镜头选择：定焦VS变焦这个话题在许多杂志许多报纸即使这个论坛也是谈论过很多很多次了的玩意，本来没多少说头，光学规律、成本控制、售出价格等等因素制约，实际上依然遵循“一分钱一分货”的经济规则，罕有例外，厂家是不可能制造出价廉质优人人都能买得起的产品的，否则它就无法生存，其实也无法做到。知道的就知道了，不知道的也就不知道了，但是其中不乏一些喜欢打转的言论。变焦镜头的出现，改变了许多人的摄影习惯，也使摄影更为便利和快捷，变焦镜头的主要优点有：1、多个焦段集于一身的轻便：比如一个CANON EF 16-35/2.8L的重量有600g，而EF 20/2.8、24/2.8、28/2.8三个镜头的重量就分别为405g、270、185，总计905g；2、构图方便：这个用细说吗？好象罗列不出来了。如果罗列出定焦的优点和缺点，那么定焦的优点就是变焦的缺点，定焦的缺点就是变焦的优点。其实，变焦镜头 vs 定焦镜头的争论中，最为根本的是光学素质的争执，争执的依据就是MTF曲线，不少变焦镜头的MTF曲线都挺高的，于是乎可以得出结论：某些变焦镜头的光学素质可以媲美定焦镜头。凡事都有例外，少数个别变焦镜头在MTF曲线上表现出来是很优异，但是MTF不代表光学素质的全部。咱们来回顾一下光学系统的五大像差：1、球面像差：这个通常表现在广角/超广角镜头中，可以通过采用非球面镜片来大部分消除；2、彗形像差：这个收缩光圈可以部分弥补；3、像散：通常出现在长焦镜头中，这个可以通过使用萤石、ED、APO、异常色散、LD等镜片来部分弥补；4、像场弯曲：只能收缩光圈来弥补；5、畸变：呵呵！这个就没办法喽！除非原来的镜头就做得很大很大，只使用中间的一小块参与成像。评价镜头光学素质的直观指标有：A、解像力：表现细节的能力；B、色彩还原：再现真实的能力；C、眩光控制：对杂光的处理能力。在变焦/定焦镜头中，在设计上对像差的解决方案是相同的，在像差1、2、3中，变焦和定焦都是可以做到的。但是，如果在同样的光圈下拍摄，变焦镜头的死穴就出现了：像场弯曲和畸变都不是定焦镜头的对手！当然，在多数情况下，肉眼看不出差别。比如，不在拍摄微距的时候，像场弯曲的表现不是很强烈，但是现在许多变焦镜头NB啊！最近对焦距离可以达到0.38m，比如TAMRON 28-300XR，这镜头在300mm端，同样也可以在0.49m对焦，可以拍摄微距。这个时候，像场弯曲就表现出来了。畸变控制依然如此。定焦镜头要控制得更好些，就是畸变不那么明显。在评价镜头的直观指标中，一些变焦镜头的解像力可以与定焦镜头有一比，色彩还原呢？与镜头的镀膜有比较大的关系，所以要做到媲美定焦镜头也容易。但是眩光控制呢？由于变焦镜头的镜片数多，很难与镜片数少的定焦镜头相抗衡了。如此看来，变焦镜头的弱点在于：像场弯曲、畸变和眩光控制。所以要想容易地说出：变焦可以媲美定焦。恐怕还需时日，不容易啊！其实，变焦镜头的最大死穴在于：最大光圈。现在变焦镜头最大光圈只有f/2.8，能扩展到的最长焦距只到300，比如SIGMA的120-300/2.8。但是对于定焦而言，大于f/2.8的比比皆是。有一种打转理论在支持着变焦镜头优于定焦镜头的观点：理论测试的结果在实际拍摄中很难达到，所以定焦镜头的优势未必能够充分发挥，其最后等同于变焦镜头。这种理论忒没道理，假如定焦的是98分，变焦是95分，如果在实际拍摄中，定焦只发挥了50%的优势，那么对于同一个使用者而言，他用变焦同样也只能发挥50%，定焦依然优于变焦。