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焦圈，为摄影而生
& 让你更了解手中镜头 非球面镜片技术简述
让你更了解手中镜头 非球面镜片技术简述
作者：刘楠
责编：文子林
　　想要拍摄画质出色，细节层次出色的照片不仅需要有高超的技术，在摄影器材方面也要有比较出色的性能产品来辅助你完成你的创作想法，而其中镜头的品质可以说是有着决定的因素，一支品质优异的镜头作为照片成像的保障能让你所拍摄高画质的照片。而如何判定一支镜头是否优异呢，下面我们就以为例和大家具体说说。　　众所周知镜头是由多组优质镜片组成的，为了提高镜头的成像质量在众多镜片中会不同程度的加入一些专业镜片。在佳能镜头中我们经常看到某某镜头的参数介绍中说此款镜头包含3片非球面，两片UD镜片这样的文字，那么它们有什么作用呢？又会对拍摄起到什么影响呢？下面我们来具体介绍一下。佳能EF 11-24mm f/4L USM镜头具有多片非球面镜片　　我们来了解一下非球面镜片。何为非球面镜片，它的作用又是什么呢？镜头中的镜片多为球面镜片，通过镜片的排列方式和它们之间的距离，可以在一定程度上补偿像差。但由于球面镜片本身能力有限，要彻底抑制像差很困难。而非球面镜片则是为补偿多种像差而设计制造的特殊镜片，它通过调节镜片表面的曲率从而控制入射光线的方向将像差抑制在较低水平。因此可以提高大光圈镜头的性能，并且能够让广角变焦镜头实现更为宽广的焦段。经常被应用在广角镜头和包含广角焦段的标准变焦镜头中。非球面镜片可以实现两片球面镜片才能达到甚至更佳的效果，减少了镜片组，所以在镜头小型化方面非球面镜片也能起到很大作用。球面镜片与非球面镜片对比示意图　　在佳能镜头中非球面镜片根据其加工方法的不同可以分为四类，研磨非球面镜片、大口径玻璃模铸非球面镜片、高精度树脂成型非球面镜片以及复合非球面镜片。这四类非球面镜片各具特色，其中研磨非球面镜片加工工艺最为复杂，精度很高，通过研磨将玻璃加工成为非球面镜片。而其他几种非球面镜片的加工方式也各有不同，大口径玻璃模铸非球面镜片和高精度树脂成型非球面镜片锁是通过将镜片材料注入专用的模具中再用高压制作的方式获得的非球面镜片。而复合非球面镜片是在镜片基材上形成紫外线硬化树脂皮膜使镜头表面非球面化。具备非球面镜片的佳能EF-M 15-45mm f/3.5-6.3 IS STM镜头　　至于使用何种非球面镜片都是要结合镜头特征来综合考虑的。非球面镜片对球面像差、彗星像差、歪曲像差等多种像差补偿都很有帮助。　　以上我们简述了佳能镜头中非球面镜片的加工工艺和其对成像的影响以及作用，希望对您挑选镜头时能有所帮助，在您资金范围允许的情况下尽可能的选择一些具有非球面镜片的专业镜头，现在不仅佳能L级的红圈镜头中有具备非球面镜片的专业镜头，一些旗下APS-C镜头和EF-M镜头中同样有具备非球面镜片的镜头，为您提供了更多选择。
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焦圈，为摄影而生解密佳能三支树脂镜片镜头专利
中研普华报道：
相关研究报告
　　佳能30mm f/2.8、18-135mm f/3.5-5.6、18-90mm f/3.5-5.6镜头专利现已公布，日本公开专利号No.，新镜头仅适用APS-C格式传感器。
　　No.号专利详情：
　　公开日期：日
　　申请日期：日
　　除1片UD镜片和1片混合非球面镜片(下图PM)外，新镜头镜片均采用树脂材料制成。树脂镜片生产成本较低，却拥有很好的热稳定性，其性能很难受到外界温度变化的影响。而且由于重量较轻，容易驱动，现已被大量应用于便携数码相机镜头。其缺点也很明显——折射率比玻璃镜片低，而且软化温度很低，限制了镀膜种类，削弱了镜头的抗眩光鬼影性能。
　　专利里最引人注目的是一支30mm f/2.8镜头，等效焦距48mm。佳能目前在30mm端还没有定焦产品，由于最大光圈仅f/2.8，而且没有采用昂贵的镜片和复杂的光学结构，相信其实例化产品的价格会很亲民。
　　实施例1
　　变焦比：7.02
　　焦距：18.60-130.50mm
　　Fno：3.59-5.88
　　半画角：36.29-5.98°
　　像高：13.66mm
　　镜头全长：138.01-187.48mm
　　后焦距：35.60-70.79mm
　　镜头结构：12组16片，含1片非球面镜和1片UD镜片
