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易建联,从适马105mm F1.4,来看中长焦人像大光圈镜头的规划应战-csgo雷火电竞

admin 欧冠最新报道 2019-05-16 137 0

正如我在索尼135GM内容里说到的那样,人像镜头最重要的两个规划意图是锐度与细节都足够高的焦内,和洁净柔软的焦外虚化,而在当时的规划东西和玻璃资料支持下,这两点恰恰都是中长焦大光圈镜头更简略完成的区域,这也是为什么近年来涌现出好几款100mm左右F1.4光圈镜头的原因,其间比较经典的事例便是适马105mm F1.4 ART。

从个头来看不难发现这但是个我们伙,分量是惊悚的1.6公斤!比佳能85mm F1.2重了600多克,与它最相配的机身是1DX2这种自带手柄的速度旗舰,假如是5D4、6D2等机身与之调配就显得有一丢丢诙谐的感觉……

先来剖析一下它的规划吧,不管适马105mm F1.4 ART、尼康105mm F1.4E、索尼135mm F1.8GM,乃至刚刚发布的蔡司Otus 100mm F1.4,它们的一起特色便是都依据Sonnar这个大结构修正而来,Sonnar自身在1930时代便是以翻开中长焦大光圈镜头规划而出名,当然那时分的大光圈还停留在卡尔蔡司180mm F2.8/150mm F4、徕卡Tele-Elmar 135mm F4、尼康Nikkor-P 10.5cm F2.5这种等级上,跟着光学规划方法和资料的前进,才有了咱们现在的这些F1.4等级中长焦镜头。以我手里这颗适马105mm F1.4 ART为例,它的光学规划如下:

结构上来说有一些或许存在的顾忌,比方第3、4片,也便是整个体系第7、8面的曲面半径很挨近,相对会比较简略导致眩光,事实上的确如此:

上为炫光实拍样张,下为从出射卡口内窥的眩光形状

并且第6、12、13、16片中心十分薄,这对冷加工是一个比较大的应战,特别是终究2个胶合组,应力开释时比较简略发生面型改变,当然,落到终究便是影响本钱的问题,以适马现在的加工安装水平来说应该是比较有决心。

能够看到17片镜片里,运用了3片FLD低色散、2片SLD特别低色散镜片以及1个非球面的规划,这个用料比尼康105mm F1.4E更豪华,整个光路呈葫芦形,第三片FLD处于光线转向方位,利于校对像差,而第1-4和第9-12规划思路十分挨近,终究那片非球面的方位感觉不太抱负,放到光阑后双胶合面作用会更好,并且考虑到它内部有适当多的双胶合和细小空隙双别离镜组,即使没有非球面,也能经过挑选正确光焦度组合的一般资料来完成消球差。当然,它的全体用料仍算是不失沉着,特别是比照14片有10片为特别玻璃的蔡司Otus 100mm F1.4时:

事实上两者还有不少共通之处,而这儿能够引发一个考虑:为什么要用这么多特别玻璃,这些玻璃终究特别在哪里?

接下来的部分会以光学基础知识为主,可酌情阅览,不想看数学和核算能够直接跳到本段最末的加粗文字部分

光学玻璃有一个根本特性:同一块玻璃的折射率随波长减短而变大,一般来说将486.1nm波长的F线折射率,减去656.3nm波长的C线折射率,也即nF-nC作为光学资料的均匀色散,咱们一般说的折射率首要是坐落F线和C线中心的587.56nm波长d线,也即nd,它也根本坐落咱们人眼可见光波长的中心方位。一般来说,nd值越大,也便是规范折射率越大的资料, nF-nC均匀色散也越大,换言之便是蓝色光线与赤色光线的折射差会显着变大,因而不管适马的SLD、FLD或其他品牌的UD、ED,本质上便是低折射率、低均匀色散的光学原料,它们最根本的运用意图便是下降体系色差。除此之外还有一个比较重要的名词:阿贝数,也叫均匀色散系数,它的值vd=(nd-1)/(nF-nC),阿贝数越低,色散就越显着。

事实上,针对两个波长消色差的规划其完成已十分老练,色差分为轴向色差(首要影响焦外)和倍率色差(首要影响焦内)两种,抱负近轴光学体系的轴向色差系数是:

作为空间不变线性体系,多个镜片的色差值以连加的方式出现,h为光线高度,φ为光焦度,v是阿贝数,体系里光线入射高度较大的镜片会奉献更多的色差,这也进一步提醒了为什么小像场体系,比方手机,相对更少出现色差的原因(倍率色差也是如此),校对轴向色差的条件便是φ/v=0,而一个双胶合或只要细小空气空隙的双别离透镜组还应该结合总光焦度来求解,可得两块镜片的光焦度值别离为:

