠(yuǎn)鏡頭上,甚至曾經(jīng)制造出焦距1公尺以上的Tessar望遠(yuǎn)鏡頭.此外有些中價(jià)位的放大機(jī)鏡頭也是使用Tessar結(jié)構(gòu).使用此種結(jié)構(gòu)的鏡頭,有些可以得到相當(dāng)不錯(cuò)的影像質(zhì)量,如果有數(shù) 位單眼,其實(shí)可以用手拿著試拍看看有人戲稱為人肉接環(huán),如果質(zhì)量可以的話,是值得拿來(lái)玩一下的.也許有人會(huì)問,Cook鏡與Tessar鏡要如何區(qū)分？在實(shí)務(wù)上,其實(shí) 如果試拍認(rèn)為影像質(zhì)量還好,那么是哪種結(jié)構(gòu)似乎也沒那么重要,但如果 真要分辨,可以看看是幾片鏡片構(gòu)成.把最后面的一片拆下看看就知道, 如果是膠合鏡,那可能就是 Tessar.要怎么看

4、膠合鏡呢？ 一般而言,如 果將鏡片放在燈光底下,一個(gè)鏡面會(huì)有一個(gè)反光,單片鏡片會(huì)有兩個(gè)反光 影像,如果是膠合鏡,那在兩個(gè)反光之間會(huì)看到一個(gè)隱隱約約不怎么明顯 的反光影像,那就是來(lái)自膠合鏡面的反光, 但是光源最好是單燈泡的光源, 否那么光算燈泡數(shù)目就眼花了.高斯型標(biāo)準(zhǔn)鏡左圖稱為高斯型,是1817年數(shù)學(xué)家高斯為了解決天文望遠(yuǎn)鏡像差問 題而設(shè)計(jì)的.在1888年發(fā)現(xiàn)對(duì)稱型的高斯設(shè)計(jì) 如右圖也是可以產(chǎn)生良好的影 像,后來(lái)許多公司都開始生產(chǎn)以對(duì)稱高斯型為根底的鏡頭.直至今日,許 多標(biāo)準(zhǔn)鏡都是對(duì)稱高斯型的改進(jìn)型,即使是六片或七片的標(biāo)準(zhǔn)鏡結(jié)構(gòu),也 是由對(duì)稱高斯型所演變而來(lái),各位可以自行查一下各相機(jī)公司的網(wǎng)頁(yè),

5、看 看那些標(biāo)準(zhǔn)鏡的結(jié)構(gòu)就知道了.一些高級(jí)的放大機(jī)鏡頭也會(huì)使用對(duì)稱型高 斯結(jié)構(gòu),我有一只Nikon的50/2.8 放大機(jī)鏡頭就是屬于此種鏡頭.有一些復(fù)印機(jī)鏡頭也是高斯型結(jié)構(gòu),由于復(fù)印機(jī)設(shè)計(jì)大局部是用于1:1 ,所以使用對(duì)稱型高斯結(jié)構(gòu),此類鏡頭可以改裝成天文望遠(yuǎn)鏡,但是 比擬重；也可以改成像機(jī)的望遠(yuǎn)鏡頭.左方的圖分別為 Pentax-M 50/1.4 以及Carl Zeiss 50/1.8 標(biāo)準(zhǔn)鏡結(jié)構(gòu),都算是對(duì)稱高斯型的變形.一般而言,如果一個(gè)鏡頭是高斯型的結(jié)構(gòu),大致上影像質(zhì)量都不會(huì)太 差.磨了那么多鏡片還設(shè)計(jì)出爛鏡,也太扯了吧,還不如用Tessar.望遠(yuǎn)鏡在望遠(yuǎn)鏡的章節(jié)中曾介紹,一般的望遠(yuǎn)鏡用兩

6、片透鏡就可以做到還不 錯(cuò)的效果,前方如果加上一片凹透鏡,那么可以獲得焦距增長(zhǎng)的結(jié)果,可以 很簡(jiǎn)單的放大倍率,如左圖,在天文望遠(yuǎn)鏡上一般稱為巴羅鏡.此種組合 可以獲得更長(zhǎng)的等效焦距,但是整個(gè)實(shí)體長(zhǎng)度卻不會(huì)增加太多.原理在自 制望遠(yuǎn)鏡配件章節(jié)中有介紹,請(qǐng)自行參閱.不同的是一般望遠(yuǎn)鏡用的加倍 鏡大概只要兩片就夠了,由于望遠(yuǎn)鏡只要中間區(qū)域影像清楚就好,但是攝 影用的加倍鏡至少要四片,高質(zhì)量的甚至有七片結(jié)構(gòu)的.左圖為Pentax 200mm f4 望遠(yuǎn)鏡頭的結(jié)構(gòu)圖,由圖中可以看出前方 為凸鏡組,而前方那么為凹鏡組.這樣的原理也可以用在攝影鏡頭上,一般的加倍鏡如左圖用的也 是此種原理,加倍鏡增加的長(zhǎng)度有限