不是吗？当然也有人说：变焦已经满足了俺的要求。这样的话就不要出现在变焦 vs 定焦的争执中，自己不求解放别人也无法救牍你不是？总之，俺的看法是：目前的变焦镜头的整体光学素质最多只能接近定焦镜头，想超过？没门！窗体顶端2011-2-12 星期六 静态页面搜索: 原来网页链接 窗体底端首页 器材频道 文字论坛 图片论坛 器材点评 无忌大卖场 器材报价 本站事项 无忌投票 网站导航 DSLR专题 无忌短信 资讯频道 行色频道 影像频道 玩主频道 器材纵览数码乐园摄影基础摄影经验器材测试旅游摄影专题摄影摄影资讯摄影附件 光学基础知识：白光、颜色混合、RGB、色彩空间 作者：色影无忌 老西 发表时间：2005.4.6 1665年，牛顿(Isaac Newton)进行了太阳光实验，让太阳光通过窗板的小圆孔照射在玻璃三角棱镜上，光束在棱镜中折射后，扩散为一个连续的彩虹颜色带，牛顿称之为光谱，表示连续的可见光谱。而可见光谱只是所有电磁波谱中的一小部分。牛顿认为白光(太阳光)使复杂的，由无数种不同的光线混合，各种光线在玻璃中受到不同程度的折射。棱镜没有改变白光而只是将它分解为简单的组成部分，把这些组成部分混合，能够重新恢复原来的白色。利用第二块棱镜可以将扩散的光再次合成为白光。在重新合成之前，通过屏蔽部分光谱，可以产生各种颜色。Young在1802年的实验表明：如果在红、绿、蓝区域选择部分光谱，这三者适当的混合可以再现白光。后来，Helmholtz成功地定量分析了这种现象。混合物中红、绿、蓝比例的变化可以产生多种颜色，几乎可以产生任何颜色，红色、绿色、蓝色三者等量的混合可以再现白色。所以：红、绿、蓝这三种颜色就称为“三原色”(RGB)。红色(Red)绿色(Green)蓝色(Blue)红、绿、蓝光的混合结果暗示了人眼也拥有三种颜色的灵敏读，分别对应于红、绿、蓝。这种三灵敏度理论称之为Young-Helmholtz颜色视觉理论。它可以对三原色合成颜色作出非常简单的解释。三原色理论被广泛应用于各种涉及视觉的场合。先介绍几个概念：1、焦点(focus)与光轴平行的光线射入凸透镜时，理想的镜头应该是所有的光线聚集在一点后，再以锥状的扩散开来，这个聚集所有光线的一点，就叫做焦点。2、弥散圆(circle of confusion)在焦点前后，光线开始聚集和扩散，点的影象变成模糊的，形成一个扩大的圆，这个圆就叫做弥散圆。在现实当中，观赏拍摄的影象是以某种方式(比如投影、放大成照片等等)来观察的，人的肉眼所感受到的影象与放大倍率、投影距离及观看距离有很大的关系，如果弥散圆的直径小于人眼的鉴别能力，在一定范围内实际影象产生的模糊是不能辨认的。这个不能辨认的弥散圆就称为容许弥散圆(permissible circle of confusion)。不同的厂家、不同的胶片面积都有不同的容许弥散圆直径的数值定义。一般常用的是：画幅24mm x 36mm6cm x 9cm4 x 5弥散圆直径0.035mm0.0817mm0.146mm35mm照相镜头的容许弥散圆，大约是底片对角线长度的1/10001/1500左右。前提是画面放大为5x7英寸的照片，观察距离为2530cm。3、景深(depth of field)在焦点前后各有一个容许弥散圆，这两个弥散圆之间的距离就叫景深，即：在被摄主体(对焦点)前后，其影像仍然有一段清晰范围的，就是景深。换言之，被摄体的前后纵深，呈现在底片面的影象模糊度，都在容许弥散圆的限定范围内。