現在,我不是專家,因此,如果這篇文章讓您大笑,那就不客氣了。不過,據我所知,基本上有兩個因素決定著相機照片的潛在質量:
- Sensor
- Lens(es)
我知道這些年來傳感器技術仍在進步,但是鏡頭呢?該領域是否有任何發展(例如,光滑的玻璃或其他東西),或者在數字時代之前,鏡頭技術是否已經完善?
現在,我不是專家,因此,如果這篇文章讓您大笑,那就不客氣了。不過,據我所知,基本上有兩個因素決定著相機照片的潛在質量:
我知道這些年來傳感器技術仍在進步,但是鏡頭呢?該領域是否有任何發展(例如,光滑的玻璃或其他東西),或者在數字時代之前,鏡頭技術是否已經完善?
是的。在四個領域中都有發展:計算機設計,材料科學,功能,最後一個類別,我將其稱為“別無所好”。
鏡頭設計一直是藝術與科學的結合。在上個世紀的上半葉,藝術顯然是最主要的(甚至對於科學鏡頭設計者而言)。現在,鏡頭設計軟件將平衡轉移到了科學上。當然,在製作具有令人愉悅的渲染效果的鏡頭時仍涉及藝術,但是科學無疑會有所幫助。每個鏡頭都是在不同限制條件之間折衷的:光學(像差,銳度,遠心,變焦,焦距與變焦),物理(元件數量,大小和重量)和成本(使用的元件類型,製造質量,複雜度)。該軟件可以幫助設計人員在預定的可接受標準內創建鏡頭,並允許他們在花費大量資金確定概念是否合理之前,使用仿真測試該鏡頭。
該軟件遵循設計軟件的一般改進(可能會在Photoshop或任何CAD程序中看到改進)以及光學和光子學領域的發展。計算攝影技術的進步也為 Lytro光場相機帶來了幫助。這些軟件的進步又反映在以這種方式創建的現代鏡頭設計中。
我將對該類別的製造進行全面的改進。也許它值得擁有。現代製造技術使用計算機機械來可靠地生產複雜的單個鏡片元件,從而使它們的使用變得更便宜,而以前它們本來價格過高。
這三個方面很重要。
首先,玻璃杯。不同組成的玻璃具有不同的光學特性,對照相鏡頭的要求也各不相同-例如,低折射率,低色散和高透光率都是很好的。製造具有理想性能的玻璃的許多舊方法相當昂貴或還有其他嚴重缺陷。材料科學的進步已生產出具有相似特性的玻璃而沒有這些缺點。
第二,鏡片上的塗層得到了改善。這些鏡片可用於所有優質鏡片上,以減少眩光,這非常重要,因為周圍散射的雜散光會降低圖像質量。新型塗料可以更好,更便宜地實現這一目標,並且具有其他令人希望的特性,例如可以防止指紋和灰塵。
第三:塑料!除了玩具鏡片之外,塑料元件還不能替代玻璃,但塑料在鏡片製造中的應用已經越來越多,而金屬在此之前。在某些情況下,這只是為了使它們便宜而不用擔心質量,但是當良好使用塑料時,它們可以使透鏡更輕巧,更小,而又不影響產品的質量。
我將重點介紹圖像穩定,因為這很明顯。現代鏡頭最多可提供5個停靠點,以提供穩定的好處-也就是說,在保持相同銳度的情況下,快門速度可延長32倍。而且,IS的新進展適用於更複雜和不同類型的運動。由於這裡的競爭非常激烈,並且仍有許多想法尚未開發,因此請期待這一領域繼續快速發展。
隨著散景(失焦區域的視覺質量)已成為越來越重要的因素,越來越多的光圈葉片和帶有倒圓角的葉片越來越普遍。此功能在高級人像鏡頭設計中已經使用了很長時間,但是現在,即使是在低端的“五十年代”,如 Nikon中的功能,它似乎也幾乎是必備功能。和 Pentax。
另一個例子是採用環形超聲設計的更好的鏡頭內電機。還有一個例子是新型賓得鏡頭中的離合機構,即使在身體驅動的自動對焦下,它也可以進行全時手動對焦。或者,某些Pentax鏡頭具有巧妙的內置/可拉出式遮光罩。這與光學設計無關,而是實用創新的一個示例,對攝影師確實有益。
天氣密封是另一個功能:沒有什麼特別創新的功能(除了某些功能)
隨著視頻和靜態攝影之間越來越多的融合,我們將看到與此相關的更多變化:更加安靜的操作,以及無級光圈設置(而不是局限於傳統的光圈或預定的光圈;這可以在拍攝時進行平滑的改變而不會引起曝光跳變)。從非視頻的角度來看,其中許多功能可以說屬於下一類,例如,無級光圈並不是真正對靜態攝影有很多好處的功能。
在此類別中:為使數字化受益而進行的更改,以及針對較小傳感器的新設計。