7、,可是焦距卻是兩倍.一般而言,望 遠(yuǎn)鏡頭用兩片也差強(qiáng)人意了,我們?nèi)绻脙善降耐h(yuǎn)鏡片改裝在單眼相 機(jī)上面使用,如果焦距大于400mm其實(shí)影像也可以不錯(cuò),筆者也改裝過 但是這樣兩片式的結(jié)構(gòu)有個(gè)小問題,就是鏡筒很長(zhǎng),如果能利用巴羅鏡的 原理就可以用更短的鏡筒獲得更長(zhǎng)的焦距,因此目前實(shí)際上的望遠(yuǎn)鏡頭都 是前方用凸鏡組,前方用凹鏡組來(lái)組合,此種稱為伽利略式結(jié)構(gòu).所以稱 為伽利略式,是由于當(dāng)初伽利略就用一片凸鏡與一片凹鏡組成了簡(jiǎn)單的望 遠(yuǎn)鏡.實(shí)際上攝影鏡頭當(dāng)然為了獲得優(yōu)良的影像而使用多片鏡片的結(jié)構(gòu).在天文望遠(yuǎn)鏡而言,一個(gè)望遠(yuǎn)鏡的物鏡如果是三片結(jié)構(gòu)的話,必然是 高級(jí)物鏡,價(jià)格大概都是三級(jí)跳.不過在攝影鏡

8、頭而言,一個(gè)望遠(yuǎn)鏡頭大 概至少都會(huì)有四片甚至更多的鏡片才能說(shuō)是高級(jí)鏡頭；主要是由于攝影時(shí) 需要清楚成像的面積更大.望遠(yuǎn)鏡頭常有所謂的內(nèi)對(duì)焦設(shè)計(jì), 原理大致如左,最前方的鏡片不動(dòng), 最前方的鏡組有時(shí)可動(dòng)可不動(dòng),中間的鏡組那么會(huì)前后移動(dòng),此種設(shè)計(jì)中間 鏡組只移動(dòng)一點(diǎn)點(diǎn)那么可在較大的范圍對(duì)焦.前鏡組不動(dòng)時(shí),偏光鏡就不會(huì)跟著動(dòng),比擬方便.整個(gè)鏡頭的重心移 動(dòng)量也少,易于平衡.此外自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)只要負(fù)責(zé)較少、較輕量的鏡組移 動(dòng),所消耗的能量也少,所需要的力量也小一些, 反響自然也可以更迅速. 一般內(nèi)對(duì)焦系統(tǒng)較常用于望遠(yuǎn)鏡頭,廣角鏡或標(biāo)準(zhǔn)鏡本身比擬小巧,較少 用到內(nèi)對(duì)焦系統(tǒng).左方的公式是計(jì)算透鏡組的等效焦距

9、用的,在自己組裝望遠(yuǎn)鏡目鏡的 時(shí)候可以利用.f是各別透鏡的焦距,d那么為鏡片間的距離,計(jì)算后那么為 組合后透鏡組的等效焦距,但實(shí)際上攝影用的鏡頭組合非常繁復(fù),透鏡數(shù) 量很多,形狀也不是理想的對(duì)稱凸透鏡,無(wú)論是焦距或是透鏡距離的計(jì)算 都不是這么單純,但是我們可以利用此處的觀念,反正透鏡組間的距離改 變時(shí),整個(gè)透鏡組的等效焦距是會(huì)變的.因此內(nèi)對(duì)焦的望遠(yuǎn)鏡頭中間鏡組 移動(dòng)時(shí),整個(gè)鏡頭的焦距其實(shí)就會(huì)產(chǎn)生一些變化,進(jìn)而導(dǎo)致聚焦點(diǎn)的位置 也會(huì)變化,就可以產(chǎn)生對(duì)焦的作用.一般的復(fù)印機(jī)鏡頭、制版鏡頭等多半是對(duì)稱型高斯鏡的變形,除了可 以改裝為望遠(yuǎn)鏡頭,還適合改裝為120底片用的鏡頭,由于此類鏡頭可以在大面積的

10、范圍成像,而且變形校正的很好,您看過影印出來(lái)歪歪扭扭 變形的嗎？不過此種鏡頭由于不是伽利略式設(shè)計(jì),所以鏡筒較長(zhǎng),鏡片多 因而也較重.一般而言,望遠(yuǎn)鏡頭在改裝上問題較小,由于鏡筒較長(zhǎng),改裝時(shí)鋸掉 一點(diǎn)影響不大,最后一片鏡片與底片或CCD距離較遠(yuǎn),不大會(huì)影響反光鏡的運(yùn)作.廣角鏡為了拍攝更廣的場(chǎng)景,當(dāng)然也開展出了廣角鏡,但是廣角鏡有個(gè)問題, 就是廣角鏡由于焦距短,前方鏡片與底片或感光元件的距離比擬短,在非 單眼相機(jī)例如連動(dòng)測(cè)距相機(jī)上也許問題較小,但是在單眼相機(jī)上會(huì)有被反 光鏡打到的問題,目前在數(shù)位相機(jī)上也有邊緣影像的光線角度過大的問 題.為了解決這些問題,單眼相機(jī)的廣角鏡使用了倒伽利略式的設(shè)計(jì),如

11、左圖,就是前鏡組為凹鏡,后鏡組為凸鏡,伽利略式可以用較短的鏡筒產(chǎn) 生較長(zhǎng)的焦距,倒過來(lái)那么可以用較長(zhǎng)的鏡筒來(lái)產(chǎn)生較短的焦距,所以廣角 鏡常常整個(gè)鏡頭好幾公分甚至到 10cm以上長(zhǎng)度,但是實(shí)際焦距只有 23 公分甚至1公分多.實(shí)際的廣角鏡當(dāng)然用了更多的鏡片組合來(lái)調(diào)整各種 像差.左圖是Carl Zeiss 35/2.8的廣角鏡頭結(jié)構(gòu),此結(jié)構(gòu)很神,似乎在三十年前就用此種結(jié)構(gòu),現(xiàn)在的 Contax廣角鏡竟然還是用此結(jié)構(gòu),可見 Zeiss的設(shè)計(jì)好似是一次到位,長(zhǎng)長(zhǎng)久久,日本鏡那么幾乎每幾年就改了.如果拿到了廣角鏡,可以先試試看最末端鏡片與成像之間的距離,如 果小于4cm,大概不適合用于單眼相機(jī),由于單眼