景深随镜头的焦距、光圈值、拍摄距离而变化。对于固定焦距和拍摄距离，使用光圈越小，景深越大。示意图1示意图2以持照相机拍摄者为基准，从焦点到近处容许弥散圆的的距离叫前景深，从焦点到远方容许弥散圆的距离叫后景深。4、景深的计算下面是景深的计算公式。其中：容许弥散圆直径f镜头焦距F镜头的拍摄光圈值L对焦距离L1前景深L2后景深L景深FL2前景深 L1= (1)f2 + FLFL2后景深 L2= (2)f2 - FL2f2FL2 景深 L =L2 + L2=f4 - F22L2从公式(1)和(2)可以看出，后景深 前景深。由景深计算公式可以看出，景深与镜头使用光圈、镜头焦距、拍摄距离以及对像质的要求(表现为对容许弥散圆的大小)有关。这些主要因素对景深的影响如下(假定其他的条件都不改变)：(1)、镜头光圈：光圈越大，景深越小；光圈越小，景深越大；(2)、镜头焦距镜头焦距越长，景深越小；焦距越短，景深越大；(3)、拍摄距离距离越远，景深越大；距离越近，景深越小。球面像差(spherical aberration)是由于透镜表面是球面而引起的。由光轴上同一物点发出的光线，通过镜头后，在像场空间上不同的点会聚，从而发生了结像位置的移动。对于全部采用球面镜片的镜头而言，这是一种无可避免的像差。它的产生是由于离轴距离不同的光线在镜片表面形成的入射角不同而造成的。当平行的光线由镜面的边缘(远轴光线)通过时，它的焦点位置比较靠近镜片；而由镜片的中央通过的光线(近轴光线)，它的焦点位置则比较远离镜片(这种沿着光轴的焦点错间开的量，称为纵向球面像差)。由于这种像差的缘故，就会在通过镜头中心部分的近轴光线所结成的影像周围，形成由通过镜头边缘部分的光线所产生的光斑(Halo，光晕)，使人感到所形成的影象变成模糊不清，画面整体好象蒙上一层纱似的，变成缺少鲜锐度的灰蒙蒙的影像。这个光斑的半径称为横向球面像差。球面像差在镜头光圈全开或者接近全开的时候表现最为明显，口径愈大的镜头，这种倾向愈明显。在镜头使用上，通过缩小光圈可适当消除球面像差。但是需要注意的是：如果像差过大，通过缩小光圈消除像差是，可能会引起聚焦平面(就是焦点)的移动。对于球面镜片的球面像差进行矫正，是件非常困难的事情。通常是以某一个入射距(从光轴起算的距离)的光线为基准，然后使用凸、凹两枚镜片加以适当的组合来完成。但是，只要使用球面镜片，某种程度的球面像差就无法获得很大的改善。要想彻底消除大口径镜头全开状态的球面像差，除了采用非球面镜片(Aspherical Lens)之外，别无他法。非球面镜片的作用就是通过修改镜片表面的曲率，让近轴光线与远轴光线所形成的焦点位置重合。目前主要有三种制造非球面镜片的方法：1、研磨非球面镜片：在整块玻璃上直接研磨，这种制造工艺成本相对较高；2、模压非球面镜片：采用金属铸模技术将融化的光学玻璃/光学树脂直接压制而成，这种制造工艺成本相对较低；3、复合非球面镜片：在研磨成球面的玻璃镜片表面上覆盖一层特殊的光学树脂，然后将光学树脂部分研磨成非球面。这种制造工艺的成本界于上述两种工艺之间。由于光线进入广角镜头的入射角比较大，所以球面像差的表现在广角镜头尤为明显。所以在广角镜头上采用非球面镜片来消除像差的有效方法。下面是一些广角镜头的镜头结构：Canon EF 14/2.8L USMCanon EF 24/1.4L USMMinolta AF 35/1.4G Nikon AF 18/2.8DSigm