對於數字,設計需要考慮傳感器材料在膠片上反射率的增加。這意味著進入鏡頭的後退雜散光比以前更多。此外,大多數傳感器對非直射光的容忍度較低,這使得遠心設計更加重要。
而且,較小的傳感器僅意味著可以設計鏡頭具有較小的圖像圓,或者至少具有僅針對中心進行優化的那些重要屬性,而不必擔心全畫幅的拐角。這樣一來,較小,更輕,更便宜的設計仍可提供出色的圖像質量-Pentax的DA Limited系列是此處的代言人, smc DA 15mm f / 4 ED AL Limited是最近的創新鏡頭設計融合了我上面列出的許多內容。
在此類別中也可以進行其他更改。現在,許多相機都可以對色差和鏡筒失真等鏡頭缺陷進行自動軟件校正。實際上,在某些情況下,&拍攝和緊湊型可互換鏡頭相機甚至都不是可選的-只是 on 。相機與鏡頭進行電子通訊,並“知道”如何在RAW處理中調整圖像,以補償該鏡頭型號的特殊問題。這使得鏡片設計的折衷參數有所不同:那些可以在軟件中輕鬆校正的因素可以放任不管,而其他所需的特性則超出了其他方面。目前,重點主要放在尺寸,重量和成本上,但是隨著圖像處理變得越來越快,看到這種想法也進入高端設計也就不足為奇了。
從業餘天文學的世界來講,鏡頭正在發生很大的發展。目鏡和物鏡都在使用新奇的玻璃和計算資源來設計校正良好的屈光設備。新的玻璃混合物並不經常出現,並且為使形狀和特徵相匹配而付出的適當努力仍然需要技術技能。可以使用的不同類型的玻璃給舊的設計帶來新的變化。 Stellarvue通訊
哦,如果您認識一位業餘天文學家,請向他們提及“ Ethos”目鏡。它們是最近流行的設計。
從攝影界來看,最近有一些產品提供了更新的鏡頭設計,這些鏡頭設計在CCD / CMOS上以直角提供更多的光,而可以適應不同角度的較舊的膠片設計。這些鏡頭通常被稱為“數字”或“數字就緒”,因為它們的製造目的是為CCD井提供更好的照明。
此外,最近的產品還包括僅利用較小的照明就可以使用的鏡頭。圖像圓圈覆蓋較小的傳感器。這樣可以使整體鏡頭更小,更便宜。
要調查特定品牌內的事物變化情況,可以瀏覽 Bojidar Dimitrov的Pentax K-Mount頁面。我建議您看一下素數和變焦鏡頭的設計在過去幾年中如何變化。儘管如此,仍需要光學工程師來描述如何以及為什麼進行某些更改的細節。它們變得更加耐用和高效。
希望這會有所幫助!
降低鏡頭的尺寸和重量似乎是重點關注的領域之一。例如,新型帶IS的佳能EF 600mm鏡頭實際上要比以前的非IS輕(5.4公斤對6公斤)。
在較小的焦距下,您具有衍射光學元件被用於製造較小的&較輕的鏡頭,例如佳能的400mm f / 4 DO & 70-300mm f / 4.5-5.6 DO。
除了這裡已經提到的LYTRO光場傳感器外,最近還有其他技術引起了我的注意,液體透鏡,有機傳感器和全局快門。
該透鏡的專利至少已由奧林巴斯,三星和松下(專利頁面)。
他們使用電脈衝來改變鏡盒內部液體氣泡的形式,在這種情況下,鏡盒本身就是鏡頭元件。
市場上已經有一些這樣的鏡頭,但它們用於小型設備,例如網絡攝像頭(使用液體鏡頭和驅動器IC進行實驗),我認為這可能
這項技術的優勢是:
用於變焦或AF的固定式眼鏡
鏡頭內的眼鏡較少
更快的電響應
非電動開啟玻璃
靜音自動對焦模式
編輯:至於有機傳感器,我只知道富士會做到,顧名思義,它使用的是有機成分,富士公司聲稱此傳感器可以超越任何其他FF傳感器的質量,更多信息此處。
最後是全局快門,引用: / p>
全局快門可一次捕獲芯片上每個光點的所有信息
,這意味著它可以使用以下方法消除當前傳感器的典型影響滾動書像拖尾一樣出現污點,歪斜,擺動和部分暴露。更多信息此處。
當然,鏡片仍在改進。隨著時間的流逝,正在生產的玻璃的質量控制得到了改善,並且對塗層進行了很多改進以減少反射/眩光。仍在開發中的鏡頭的其他組件,例如IS / VR系統,在最近幾年變得更加智能。
為了更好地概述一些高端技術,進入鏡頭,請查看 Canon L系列頁面。 (是的或多或少只是佳能的大廣告,但該頁面確實包含許多有趣的信息。)
Nikon的光學技術部分信息也不錯,但歷史卻不多(而且不算浮華)。