从上可得,假如光组为正,就需求一片低折射率的凸镜调配一片高折射率的凹镜,假如光组为负,则是一片高折射率的凸镜调配一片低折射率的凹镜,这样的组合就能比较好的校对两个波长的轴向色差,而这两片镜片的间隔越大,消色差解所需的光焦度会显着增大,相对规划会更杂乱一点。事实上倍率色差相同受入射光线高度的影响,校对条件也是φ/v=0,进程就不推演了,所以即使是一般镜片,在双胶合或方位十分靠近的状况下能够一起校对轴向和倍率色差。关于今世镜头来说,佳能的BR光敏注胶资料也是借由一个胶合组合来完成短波长折射率的添加,然后便于校对短波长端轴向色差,削减蓝绿光晕出现,是一个一组顶多组的典型计划。

但关于数字成像来说,整个可将光谱乃至超出的部分都得考虑进来,传统的双胶合只能校对其间两个波长的色差,它们的公共焦点或像点相关于中心色光,比方d线的焦点或像点仍然存在违背,所以终究输出仍然会有色差,而这种违背即为二级光谱。行业界针对二级光谱校对的规划也便是我们应该耳熟能详的APO,在这儿就假定一个体系针对C线和F线光校对轴上色差后,它们所构成的公共焦点与d线焦点的间隔,也便是二级光谱值为:

(nF-nd/(nF-nC)是F线与d线之间的部分涣散比,用P Fd来表明,因而,校对二级光谱的条件便是:

结合消色差条件φ/v=0比较可知,二级光谱的校对需求各片玻璃有相同的相对色散,但阿贝数又要相差较大,但是惋惜的是,世上并不存在这种镜片,这正是校对二级光谱有较大难度的原因,而将前面说到的双胶合消色差解代入到上式,可得双胶合或空隙很小的双透镜镜组二级光谱详细数值如下:

写了这么多总算要点!把留意力放在上式终究的分数部分,简略来说,二级光谱的数值仅由玻璃资料的部分涣散比与阿贝数之间的比值所决议,而这个比值关于绝大多数玻璃资料来说简直呈线性关系,也便是说关于胶合规划来说,二级光谱量与结构没有关系,不同一般玻璃资料组合得到的成果也根本是一个常量,d线相对F线的二级光谱约为0.00052f’。这也正是为什么要运用许多特别玻璃的原因!关于色差校对来说,特别的当地在于它们的部分涣散比与阿贝数之间的比值并没有遵从线性关系,而是存在必定程度的违背,而这种违背就叫反常涣散性,反常涣散性高的玻璃资料十分有利于校对二级光谱,即使是在非胶合的镜组傍边,这种特别镜片的作用也很重要(事实上现代镜头得益于资料的快速开展,规划上并不再特别发起胶合),由于这大光圈体系意味着入射光线高度较高,所以适马105mm F1.4 ART等镜头必定会在前组就用上大尺度的高反常涣散性镜片来下降影响,本钱是高了点,但物有所值:

上图为100%扩大,会看到必定程度的轴向色差,但倍率色差收敛得很不错。但别忘了这是100%扩大,在铺满4K显示器观看时,适马105mm F1.4 ART的全体色差操控才干适当不错,即使是在有75mm入瞳孔径的状况下,能到达这种水平现已很不简略。

需求留意的是,正确的资料需求合作正确的规划才干取得最佳作用,单纯的堆料并不必定代表成像本质超卓,最好的比如便是奥林巴斯那几颗F1.2镜头,用了十分夸大的规划但像差体现却不尽善尽美(但从专利来看那几颗也是适马代规划的,这个嘛……)。并且二次光谱的校对会随离轴程度和孔径改变,往往只能对一个带区进行校对,一般是挑选具有最大剩下球差的0.707带光,所以色差的改变往往会比较杂乱。

色差操控较好也意味着适马105mm F1.4 ART的色彩会相对更为精确(当然,终究仍是得靠机身解马赛克猜色),不管焦内焦外,像点分散的散布方式除了最根本的衍射之外,也还受镜头像差的影响,其间比较大的一个项目是球差,球差校对起伏不同,前后景点分散会别离呈中心密布或边际密布的状况,非球面的引进则会因详细的研磨精度,或许发生一圈圈的“洋葱圈”式散布形状,适马105mm F1.4 ART的光斑正是如此:

一起能够看到简直没有因轴向色差而出现带色光环,并且9片光阑叶片很圆,全体来说适马105mm F1.4 ART的虚化是适当给力的,特别是在主体与前后景有较长纵深的状况下,依据弥散圆核算公式:

假定背景点光源物距Ub=20米,对焦于Ua=2米,N=F1.4全开,f=105mm,可得弥散圆尺度C为3.55mm左右,物方对角线有0.85米左右,是半身人像的抱负掩盖规模。作为比照,在物方对角线长相同的状况下,假如换用135mm F2则需求将对焦间隔添加到2.7米左右,此刻再核算弥散圆C=2.93mm。假如持续换成85mm F1.2,对焦间隔为1.7米,C=3.23mm,也便是说在主体占比相同的状况下,适马105mm F1.4 ART的虚化强度要大于原厂135L和85mm F1.2。调整到适马105mm F1.4 ART的最短对焦间隔1米,物方对角线0.42米左右,比较合适拍特写,虚化光斑也能到达7.48mm左右。

由于轴外光束不能悉数经过体系,弥散圆会随离轴起伏增大而呈猫眼状口径蚀,程度与入瞳和像场面积直接关系,简直一切大光圈镜头都会受此影响,即使是前组都现已做到105mm的适马105mm F1.4 ART:

但事实上这个口径蚀现已算操控得很不错,收到F2.8就根本上看不到口径蚀了:

全体来说适马105mm F1.4 ART的虚化作用是现在佳能体系中长焦段的仅有挑选(原厂没有这个焦段镜头),并且作用适当超卓,较好的像差校对也意味着它能够很大起伏减小跑焦的几率,合作1DX2的AF-C,环境光条件比较好的状况下出片率还不错。

焦内方面,因中长焦镜头视场角相对更小,受轴外像差的影响也显着没有那么大,再加之此前鲜有超大光圈规划,所以比较简略做到比较平坦的MTF,即使是价格没那么高,或相对有些时代的也是如此,佳能“1996年双雄”135L和180L便是比较好的比如。而适马105mm F1.4 ART的全开光圈MTF中心部分很出彩,具有较强的反差出现才干,细节体现也比较超卓,实拍反应也是如此:

中心部分100%截图,上为F1.4,下为F4,能够看到十分纤细的比照度不同,但简直是能够疏忽的。

不过在边际有较显着的下滑,径向切向有大起伏的误差,表明全开时边际会显着受像散影响导致结像不实,作为比照,F4时就会显着好转许多:

上图F1.4,下图F4,边际部分100%扩大

但考虑到这是一颗人像镜头,边际往往早就被虚化成高斯都认不出来的容貌,所以影响不算很大,假如是旅途中偶然拍拍风景,收缩到F5.6就很OK了,所以从人像焦内体现来说毫无疑问是尖端水平。

对焦速度方面,适马105mm F1.4 ART选用的是从第5片开端整个后组悉数移动对焦的规划,涉及到足足12片镜片,所以它在大幅切换对焦点方位时速度不算特别快,合作1DX2这种高电压机身时会比5D4、6D2等机身更快一点,但全体来说合作AF-C抓拍人像的压力不大。

要说关于适马105mm F1.4 ART的惋惜,较大的体重是一个,没有带防抖是另一个,体重是为大孔径校对像差不得已而为之,而中长焦大光圈定焦不带防抖在曾经算是默许的规划潜规则,其间的原因在于入瞳径的增大必定使入射光束直径变大,从而相同需求有较大尺度的光学防抖镜片和驱动结构,35mm F2只需求单片就能搞定,到百微就需求厚度和口径显着更大的镜片,且数量到达3片才可完成,佳能最新的85mm F1.4镜片尺度进一步加大的状况下数量也有3片,到400mm F2.8的时分就更是4片的组合,并且这现已是将防抖模块规划在光路较窄的后组的前提下,可参看下面的比照图:

不难想象到105mm F1.4需求运用多大尺度的防抖组件才干完成规划意图,对自身就现已适当巨大的体型来说不算一个好消息,这也是为什么在无反范畴各大品牌会以机身防抖为首要方向的原因之一。

好在现在的全画幅单反简直都有着适当不错的底噪操控/降噪涂改技能,高ISO下F1.4即使在室内手持出片率也不算太低,觉得端太久受不了的话能够上独脚架稳一稳,适马105mm F1.4 ART是标配脚架环的。至少关于佳能EF卡口单反,适马105mm F1.4 ART是现在独此一家的人像之选,从规划到实战输出都算是优显着大于劣,比较合适有85mm F1.8乃至135L的朋友们晋级。

对了,为了回馈头条的朋友们(不管你有没有怼过我),我决议近期搞个小抽奖,奖品或许是键盘鼠标之类的,礼轻情意重,有空就重视一下我的微头条吧,谢谢各位。

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