12、相機(jī)有反光鏡的裝置, 距離不夠會(huì)影響反光鏡的運(yùn)作,甚至打壞反光鏡.一般如果鏡后距缺乏的廣角鏡頭,大概只能倒接改裝為大倍率的微距 鏡.魚眼鏡魚眼鏡其實(shí)是一種廣角鏡,只是保存了甚至增強(qiáng)了變形而已.一般來(lái) 說(shuō)魚眼鏡也是采用倒伽利略式的結(jié)構(gòu).一般的全天魚眼,就是可以在底片 上產(chǎn)生一個(gè)圓形的180度影像,焦距大約在 8mm左右；如果是 CCD用 的,那就復(fù)雜了,有全幅的、APS尺寸、乘以1.3、乘以1.6 的等等.另一種魚眼是畫面對(duì)角線 180度的,以底片機(jī)而言,焦距大約在1517mm 左右.左圖是Sigma 15mm f2.8 的對(duì)角線魚眼鏡結(jié)構(gòu),該鏡在底片機(jī)上 可以拍出對(duì)角線180度的視角.反射鏡長(zhǎng)

13、焦距的望遠(yuǎn)鏡頭其實(shí)與天文望遠(yuǎn)鏡一樣,都會(huì)讓人想到難道鏡筒不 能短一點(diǎn)嗎？天文鏡有所謂的卡賽格林式、馬克斯多夫式,都是利用前后 反射鏡到達(dá)反射屢次將鏡筒減短的目的,而攝影鏡頭也有類似的設(shè)計(jì)如左 圖,左圖是Tamron 500mm f8反射鏡頭,利用屢次反射將鏡筒減短.此類望遠(yuǎn)鏡頭的優(yōu)點(diǎn)是鏡筒短、重量輕.缺點(diǎn)那么是光圈較小,一般 400mm的鏡頭大約是5.6 ,更長(zhǎng)的鏡頭光圈只有 8甚至更小,而且光圈 固定無(wú)法調(diào)整.此外金屬的反射層時(shí)間久了會(huì)氧化變質(zhì)、一般而言分辨率不如折光鏡等也是缺點(diǎn).反射鏡脫焦處的影像常常成為甜甜圈樣的同心 圓,此種現(xiàn)象許多人不喜歡.非球面鏡有時(shí)為了校正像差,必須使用非球面鏡,

14、此點(diǎn)與天文望遠(yuǎn)鏡的需求其 實(shí)是一樣的,例如稍大口徑的牛頓式反射鏡就需要拋物面化,而拋物面就 是非球面鏡的一種.使用非球面鏡可以用更少的鏡片來(lái)到達(dá)同樣的光學(xué)質(zhì) 量,但是過去用玻璃磨制非球面鏡不易施工,本錢較高,現(xiàn)代已經(jīng)可以用 鑄造的方式來(lái)制造塑膠材料的非球面鏡,還可以鍍膜,本錢降低后,已經(jīng) 較為普遍.左圖即為 Pentax DA 18-55mm f3.5-5.6的光學(xué)結(jié)構(gòu),粉紅色部份即為非球面鏡.高折射鏡有時(shí)為了校正像差也需要折射率較高的玻璃來(lái)制造鏡片,也可以說(shuō)使 用高折射率的玻璃也可以使用更少的鏡片到達(dá)很好的效果.過去有所謂的 瑩石鏡片也是此一目的,現(xiàn)代已經(jīng)開展出許多類似的材料,所謂的 ED鏡

15、 片、SD鏡片、LD鏡片、SLD鏡片等都是類似的目的.左圖為 Sigma EX12-24mm f4.5-5.6 的光學(xué)結(jié)構(gòu),粉紅色為非球面鏡,深藍(lán)色部份那么為 SLD鏡片.微距鏡微距鏡的目的是拍近距離,一般物體與影像的大小比標(biāo)準(zhǔn)鏡更接近 1:1 ,早期也是使用對(duì)稱型高斯型結(jié)構(gòu).有些使用更簡(jiǎn)單的類似 Tessar結(jié)構(gòu),例如左圖就是 pentax bellows 100mm f4的結(jié)構(gòu),這是一個(gè)配合蛇腹的專用鏡,本身沒有對(duì)焦系統(tǒng).根本上來(lái)說(shuō),一個(gè)對(duì)稱式的結(jié)構(gòu)適合拍 1:1左右的倍率.如果向著 物體的鏡片比擬大,一般適合拍小于1:1的比例,如果前方的鏡片比擬大,較適合拍超過1:1的比例,這是以實(shí)際物

16、體與影像而言,與 135底 片還是120底片或是CCD都無(wú)關(guān),純粹以影像尺度來(lái)衡量,而且也只是 一個(gè)大約的說(shuō)法.因此如果要超過1:1的比例就需要將一般的攝影鏡頭倒接,這樣影像才比擬符合當(dāng)初設(shè)計(jì)的光路走向,這是自己改裝微距鏡時(shí) 候的概念.在實(shí)際的微距鏡而言,由于要符合 1:1以下的比例以及放到更大的 比例,會(huì)有其他的設(shè)計(jì).有些會(huì)使用前組對(duì)焦,有些會(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)后組鏡片 在攝影比例超過2:1時(shí)再安裝上去等等,這都是要改善較大放大率時(shí)的 成像質(zhì)量.不過如果要自己裝微距鏡,而且希望超過1:1的比例,用標(biāo)準(zhǔn)鏡或是廣角鏡去倒接或者對(duì)接吧,那樣成像質(zhì)量會(huì)不錯(cuò).攝影鏡頭與望遠(yuǎn)鏡還有另一個(gè)不同,望遠(yuǎn)鏡看的東西都很遠(yuǎn)