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咨询QQ:918461镜头本质上就是玻璃产品，为什么有些可以卖到几万的价格？这里将讨论的范围限定在元出头的镜头，我认为这样定价的镜头，比较符合值得讨论的范围。辟谣1：玻璃很便宜我们家窗上的玻璃很便宜，其实他们是很初级的二氧化硅晶体（此处晶体为广义上大家对结晶的称呼，玻璃是非晶体，初中还是高中的物理已经说过了），含有很多会影响光学素质的元素，最简单的是我们从玻璃的侧面观察，发现玻璃是绿色的，因为含有铁元素。其实还有很多元素的，只是这些东西完全不影响玻璃作为窗的应用，所以可以无视了。但到了精密的光学仪器，很多的这些元素是必须被除去或者控制的，从而提高的制作成本。有些东西需要被除去，有些东西必须被添加。用作镜头的玻璃，一般需要较高的折射率，从而提升光学性能，早期的玻璃通过添加铅来实现这个目标，但后来因为环保的需要而禁用了，而是用一些更贵的元素（具体是那些我也不是很清楚）来实现这个目的，进一步提高成本。玻璃的研磨的成本是很高的，倒并不是因为人工研磨（现在还使用人工研磨玻璃的镜头，不拥有巨大销量的特性），而因为玻璃本身硬度非常高，要找比它硬得多的一些特殊合金来研磨，而且这些合金也是损耗品，成本也是摆着的。当然有些很便宜的镜头使用的树脂玻璃，随便磨就可以了。镀膜，现代光学仪器都是使用多层镀膜的，设备同样杠杠的贵，技术都是专利。特殊玻璃，例如非球面镜，贵在研磨，超低色散镜片，贵在成分，萤石，其实就是氟化钙，早期用天然的，现在全部人工制造，佳能专利（不过这玩意不用在”有巨大销量“镜头上）综上所述，镜头玻璃其实很贵。辟谣2：镜头手工装嵌，人工贵除了施耐德、徕卡及原装蔡司之外（本来就不是销量巨大的镜头），几乎没有什么市面易见的镜头是使用完全手工装配的，都是先机器组装一些模块，人再将以各个模块组装起来。装镜头完全没有传说中神秘，都是依样画葫芦的。日本厂商早就将一些便宜镜头放到国外组装，所以装嵌成本不会比一般电子器材高得去哪。所以装嵌人工其实不贵。sigma在日本爱知的工厂，工人在做最后的装嵌辟谣3：虽然镜头设计需要极大量的人力物力，但产量大就可以摊薄了除了我们熟悉的那个伽利略把一块凹透镜一块凸透镜叠一起就成了一个望远镜的故事外，镜头的设计从来都是先经过运算的，曲度是多少的玻璃产生怎样的折射，怎么叠，距离多少，产生什么成像，都是完全靠算的。以前是人算，现在是电脑算，但依然涉及大量人力物力的投入。现代镜头的结构远比以前的复杂，设计一个出来需要投入的钱可是以百万人民币为基本单位的，所以并没有我们想象中的容易和便宜。所以一个镜头结构设计出来之后，是可以申请专利的，受到保护的。而镜头的产量并没有我们想象中大，毕竟不是IPHONE，今年5月23日，算上五花八门的东西，佳能宣布EF镜头累计生产数达到9000万支。这可是一辈子的所有型号的量啊，都够不上IPHONE 4S的销量吧（其实我不知道卖了多少的，哈哈）喂喂，在说你们很贵呢，我再说一说我对那些真正贵价镜头的看法，我将它们定义在15000至数百万吧。前面大家已经了解一个事实了，就是再怎么量产的镜头，其实量都是非常小的。如果你手上有个稍微值钱一点的镜头，不妨看看他们的镜头编号，你会发现他们的生产数量基本都是以万为单位的（宾得、索尼），厉害点的就以十万为单位（佳能、尼康）。这就足以说明，越稀有的镜头（而不一定是光学素质越好的镜头），能平摊设计、生产、流通中的成本的能力就越低，价格就越高。所以普通消费者咬咬牙上个便宜红圈还是可以的，但让你买个50 1.2或者是来套徕卡，大部分人就承担不起了。在摄影器材上，应该说是在几乎所有消费品的顶端领域，一分钱一分货，一毛钱两分货，一元钱三分货就是这样来的，就更不用说企业本身的营销、市场定位因素等等了（这些我不讨论，因为不涉及技术、生产成本本身）有这样一个传说，为了使玻璃获得最好的状态，徕卡在烧制的最后冷却步骤，以一小时降一摄氏度的方式进行温控，以玻璃的熔点大约是1500度左右算，使镜片完全冷却，需要大概2个月的时间（所以我一直觉得这是传说）。作为普通消费者，我们几乎没有渠道知道工程师们为了追求极致的光学素质究竟有多丧心病狂。加上德国蓝领吓死人的工资单，或者那些动则两三万的镜头也就情有可原了。在此再次强调，现在再怎么好的镜头，其实都很少有手工研磨的了。在机器不发达的年代，大师很重要，但现在的机械技术早就超过人手精度太多了，就像你以前还听过国际象棋大师和电脑比赛的故事，现在？哪个大师还出来丢脸啊。倒是手工装嵌还是大行其道的，这倒不是为了提高精度，前面说过了，手板眼见功夫哪里的工人都能胜任，纯粹为了省钱。搞一个动装镜头的机械臂可比请真人贵太多了。宾得在越南装的公主镜头和之前日产的一点区别都米有，成本省了价钱还涨（贱！）还有就是所有的sony蔡司都是made in japan的，其实就是福冈光学，和福伦达一条线出来的，所以为什么比德蔡便宜（要是德蔡能自动对焦，你以为会卖多少钱？）