一支完美的鏡頭應(yīng)該能夠100%還原場(chǎng)景的模樣,但實(shí)際上,這樣的鏡頭并不存在,當(dāng)你極力放大照片,或者觀察畫(huà)面邊角部分時(shí)就會(huì)看到很多“不該存在”的成像缺陷。這些缺陷在光學(xué)中就被稱為像差。像差是一個(gè)統(tǒng)稱,它們會(huì)造成畫(huà)面模糊變型或者呈現(xiàn)色彩不準(zhǔn)等等問(wèn)題。無(wú)論是鏡頭設(shè)計(jì)師還是鏡頭制造廠,在這幾百年歷史中都在與像差做斗爭(zhēng)。更巧妙的設(shè)計(jì)、更先進(jìn)的材料、更優(yōu)秀的加工工藝等等都將當(dāng)代鏡頭的成像水準(zhǔn)不斷推高。而在另外一些人眼中,像差并不是壞事,一些攝影師會(huì)利用像差帶來(lái)的失真進(jìn)行創(chuàng)作,拍出無(wú)法直接看到的華麗畫(huà)面。
彗差
Coma
球面像差
Spherical Aberrations
像散
Astig matism
場(chǎng)曲
Field Curvature
幾何畸變
Geometrical Distortion
色差
Chrnmatic Aberration
最早的鏡頭是沒(méi)有光圈機(jī)構(gòu)的,后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)通過(guò)調(diào)整光圈不僅可以調(diào)整進(jìn)入相機(jī)的光線,還能改變景深,所以插片式的光圈就誕生了,通過(guò)使用不同口徑開(kāi)孔的插片從而實(shí)現(xiàn)了不同的光圈值。不過(guò)插片式光圈用起來(lái)并不方便,導(dǎo)致了后來(lái)葉片式光圈的誕生,我們現(xiàn)在絕大多數(shù)鏡頭使用的都是這種光圈機(jī)構(gòu)。通常,鏡頭廠商會(huì)用光圈葉片數(shù)量劃分鏡頭的檔次。曾經(jīng)最簡(jiǎn)單的葉片式光圈只有3片葉片,這種結(jié)構(gòu)在收光圈后會(huì)拍出三角形的光斑?,F(xiàn)在的鏡頭通常采用7片至十幾片的設(shè)計(jì)。
這個(gè)詞來(lái)自日文,有“模糊”的意思,后來(lái)被德文引入,再之后被英文吸收。多語(yǔ)種的流轉(zhuǎn)導(dǎo)致這個(gè)詞的讀法五花八門。事實(shí)上,這個(gè)詞并不是一個(gè)光學(xué)術(shù)語(yǔ),其表述的焦外成像是無(wú)法用數(shù)據(jù)來(lái)判別好壞的。從審美和認(rèn)知角度講,不處于焦點(diǎn)部分的畫(huà)面應(yīng)該“像奶油般化開(kāi)”才行,至于“怎樣劃開(kāi)”的問(wèn)題,則是一個(gè)很主觀的看法。隨著鏡頭設(shè)計(jì)制造水準(zhǔn)提高,越來(lái)越多廠商開(kāi)始注重鏡頭的散景表現(xiàn)。其中比較特殊的一類鏡頭被稱為STF(Smooth Transfer Focus)鏡頭,通過(guò)在光圈附近增加一片特殊濾鏡,用一種“曲線救國(guó)”的方式大幅度提升了散景“品質(zhì)”,成為用戶口中擁有“完美焦外”的鏡頭。
左側(cè):使用APD的STF鏡頭的焦外光斑右側(cè):普通鏡頭的焦外光斑
焦距是鏡頭最重要的參數(shù)之一。焦距的原意是指平行光線穿過(guò)鏡片匯聚于一點(diǎn)(焦點(diǎn)),此點(diǎn)與鏡片(中心)的距離。在光學(xué)中,焦距是用來(lái)描述鏡片偏折光線的能力的數(shù)據(jù),以凸透鏡為例,越“凸”的鏡片偏折光線能力越強(qiáng),焦距越短;越“平”的鏡片偏折能力越弱,焦距越長(zhǎng)。不過(guò)在攝影中,當(dāng)我們提到焦距的時(shí)候我們其實(shí)想談的是鏡頭的視角,以全畫(huà)幅為例,14mm鏡頭其對(duì)角線視角達(dá)到114°,是名副其實(shí)的超廣角鏡頭,而28mm鏡頭的對(duì)角線視角為72°,比14mm鏡頭的視角窄了很多。而我們常說(shuō)的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭(50mm)其對(duì)角線視角為47°。雖然人們已經(jīng)習(xí)慣用焦距代表視角了,但實(shí)際上這種說(shuō)法并不嚴(yán)謹(jǐn),因?yàn)橥瑯咏咕嗟溺R頭在不同畫(huà)幅機(jī)身上視角也會(huì)不同,為了彌補(bǔ)畫(huà)幅對(duì)視角產(chǎn)生的影響,我們又需要一個(gè)新的概念,也就是焦距轉(zhuǎn)換系數(shù)。
一支鏡頭中大多數(shù)的鏡片都是球面鏡,顧名思義,這些鏡片的表面就是球面的一部分。不過(guò),事實(shí)上,球面鏡是不完美的,因?yàn)樗鼰o(wú)法讓光線完美匯聚,由此造成的失真就是最常見(jiàn)像差之一的“球面像差”。理論上,雙曲面鏡片是完美鏡片,但它們太難制造了,造價(jià)十分昂貴。光學(xué)設(shè)計(jì)師目前采用的是取中的手段,即大多數(shù)鏡片為球面鏡片,只用少量的非球面鏡片校正其他球面鏡片產(chǎn)生的問(wèn)題。以前我們只會(huì)在高端鏡頭上看到非球面鏡片,鏡頭廠商通常會(huì)用“Asph”來(lái)標(biāo)榜這項(xiàng)配置。不過(guò)隨著玻璃壓鑄非球面鏡片和樹(shù)脂非球面鏡片的工藝成熟,越來(lái)越多價(jià)格親民的鏡頭也用上此類鏡片。
如果沒(méi)有鍍膜,只有約90%的光線可以穿過(guò)鏡片。一支鏡頭少則幾片,多則數(shù)十片鏡片,如果沒(méi)有鍍膜,最終沒(méi)有多少光線能到達(dá)感光元件。另外,沒(méi)穿過(guò)鏡片的光線會(huì)在鏡片之間反射,形成炫光,嚴(yán)重影像照片的反差?,F(xiàn)代鏡頭的每一片鏡片都會(huì)進(jìn)行鍍膜,優(yōu)秀的鍍膜會(huì)讓照片看來(lái)非常通透,在鏡頭面向光源時(shí)仍然能夠保證畫(huà)面反差。除了消除反光,鍍膜還有其他功用。比如用來(lái)校正某些光學(xué)材料造成的“偏色”,或者在第一片鏡片增加特殊的鍍膜,保證鏡片更耐磨更耐污。每個(gè)廠家都有自己獨(dú)家的鍍膜配方。
現(xiàn)代鏡頭上常見(jiàn)的是墨綠色的鍍膜