17、,調(diào)整焦 距時(shí)移動(dòng)量不大.一般廣角鏡、標(biāo)準(zhǔn)鏡、望遠(yuǎn)鏡等大局部由于對(duì)焦而造成 的鏡片前后移動(dòng)量與整個(gè)焦距相比的話,比值也都不大.因此焦距正確 說(shuō)應(yīng)該是成像的距離與口徑比的比值變化也不大,也就是說(shuō)F值變化不大,因而不大需要做曝光的補(bǔ)償.但是微距鏡不同,如左圖 A中為微距鏡對(duì)焦在無(wú)限遠(yuǎn)處, B那么為對(duì) 焦在近處,此時(shí)可以發(fā)現(xiàn)鏡片組向前移動(dòng),如果拍到1:1時(shí),鏡片必須向前伸長(zhǎng)一個(gè)焦距的距離,由于物距與像距相等時(shí),以單鏡片而言,物距與像距皆等于鏡片的曲率半徑,也就是兩倍的焦距,這是高中物理就教過的.此時(shí)成像的距離加倍了, 但口徑并沒有變,因此F值變成了原來(lái)的2 倍,也就是減了兩級(jí),所以微距鏡在近拍時(shí)如果

18、用測(cè)光表的話必須要視拍 照的倍率來(lái)作曝光補(bǔ)償,而使用 TTL閃燈的話那么不必,由于 TTL的測(cè)光 測(cè)的是透過鏡頭的光量.由于微距鏡在較近距離拍攝時(shí)鏡組前移量較大,光線通過鏡片的角度 也有比擬大的改變,會(huì)導(dǎo)致畫質(zhì)的降低,故有些微距鏡為了改善近拍時(shí)的 畫質(zhì),設(shè)計(jì)了有鏡片的專用延伸管, 如左圖的C,或者只有前組鏡片前移, 如左圖的D,稱為前組對(duì)焦設(shè)計(jì),這樣通過后鏡組的光線角度變化較小.左圖為Tokina 90mm2.5的微距鏡,該鏡為銘鏡之一,分為兩部份, 右邊的后組鏡片是在超過 1：21:1 之間用的,該部份是沒有焦距的,只 有修正光線走的方向而已,是改善近距成像之用.左方鏡組為前組對(duì)焦, 前組的

19、最后兩片鏡片在對(duì)焦時(shí)不會(huì)移動(dòng).由以上的說(shuō)明應(yīng)該發(fā)現(xiàn)微距鏡其實(shí)在鏡片結(jié)構(gòu)上的把戲是比擬多樣 化的,但是比起變焦鏡而言,可能就相對(duì)簡(jiǎn)單了一些.外加廣角鏡或望遠(yuǎn)鏡正規(guī)的廣角鏡或望遠(yuǎn)鏡一般比擬貴,或是有些無(wú)法換鏡頭的相機(jī)也無(wú) 法配廣角鏡或望遠(yuǎn)鏡,因此就有一種稱為附加鏡的鏡頭,此種鏡頭有廣角 與望遠(yuǎn)兩種,附加鏡本身雖然有鏡片,但是并沒有焦距,也就是說(shuō)不會(huì)有 聚焦成像的功能,但是有調(diào)整進(jìn)入鏡頭光線的功能,因此有將原有的鏡頭 拍攝角度增加或變窄的水平.第10頁(yè)結(jié)構(gòu)如左圖,圖A是廣角附加鏡,屬于倒伽利略結(jié)構(gòu),而 B圖是望 遠(yuǎn)附加鏡,屬于伽利略式結(jié)構(gòu).一般較廉價(jià)的是三片,較高級(jí)的有更多片 鏡片組成,一般而言當(dāng)然

20、鏡片數(shù)越多成像畫質(zhì)越好,但是也不是絕對(duì),還 要看原來(lái)鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)是否剛好與附加鏡的光學(xué)系統(tǒng)相合,所以購(gòu)置此 種鏡頭時(shí)最好帶原來(lái)的相機(jī)去配,至少在觀景窗里面看起來(lái)要像樣.以望遠(yuǎn)附加鏡而言,其實(shí)就是一個(gè)伽利略式的低倍數(shù)小望遠(yuǎn)鏡,原理 在望遠(yuǎn)鏡攝影光學(xué)的章節(jié)中已經(jīng)有介紹.外加近照鏡以附加鏡而言,還有一種近照鏡也是屬于附加鏡,廉價(jià)的近照鏡只是 一片弧形的單透鏡,用老花眼鏡就可以當(dāng)作近照鏡了,但是有些貴一點(diǎn)的 近照鏡是像左圖B中的兩片式,是消色差的鏡片,成像會(huì)比擬好.用加 倍鏡也可以到達(dá)近拍的目的,但是都不會(huì)比正規(guī)的微距鏡畫質(zhì)來(lái)的好,其 實(shí)很簡(jiǎn)單,科技產(chǎn)品一分錢一分貨,如果用附加鏡或是加倍鏡就好了,那

