窮三代,單眼鏡頭為何這么貴?

2019-02-12 14:46:35

2016-06-16 22:10

都說單眼窮三代,攝影真的是個比較燒錢的愛好啊!隨便一個全畫幅機身就一兩萬,一支頂級鏡頭再加一兩萬。如果你喜歡生態攝影,那么花個七八萬買鏡頭也是有可能。影友們你們是否想過這個問題:為什麼單眼相機鏡頭這么貴?

其實答案挺簡單,因為成本高啊!

舉個很簡單的例子,佳能新推出的EF 11-24mm/F4L超廣角鏡頭,外觀霸氣,看造型就知道不便宜:

在這支鏡頭裡佳能使用了非球面鏡片UD鏡片超級UD鏡片;而在鏡片鍍膜方面採用了佛塗層亞波長結構鍍膜(SWC),以及空氣球形鍍膜(ASC)。可謂匯集了佳能目前高端的鏡頭製作工藝。

你們說這鏡頭能不貴嘛?

不過微信君知道大家可能不太熟悉這些結構名詞的含義。所以,今天我們就來盤點下在EOS鏡頭中都使用了哪些技術。讓我們在拍攝時感動常在~

1.鏡片類

不同的鏡頭會採用不同的光學結構。為什麼鏡頭裡會有那么多片鏡片?無非是通過不同鏡片的組合抑制色散、眩光等光學缺陷,增加成像的清晰度。

在佳能EOS鏡頭體系中,大概有這么幾種鏡片:螢石鏡片、UD鏡片、非球面鏡片、DO多層衍射光學組件、BR鏡片

在鏡片上做這么多文章,主要就是為了抑制色散。光線因波長(顏色)不同,折射率也各異,這就形成了色散。設計鏡頭時為使分散的光線重新聚集到1點,會組合使用折射率和色散率不同的鏡片進行補償。

但玻璃鏡片組合的補償存在局限,還可能引起顏色錯位(色像差)更影響成像。螢石鏡片便可有效抑制殘存色像差。

什麼是色相差?

看看下面好好一張照片:

放大100%以後:

沒有螢石鏡片的鏡頭(左)與含有螢石鏡片的鏡頭(右),在高光處有明顯的紫色色散

說起螢石,它是在高溫時能夠散發光芒的神奇石頭。螢石由氟化鈣結晶形成,光學特徵是低折射率和低色散,可大幅度改善色像差。但純天然的螢石體積很小,無法用於單眼相機鏡頭。早在1969年,佳能就研發確立了螢石的人工結晶技術,並且成功運用於佳能的鏡頭當中。

人工螢石原料

不過就算人工螢石造價也很貴,所以佳能開發出了UD鏡片,兩片UD鏡片可相當於約一片螢石鏡片的效果。

到了20世紀90年代UD鏡片的性能得到很大提高,超級UD(超級超低色散)鏡片開發成功。一片超級UD鏡片可提供相當於約兩片UD鏡片的效果,進一步地為鏡頭的高性能化和小型化做出貢獻。

這么一看,超級UD鏡片的效果,就可以媲美達到螢石鏡片的性能。

EF 11-24mm f/4L USM採用的UD鏡片和超級UD鏡片

DO鏡片與普通鏡片對於不同色彩光線折射率相反,組合使用恰好消除色像差

而DO鏡片的另一大優勢就是可以縮小體積。普通鏡頭通過縮小鏡片間距來縮短鏡身長度,則會使色像差變大。使用DO鏡片可以有效補償色像差,兼顧了體積與畫質。

採用DO鏡片的400mm f/4鏡頭,鏡身縮短了約84毫米、重量減少了約920克

佳能EF 400mm f/4 DO IS II USM鏡頭與EOS 7D Mark II搭配非常協調

而說到BR鏡片,它是以獲得理想的色像差補償效果為目標開發的。佳能首款搭載BR鏡片的鏡頭是EF35mm f/1.4L II USM,它是佳能光學技術前進道路上的一個重要里程碑。

BR鏡片是英文“Blue Spectrum Refractive Optics Lens”的簡稱,是一組中間包含了“BR光學元件”的複合鏡片。什麼作用呢?

在以往的光學結構中,如何能夠更好地控制短波長的藍色光光路,使之與其他波長光線匯聚於一點,一直是比較棘手的難題。而BR光學元件可以大幅改變藍色光光路。

在一組凸透鏡和凹透鏡中加入了BR光學元件(藍色光譜折射光學元件),得益於其對藍色光波的異常色散特性,藍色光與紅、綠光線匯聚於一點,從而有效補償了軸向色像差,使成像清晰銳利。

BR光學元件的優秀之處可以體現在什麼地方呢?

看看上面這張圖的中心部分:

擁有BR光學元件的EF35mm f/1.4L II USM鏡頭拍攝的照片(左),明顯比對比照片銳利一些。

2.鍍膜類

如果說鏡片技術主要是為了抑制色像差,那么鍍膜技術是為了抑制因光反射引起的鬼影和眩光。

早在20世紀60年代人們就已經發現,蛾子眼睛表面非常細小的凹凸結構能有效抑制光線反射,原因就在於細微的凹凸可以緩和空氣與眼睛之間的折射率之差。

SWC亞波長結構鍍膜便利用了此原理,在鏡頭表面形成小於可見光波長的納米級楔形顯微結構。SWC亞波長結構鍍膜將反射光產生的機率抑制到約0.05%,提高了透光率。

在鏡頭表面形成小於可見光波長的納米級楔形顯微結構,大幅減少以往鍍膜難以消除的眩光與鬼影。

有透射就會有反射,空氣球形鍍膜簡稱ASC,就是為了進一步減少鏡片與鏡片間的反射所研發的新鍍膜技術。ASC空氣球形鍍膜是在多層鍍膜的最上層有規律地平鋪小於可見光直徑數十納米的微小空氣球,折射率甚至低於空氣。

無鍍膜、傳統蒸鍍膜、ASC空氣球形鍍膜的區別

看看擁有SWC亞波長鍍膜與空氣球形鍍膜鏡片的EF 11-24mm/F4L超廣角鏡頭拍攝的照片:

明顯就比其他鏡頭拍攝照片眩光與鬼影少嘛:

3.驅動類

除了光學結構,在EF鏡頭中還有很多電子技術。比如IS影像穩定器、環形USM馬達等等,這些都是為了實現圖像穩定以及快速對焦而開發的技術。不過由於篇幅有限,微信君就不給大家一一介紹了。

IS穩定單元

環形USM超音波馬達

當然,別看鏡頭結構複雜。在現在鏡頭中大多都採用的是“模組化”設計,有些甚至可以直接靠計算機模擬。這已經大大縮減了鏡頭的設計與製造成本。不然它們會更貴。所以微信君想告訴大家:

別嫌鏡頭貴,努力賺錢買裝備!

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