關於單鏡反光機和鏡頭的常識

2021-07-03 05:01:45 字數 4098 閱讀 4250

什麼是光學防抖?

防抖技術在近年來開始從高階鏡頭向低端鏡頭普及,除了需要提高iso犧牲來實現的電子防抖和犧牲有效畫素來實現的數碼防抖之外,真正有意義的光學防抖技術主要分成兩大類,一種是以佳能is(hift-type optical image stabilizer technology,簡稱is)為代表的鏡身防抖技術,另一種是以美能達as(anti shake)為代表的機身防抖技術,孰優孰劣一直是廣大愛好者們爭論不休的月經話題,讓我們先從這兩者的工作方式上說起吧。

佳能is

尼康vr

佳能首創了is系統,其他廠商也有類似的技術,比如尼康的vr,騰龍的vc(vibration com-pensation) ,適馬的os(optical stabilizer),松下的mega ois(mega optical image stabilizer)等等,鏡身防抖系統的作用原理是在鏡頭內部搭載了加速度感測器,感知鏡頭的運動情況之後移動鏡頭中某一片或一組鏡片來補償鏡頭運動造成的影象位移。

適馬os

圖麗vc

機身防抖的作用原理其實和鏡身防抖的差不多,只不過從加速度感測器當中感知到的機身運動狀態型號被用於移動影像感測器來補償影象位移,這項技術最早由美能達開發出來,發展到現在三星的ops(optical picture stabili-zer),索尼的sss(super steady shot),賓得(sr,shake reduction),效果最好的當屬奧林巴斯的is(image stabiliser)。

鏡頭防抖和機身防抖哪個更好?

這兩種防抖技術都能夠實現降低1-4檔左右安全快門的效果,但是具體哪個更好,目前還沒有定論,可以確定的是,在4/3系統上,機身防抖顯然是個更好的選擇,一方面可以相容所有鏡頭,節省使用者投資,更重要的是4/3系統的影像感測器面積較小,重量也較小,移動起來反應更加敏捷,而在aps機身上面,機身防抖的效果恐怕要比鏡身防抖稍微差些,畢竟感測器重量和體積都增大了不少,移動起來慣性更大,響應速度會有所不及,所以4/3系統最新的機身e3已經可以做到降低5檔安全快門,而aps機身防抖做的最好的索尼a700也只能降低4檔。

另外,可以打個比方來說機身防抖和鏡身防抖,大家小時候都玩過用鏡子反射陽光到牆上的把戲,而鏡子拿在手中只要改變很小一點角度,牆上的光斑就會跑很長一段距離,那麼,如果象讓光斑的位置固定,是穩定鏡子來的方便還是穩定牆呢?

松下mega o.i.s.鏡身防抖技術中的移動補償鏡片模組

賓得k10d所用的sr機身防抖系統中的加速度感測器

為什麼我開了防抖之後,影象依然會模糊?

防抖並非是萬靈藥,我們在提到防抖技術時,常常用「可以降低安全快門x檔「這樣的語句來描述,一般來說安全快門是鏡頭焦距的倒數,比如180mm焦距(以等效135焦距計算)鏡頭安全快門是1/180s,同樣的,35mm鏡頭安全快門大概是1/30s,手持情況下低於這個安全快門就有可能造成影象模糊,防抖技術的加入可以降低這個安全快門的限制,比如同樣的180mm焦距鏡頭,使用了可以降低安全快門4檔的防抖技術之後,可以在1/90s的快門速度下手持拍攝而影象不虛,但是如果光線暗到快門速度只有1/30s或者更低的話,那麼還是會虛的,所以說即使有了防抖,也要練好自己的鐵手功。

鏡身驅動對焦好還是機身驅動對焦好?

鏡頭的驅動方式常常也成為愛好者們關心的焦點,所謂鏡身對焦是指鏡頭內建了驅動電機,僅僅從機身取得電力**和驅動訊號,而完成對焦所需要的扭力則由鏡頭自身提供,機身不內建對焦驅動電機或者機身內建對焦驅動電機不參與鏡頭對焦工作,而機身對焦則是指鏡頭沒有內建驅動電機,由機身電機通過驅動軸輸出扭力驅動鏡頭對焦的工作方式。

鏡身對焦的典型例子是佳能ef鏡頭。eos系統幾乎所有的ef鏡頭都內建了鏡身驅動馬達(那幾個ts-e移軸鏡頭是手動的),ef卡口也是典型的電子化介面卡口,eos機身中也沒有內建對焦驅動電機。而尼康則是典型的機身驅動派(除了僅僅支援afs及afi鏡頭的d40/d40x),除了afs和afi鏡頭之外,其他的尼康af鏡頭都是由機身來驅動的。

配合鏡身驅動的佳能ef鏡頭,eos機身上沒有搭載驅動電機

機身驅動的尼康d3,紅框內就是機身驅動電機

鏡身驅動的好處是可以根據鏡頭不同選用不同的對焦馬達,如此量體裁衣不會產生對焦馬達扭力不足或者過剩的情況,不足之處是會增大鏡頭的體積和使鏡頭設計複雜化,因為要分配對焦馬達放置的空間,不過聰明的佳能解決了這個問題,他們做出了環形超聲波馬達,這樣只用把鏡頭做胖一圈就可以了,不必占用寶貴的鏡身內部空間。

而機身驅動對焦的優點則是鏡頭設計可以相對簡單,缺點就是對焦馬達扭力固定,有可能會產生大鏡頭驅動扭力不足對焦速度較慢,而小鏡頭扭力過剩的情況,而且為了提高驅動能力,機身對焦馬達一般都會選擇扭力較強的型號,耗電量和噪音都不容樂觀,另外還有乙個不足就是機身驅動軸和鏡頭驅動軸接合部分一般都有不小的曠量,這對於精確對焦來說是極為不利的。

卡口是機械介面好還是電子介面好?