21、 干嘛制造那么貴的微距鏡？外加近照鏡的原理其實(shí)就是利用兩片凸鏡或兩組凸鏡相疊后可以 獲得更短的焦距的原理,請(qǐng)參閱本頁(yè)前面組合透鏡組等效焦距計(jì)算的公 式.在像距不變的條件下,焦距變短了,因此根據(jù)物距、像距、焦距等關(guān) 系的公式,物距也會(huì)變短,就可以拍的更近.一般的外加近照鏡分為 #1、#2、#3各號(hào)數(shù)如左圖,#1的焦距大 約在1m, #2焦距大約是一半也就是 50cm, #3焦距為三分之一,也就是 33cm,如果各號(hào)數(shù)相疊,當(dāng)然拍的更近.如果將相機(jī)鏡頭本身的焦距調(diào)在第11頁(yè)為限遠(yuǎn)時(shí),加上#1近照鏡的最遠(yuǎn)對(duì)焦距離將變?yōu)?m,使用#2那么最遠(yuǎn)可對(duì)焦在50cm,其他依此類推,其實(shí)要到達(dá)近拍的目的有很多,

22、例如倒 接、對(duì)接、使用近攝環(huán)、加倍鏡等.其他近照器材倒接與對(duì)接倒接環(huán)一端是鏡頭的接環(huán),另一端是鏡頭前的螺紋如左圖A,倒接的優(yōu)點(diǎn)有二,一是增加像距,一是倒過來(lái)拍光線走的角度與原來(lái)設(shè)計(jì)的 較為符合.對(duì)接那么是可以用兩個(gè)濾鏡環(huán)相對(duì)黏合,然后將一個(gè)鏡頭倒接在原來(lái)的 鏡頭前方,好處是放大率很大,而且也符合光路的設(shè)計(jì).左圖 B是一組 自制的對(duì)接環(huán),用兩個(gè)轉(zhuǎn)換口徑的接環(huán)對(duì)黏,不能用一般的濾鏡環(huán),由于 一般的濾鏡環(huán)相對(duì)時(shí)黏合面積缺乏.左圖為自制對(duì)接環(huán)的示意圖,圖中是以兩個(gè)5249的異徑濾鏡轉(zhuǎn)接環(huán),用大轉(zhuǎn)小,這樣前方開口就會(huì)有比擬大的面積,該處可以涂上 AB膠 來(lái)黏合,就成為上圖中 B的樣子.現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上已經(jīng)有現(xiàn)

23、成的可以買,稱 為雙陽(yáng)接環(huán),算起來(lái)比買兩個(gè)異徑濾鏡轉(zhuǎn)接環(huán)還廉價(jià).左圖為自制倒接環(huán)的示意圖,圖中是以一個(gè)鏡頭接環(huán)與一個(gè)5249的異徑濾鏡轉(zhuǎn)接環(huán),用大轉(zhuǎn)小,這樣濾鏡接環(huán)上面才有比擬寬的位置來(lái)鎖 螺絲,用AB膠來(lái)黏合也可以,但用螺絲比擬牢靠.如果用的不是58尺寸濾鏡的鏡頭,再用其他的異徑接環(huán)來(lái)轉(zhuǎn)接即可.至于為何有現(xiàn)成的可買 還要自己做？很簡(jiǎn)單,有人喜歡自己玩啊.第12頁(yè)這是兩鏡對(duì)接的情形,前鏡是 Pentax 135mm f2.5 ,后鏡為Pentax M200mm f4 接起來(lái)很壯觀,但是對(duì)接的工作距離大約都等于鏡后距,這 是對(duì)接的最大缺點(diǎn).對(duì)接時(shí)有幾個(gè)原那么,這是以筆者現(xiàn)有的器材組合所得到的結(jié)論

24、,由于 各家光學(xué)設(shè)計(jì)不同,也許您的器材有不一樣的結(jié)果,由于不花什么錢,所 以自己測(cè)試一下就知道.后鏡焦距最好大于前鏡,否那么可能成像圈會(huì)很嚴(yán)重.前鏡光圈可以開到最大工作光圈,如果原來(lái)拍攝就要縮一"兩級(jí)回面才會(huì)好的話,那作為倒接的前鏡也要縮一兩級(jí).如果前鏡是 Leica級(jí)的鏡 頭,可能直接用最大光圈就好.前鏡光圈縮太小會(huì)有成像圈.此種拍法,可以用前鏡或后鏡來(lái)限制景深,但前鏡光圈盡量開大,用 后鏡限制景深有開光圈測(cè)光的好處,也不會(huì)有成像圈,對(duì)焦時(shí)也比擬亮. 后鏡如果有自動(dòng)光圈功能仍然可以使用,相機(jī)本身的光圈或快門先決自動(dòng) 曝光也沒有問題.由于景深太小,自動(dòng)對(duì)焦的鏡頭可能要將自動(dòng)對(duì)焦功能關(guān)

25、掉比擬好, 事實(shí)上高倍的微距本來(lái)就不宜用自動(dòng)對(duì)焦.上圖是用 Pentax M200mm f4 與Pentax M50mm f1.4 對(duì)接拍出的圖片,拍的是小麥草的麥穗,此圖前鏡光圈放在2 ,后鏡放在16 ,影像/實(shí)物的放大率為4倍.以微距攝影而言,對(duì)接是最廉價(jià)、最方便的高質(zhì) 量、高倍率的拍攝法.也許畫質(zhì)與微距鏡相比會(huì)稍微遜色,但是與加倍鏡 法、單鏡倒接法、外加近攝鏡法、接寫環(huán)法等等相比,可能畫質(zhì)是最高的. 當(dāng)然也要看原來(lái)的鏡頭質(zhì)量,如果原來(lái)就是爛鏡大概也不會(huì)好到哪里去.第13頁(yè)這是局部裁切的部份,沒有后制,紋理與毛刺清楚可見.加倍鏡加倍鏡除了可以作為焦距加倍之用,也可以增進(jìn)近攝的水平,由于焦