当然了，还有一些镜头超越我的讨论能力的，像大画幅镜头，甚至是一些变态的镜头，那些才是真正意义上的不惜工本，例如：2007年Photokina上卡尔蔡司也展出过一款1700mm F4的中画幅镜头，据说是卡塔尔的一位富商为拍摄野生动物专门定制的，重达256kg，是目前世界上非军方所用的最大的长焦镜头，价格据说达到数百万美元，装在一台悍马上用。。。。。。。。在评论里，很多朋友都对手工研磨表达了非常高的信心，表示最好的镜片应该还是手工研磨的。此处我再强调一次我的观点1.今天的数控机床加工已经能将精度做到纳米级别了，我不能认为人手能够做到这种级别。2.确实，在某些顶尖领域里，当需要的产品不多时（通常是一、两件的时候），依旧会采取纯手工制作，但基本不是基于精度考虑，而是基于成本考虑。例如评论里提到最好的天文望远镜镜片是用手工制作的，我觉得这完全有可能。最好的，基本就是NASA用的级别吧，那么镜片直径也至少是数十甚至上百厘米的吧，需要的量肯定也不多，所以根本没有需要去开发一台精工机床来做研磨活（成本会非常非常高），所以就会用人手啊。人手磨一块出来，测定，精度不够，改进再磨，再侧，再磨再测，总有达标的以个产品，然后这事就完成了，这就是真实的精确手工制作流程。加州大学天文学院的教授们自己做镜头University of California Observatories Technical Facilities摄影圣经纽约摄影教程关注既有添加微信号关注：moke52014& 佳能的镜头是塑料的还是玻璃的？
佳能的镜头是塑料的还是玻璃的？
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小学三年级
现在用塑料镜头的相机很少啊
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☆◇※↙∞♀
哥，您快飞仙了…………………………
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高中三年级
A系列用的树脂镜片。
高中二年级
我的就是A系列。。。。
初中三年级
佳能好多都用的树脂的！噪点多～不好。
高中一年级
牙哈……还真有塑料的阿……
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欢迎光临笨笨猫的blog:
& && && && && && && && &&&=摄影/宠物/护肤/jjww=
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大学一年级
石英石的？好像听人这么说过 A95之后的就是树脂之类的了 成像好就成了呗 用啥材料无所谓
高中一年级
引用:原帖由 telyvisa 于
11:29 发表
佳能噪点多 头一次有人说这话啊
不是n'c的现行使用者就别关注这些打嘴仗的东西了，来点实际的，其实都一样。 :
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＊大牌包们＊＊港澳＊
研究生一年级
小学五年级
小学四年级
我用的IXUS70
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微笑着回忆你~
大学三年级
有塑料外壳的：）但镜头还是玻璃的，呵呵
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比任何影楼都给力的记录老虎尾巴富dodo的成长记录[/url]
研究生二年级
不同的机型不一样吧,有的用塑料的,有的用树脂的
大学一年级
博士一年级
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不知道该写点什么了，因为有人说我签名违规……
初中二年级
小DC出于成本、工艺、重量等原因，很多采用树脂镜片或者陶瓷镜片的，对成像影响不明显——再说要是对成像要求很高的话，就不买小DC了
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～～～宝贝小猪的小猪宝贝～～～
欢迎光临我的胖胖LG的相册/bergpanther
美食&美景等你来品评哦～～～
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两个各有优缺点,树脂的重量较玻璃的轻,不易打碎,但不如玻璃的养眼,怕磨,现在树脂材料也在改进,如新型的高密度树脂镜片,解决了原来密度不够,折射偏光问题,还有增加了镀膜滤出有害光等,总体说,树脂的优于玻璃的,但这是指较好的树脂片而言,街头卖的那个,还不如玻璃的.
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