上面說到了驅動形式的問題,就免不了要說說卡口設計的問題,類似於佳能ef卡口一樣,卡口只負責傳遞訊號而不負責傳遞驅動力的,屬於全電子介面卡口,而類似於尼康f卡口一樣,不但但要傳遞訊號,更有機身對焦馬達的驅動軸用以傳遞扭力的,屬於機械電子混合介面,這兩種卡口優劣高下一看便知,全電子介面卡口需要配合鏡身驅動鏡頭來使用,因為不傳遞機械扭力,所以相機和鏡頭接合部位密封性更高,而且鏡頭後組可以設計出更大的孔徑,而機械介面要留出固定的傳遞扭力的位置,所以鏡頭設計上會略顯複雜,而且鏡頭後組很難做大,這對於製造大口徑長焦鏡頭來說是個致命的缺陷。

佳能ef卡口,全電子化介面,不傳遞機械扭力

尼康f卡口,機械電子混合介面,紅圈處即為機身對焦電機傳遞扭力的驅動軸

為什麼尼康沒有超大口徑鏡頭?

對尼康系統有一些了解的朋友可能會注意到,尼康在很多焦段都缺乏超大口徑自動對焦尼克爾鏡頭,比如在85mm段最大的是85/1.4,而佳能的有85/1.2,在50mm段尼康最大也是50/1.

4,而佳能有50/1.0(之前還在旁軸的canon7上做過乙個很**的50/0.95),在35mm段上,尼康最大的是35/2,而佳能有35/1.

4……,這麼對比下來,如果我是尼康,早該羞憤自盡了,那麼為什麼光學設計水平很強勁的尼康會缺乏此類鏡頭呢?這原因又得扯到f卡口上來了。

大家都知道尼康的f形卡口已經歷經40多年的風風雨雨,從mf時代一直跨入af時代而且也將繼續發展延續下去。在尼康機身上的卡口的內徑是44mm,其實就是將35mm底片對角線(43.27mm)"四捨五入」而來的,其意義就是可以將從鏡頭射出來的與35mm膠片面積相同面積的光直接引入機身。

這裡有乙個專業詞彙:從鏡頭卡口法蘭盤到焦平面的距離叫frangle forcallength----一般來說約定俗成的翻譯成「法蘭焦距」「法蘭焦距」的大小是很有學問的,太小了就無法容納下反光鏡,ttl測光等機構;太大了影響鏡頭的實際通光口徑和最近攝影距離。

到目前為止,世界上除contax ax(下圖)這個絕無僅有的焦平面移動自動對焦單反以外的其它所有slr的「法蘭焦距」都是一定的。尼康相機的「法蘭焦距」為46.5mm,這又與鏡頭最大通光口徑有什麼關係呢?

讓我們用簡單的三角幾何來給大家講解一些其中的「奧秘」。

不過在講這個以前先給大家介紹一下鏡頭「最大通光口徑」的定義:在焦平面中心上鑽一小孔(孔的直徑應小於鏡頭焦距的150分之一),將這個孔看作一點光源其發出的光經鏡頭折射成一束圓柱形光,這圓柱的直徑的稱作該鏡頭「最大通光口徑」。這圓柱的直徑與鏡頭焦距的比稱作「最大通光口徑比」,我們經常在鏡頭上看見1:

1.4,1:2.

8等等就是這個意思。

接著講這「法蘭焦距」,我們把一焦距為50mm的鏡頭簡化成一焦距為50mm的簡單凸透鏡。我們從側面來看鏡頭,法蘭盤的直徑為44mm,以其為底作一等腰三角形,三角形的頂點為焦平面的中心。好我們現在就知道了這個「法蘭焦距」其實就是這個三角形從頂點到底的「垂線」,而鏡頭的光軸也正與其重合,鏡頭的焦點就是這個三角形的頂點。

我們現在把這「垂線」延長至50mm(即鏡頭的焦距),把剛才的三角形「放大」。

這個新三角形的底就應該是這個50mm的「鏡頭」的「最大通光口徑」,經過簡單的三角幾何計算我們會發現這個「最大通光口徑」 大約為47.3mm。我們現在就明白了尼康50mm標準鏡頭的「理想最大通光口徑比」為1:

1.06≈1:1.

1,當然剛才我們的計算做了太多的「理想化」假設,而實際上尼康標準鏡頭的最大口徑比只能達到1:1.2左右,然後再加上機身向鏡身傳遞扭力的驅動軸,還有鏡身內部的減速機等等機械結構,能做到1:

1.4已經比較出色了,所以說尼康鏡頭全面轉向超聲波化之後,那些手動時代的牛頭才有可能被重現,比如ais noct 58/1.2。

當然如果當初尼康再把卡口做大約3mm的話,估計今天我們就能看到1:1.0的尼康鏡頭了。

為什麼要對鏡頭進行數位化呢?

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