26、距加倍,但是最近對(duì)焦距離不變,因而可以獲得更大的影像.有一種可以調(diào)整長(zhǎng)度的加倍鏡可以進(jìn)一步的提升近攝水平,如左圖就 是一個(gè)可以伸長(zhǎng)的加倍鏡.近攝環(huán)近攝環(huán)是一種常見的近攝裝備,不過最好配合倒接或是微距鏡使用, 否那么一般鏡頭這樣用,畫質(zhì)不佳.近攝環(huán)常分為不同的長(zhǎng)度,也可以組合使用.壞掉的加倍鏡如果拆掉 鏡片也可當(dāng)作近攝環(huán)使用.蛇腹蛇腹其實(shí)只是另一種近攝環(huán),可以方便的調(diào)到很長(zhǎng),一般用于高倍率 的近攝.光學(xué)鍍膜鏡片的鍍膜是光學(xué)上很重要的部份,玻璃的外表會(huì)反射光線,如果入 射角比擬斜的話,可能損失 20%以上的光線！這只是一個(gè)面的損失,實(shí) 際上相機(jī)的鏡頭即使是早期的望遠(yuǎn)鏡頭也至少有兩片,一共是四個(gè)面.

27、這 樣一來(lái)?yè)p失的光線其實(shí)很可觀.如果一只號(hào)稱f2的鏡頭,但是沒有鍍膜第14頁(yè) 的話,六、七個(gè)面反射下來(lái),可能光圈只剩 2.8 o因此許多老鏡片當(dāng)時(shí)都 盡量用膠合鏡片,以減少反射的界面.除了會(huì)減少到達(dá)曝光介質(zhì)的光線外,光線在鏡片之間重復(fù)反射的結(jié)果 會(huì)使影像不清,反差降低；有時(shí)對(duì)著強(qiáng)光拍攝會(huì)出現(xiàn)一串光斑,甚至一片 死白.雖然有時(shí)光斑安排得當(dāng)?shù)脑?也很漂亮,但是大局部都會(huì)對(duì)拍攝造 成干擾,因此減少玻璃外表反射就便成了重要的技術(shù).如果光線由折射率為n1的空氣中垂直射入折射率為 n2的玻璃中, 反射率如下式：穿透率那么如下式：由以上的式子中可以發(fā)現(xiàn),兩種材質(zhì)的折射率如果越接近那么反射率越 小,反之越大,

28、因此如果在玻璃外表附著一層折射率介于空氣與玻璃之間 的物質(zhì),那么可以減少反射并增加穿透率.請(qǐng)見左圖,如果在空氣折射率 (nair) 以及玻璃折射率(ng)不變的 話,加上一層折射率為 nc的鍍膜物質(zhì),此時(shí)如果分別計(jì)算空氣鍍膜、 鍍膜玻璃的透光率,再相乘后會(huì)發(fā)現(xiàn)有鍍膜的透光率會(huì)增加.因此,鍍 膜的概念就應(yīng)用在鏡頭的抗反射上面,一開始所使用的是氟化鎂、氟化鈣 之類的成份,當(dāng)時(shí)只有單層的鍍膜.在科技不斷的進(jìn)展下,漸漸也會(huì)用氟 化鉛、二氧化鈦、二氧化硅等等的成份來(lái)鍍膜,而且會(huì)鍍上十幾二十層的 鍍膜.這類的多層鍍膜會(huì)使透光率大增,使鏡片間的反射光大大降低,目 前連塑膠鏡片也能鍍上多層膜了.各大相機(jī)廠也多

29、研發(fā)自己的鍍膜方式,例如Pentax的超級(jí)多層鍍膜(SMC)、Carl Zeiss 的T*鍍膜等等,成份第15頁(yè) 應(yīng)該也更復(fù)雜,當(dāng)然多半都是機(jī)密.早期是用化學(xué)的方式使鍍膜沈積在玻璃外表,后來(lái)那么是用真空鍋,將鍍膜物質(zhì)高溫?fù)]發(fā)后凝結(jié)在玻璃外表.鍍膜后的反射光其實(shí)有兩道,請(qǐng)見上圖；一道是由鍍膜外表反射,一道是由鍍膜與玻璃的界面反射, 雖然反射光的量大大降低,但是仍然存在, 這兩道反射光會(huì)產(chǎn)生光程差,會(huì)發(fā)生干預(yù)現(xiàn)象,于是某些波段會(huì)相消,某 些那么會(huì)發(fā)出五彩的色澤.由于人眼對(duì)波長(zhǎng)555nm的黃綠色光最敏感,所以一般老式的單層鍍膜都將鍍膜厚度限制在反射藍(lán)紫色光而透過黃綠色 光.現(xiàn)代的多層鍍膜那么多為了色

30、彩的重現(xiàn),必須平衡各色的反射率,因此 反射出的鍍膜顏色多半會(huì)有互補(bǔ)色光的現(xiàn)象,也就是某一面有藍(lán)色反光那么 就會(huì)有另一面有黃色反光,有綠色那么有紅色互補(bǔ)；因此多層鍍膜的鏡頭反 光色澤五顏六色.但是我們并不能用反光的顏色來(lái)判斷是否多層鍍膜,一 般而言,單層鍍膜是藍(lán)紫色反光,但是藍(lán)紫色反光并不一定是單層鍍膜.如果要判斷鍍膜效果是否良好,并不是由顏色來(lái)判斷,而應(yīng)該由反光強(qiáng)弱來(lái)看,反光越強(qiáng)當(dāng)然效果越差.不過有時(shí)用眼睛來(lái)判斷會(huì)不準(zhǔn),最直 接的就是對(duì)著太陽(yáng)拍一張,但眩光或鬼影的強(qiáng)弱就知道了.以下是數(shù)種鍍膜的圖片,圖片中的反光程度并不能代表真正的抗耀旋 光性能,由于拍攝出的反光強(qiáng)度其實(shí)與光線角度、曝光程度等等

31、有關(guān),實(shí) 際的效果還是要實(shí)際拍攝才能顯示.廠牌前方前方第16頁(yè)這是從至少四、五十年前的 船用光學(xué)儀器拆下來(lái)的,是 一片消色差的凹鏡,拿來(lái)當(dāng) 作天文鏡的加倍鏡,單層鍍 膜,可惜鍍膜有些磨損.老俄國(guó)鏡的鍍膜都不怎樣, 這是58/2 的鏡頭,但是我 疑心是否真的可以到達(dá)2的光圈曝光值,看起來(lái)反光 很亮.雖然圖中看起來(lái)還好, 但是看底下墊的那張白紙就 知道其實(shí)曝光減了兩級(jí)以 上,這樣才拍出反光的顏色, 才知道原來(lái)是有鍍膜的,如 果只用肉眼看,乍看之下還 以為沒有鍍膜呢.第17頁(yè) 這只鏡大概也有三、四十年 吧,Carl Zeiss 老標(biāo)準(zhǔn)鏡, 但是素質(zhì)非常優(yōu)良,據(jù)說(shuō)為 當(dāng)年標(biāo)準(zhǔn)鏡王.有沒有多層 鍍膜我也

32、不知道,但是有幾 個(gè)面的反光其實(shí)有點(diǎn)強(qiáng).這是Contax的標(biāo)準(zhǔn)鏡,是 近代的產(chǎn)品,有號(hào)稱非常優(yōu) 良的T*多層鍍膜,看來(lái)五 顏六色,反光的程度比老鏡 來(lái)的弱.Rollei 的標(biāo)準(zhǔn)鏡,與前面的 老蔡斯是同樣的鏡片結(jié)構(gòu), 但是有HFT多層鍍膜加持, 分辨率與前面那只老蔡斯差 不多,但是抗耀旋光性能好 多了.第18頁(yè)Nikon的廣角鏡,反光不強(qiáng), 實(shí)際上拍攝抗耀旋光性也不 錯(cuò).這是Pentax引以為傲的SMC超級(jí)多層鍍膜,看起來(lái)反光確實(shí)很低.Vivitar 的一只微距鏡,有 一兩個(gè)面的鍍膜還好,反光 很弱,但是多數(shù)的鏡面反光 似乎有點(diǎn)強(qiáng).一般副廠鏡常 常會(huì)這樣,幾個(gè)比擬重要的 面鍍膜鍍好一點(diǎn),其他的比

33、 較差,應(yīng)該是本錢考量.在 數(shù)位時(shí)代,由于CCD怕太強(qiáng) 的反光,因此號(hào)稱數(shù)位機(jī)用第19頁(yè)的鏡頭都增強(qiáng)了鍍膜,副廠鏡的鍍膜也有改善.這是Makinon的鏡頭,號(hào)稱是金黃色鍍膜,但是反光很強(qiáng),鏡頭前方已經(jīng)減少了曝光度才勉強(qiáng)拍出色彩,由底下墊的白紙都已經(jīng)黑了就可以看出.此鏡為24mm廣角,縮到8的光圈,邊緣影像仍然不良,花了 3000元買,發(fā)現(xiàn)實(shí)在上當(dāng),再也不敢碰此牌的鏡頭,前一陣子要賣800都沒人買當(dāng)然是實(shí)情據(jù)實(shí)以告.鏡頭機(jī)械結(jié)構(gòu)鏡頭中的玻璃鏡片也許現(xiàn)在這樣說(shuō)不大對(duì),由于有許多是用塑膠鏡 片是鏡頭的核心,但是只有玻璃片也沒有用,還有兩個(gè)重要的機(jī)構(gòu),就 是光圈限制與對(duì)焦機(jī)構(gòu).但是這里只介紹一些手動(dòng)鏡

34、頭的結(jié)構(gòu),自動(dòng)光圈,自動(dòng)對(duì)焦的機(jī)構(gòu)太復(fù)雜,種類太多,很難說(shuō)明,有些筆者自己也沒玩過.光圈機(jī)構(gòu)第20頁(yè)最簡(jiǎn)單的光圈就是用紙或者薄片材料作成中空的一片擋在鏡頭前面,但是實(shí)際上的鏡頭并不是單鏡片,一般都是如左圖的鏡片組,在鏡片組中 其實(shí)投射到感光介質(zhì)各點(diǎn)是使用鏡片組的不同區(qū)域,尤其在小光圈時(shí)更是 如此.因此我們并不能在左圖的A位置,用一片紙張中央剪一個(gè)洞來(lái)作為光圈那種一片或者兩片式的天文望遠(yuǎn)鏡才可以,透鏡組的話,光圈要放在各路光路的聚集交叉點(diǎn) B o除此之外光圈還要有可以調(diào)節(jié)大小的功能以便應(yīng)付各種光線強(qiáng)弱不同的環(huán)境.每一級(jí)光圈數(shù)字如1.4、2、2.8、4、5.6等等之間,透過的光線是成為倍數(shù)遞減,由

35、于直徑比值差1.4倍,那么面積為2倍的關(guān)系.早期的光圈結(jié)構(gòu)大局部是如左圖 A、B,光圈葉底下有個(gè)金屬環(huán),環(huán)上面有弧形的金屬片,也就是光圈葉,光圈葉的樣子如左圖E,光圈葉上面有金屬環(huán)B,弧形金屬片上有兩個(gè)小圓柱狀突起,一個(gè)卡在底座上,一 個(gè)卡在上環(huán)的槽中,轉(zhuǎn)動(dòng)上環(huán)弧形金屬片就會(huì)帶動(dòng)光圈葉而向內(nèi)移動(dòng),每一片遮住一點(diǎn),整個(gè)就會(huì)將邊緣遮住,像左圖的C、Do此種結(jié)構(gòu)的光圈葉大局部用了很多片,看起來(lái)中央的孔比擬接近圓 形,如左右邊的圖.但也有用直角彎型的光圈葉,像最左圖.第21頁(yè)左圖是由簡(jiǎn)單的小型自動(dòng)相機(jī)上拆下來(lái)的光圈零件,可以看出只有兩 片簡(jiǎn)單的彎曲形葉片,由一個(gè)桿子透過葉片上的槽來(lái)連動(dòng),這是比擬簡(jiǎn)單

36、的光圈結(jié)構(gòu).現(xiàn)代的鏡頭為了自動(dòng)縮光圈的速度需求,將光圈葉面積縮小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 化,減低摩擦力,多半使用了如左圖的結(jié)構(gòu), 兩個(gè)圓柱狀的結(jié)構(gòu)變得接近, 然后用內(nèi)圈與外圈來(lái)限制,只要旋轉(zhuǎn)很小的角度就可以限制光圈快速的開 闔.不管哪種結(jié)構(gòu),光圈葉都很薄,都是一片疊一片,原來(lái)最上面的最后 會(huì)疊在最下面那一片的更下面.底板環(huán)上面的小孔與光圈葉上的小圓柱都 很密合,所以光圈葉要拆開簡(jiǎn)單,要裝回的話,要小心要耐心,尤其是最 后一片,由于要插入最下面一片的更下面,一不小心折到了就會(huì)有痕,雖 然可以用但是看來(lái)會(huì)很丑,嚴(yán)重折彎時(shí)可能就不能用了,會(huì)卡住.光圈葉如果進(jìn)了油就要全拆開,當(dāng)然原來(lái)怎么裝一定要紀(jì)錄好,拆開 后可以

37、用去漬油或是清潔劑洗凈,必要時(shí)可以用軟毛刷,如果用清潔劑, 洗完了要馬上擦干并且徹底晾干.對(duì)待光圈葉要溫柔,防止折到,裝回時(shí) 一定要有耐心.光圈葉有一點(diǎn)要注意：【不能上油】.攝影鏡頭的光圈機(jī)構(gòu)除了要縮放光圈之外,還需要有定位的裝置,才 能方便的設(shè)定光圈位置,此種定位裝置常常是在一個(gè)環(huán)上切出凹槽,另一 邊是彈簧如左圖 A、B,另外也有在一個(gè)環(huán)上切出一串凹槽或是一串圓 孔如左圖C、D,相對(duì)的位置會(huì)有一個(gè)洞,洞里有彈簧與鋼珠,凹槽對(duì) 準(zhǔn)鋼珠時(shí)就會(huì)有【檔位】的感覺.這種機(jī)構(gòu)在拆的時(shí)候就常會(huì)惹禍,一不第22頁(yè)小心就彈出不見,裝的時(shí)候也常不容易對(duì)到定位,結(jié)果也常有鋼珠或彈簧彈出不見的情形.當(dāng)然光圈定位裝置

38、有很多種,但現(xiàn)在的鏡頭多半是上述的形式.一些老鏡常有一些奇奇怪怪的結(jié)構(gòu),不過越老的鏡頭其實(shí)結(jié)構(gòu)越容易拆解.光圈限制機(jī)構(gòu)中還有一些自動(dòng)縮放光圈的設(shè)計(jì),就是對(duì)焦時(shí)開放光圈,拍的一剎那才將光圈縮起,也就是所謂的開放光圈測(cè)光,那是靠一些 彈簧來(lái)達(dá)成,所以在拆鏡頭時(shí)看到彈簧就要將彈簧固定的位置記好,免得 彈掉了不知道要裝在哪里.左圖紅線附近就是那些彈簧, 有的是絲狀,細(xì)細(xì)一條,有的是螺旋狀C 常常只是用彈簧末端的小勾勾著,所以很容易彈掉.對(duì)焦機(jī)構(gòu)相機(jī)的對(duì)焦機(jī)構(gòu)與天文望遠(yuǎn)鏡有很大不同,天文望遠(yuǎn)鏡常用齒條調(diào)整 焦點(diǎn),但是攝影鏡頭除了一些早期的長(zhǎng)鏡頭曾使用過齒條外,其他的鏡頭 幾乎都是使用復(fù)螺紋的方式來(lái)調(diào)焦.實(shí)際的結(jié)構(gòu)一般如左圖,中間的環(huán)是用很細(xì)的螺紋旋在左方的環(huán)中,而右方的環(huán)那么旋在