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几款定焦、变焦镜头口径蚀的差异

无忌原创
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烟斗祭司
2002-08-30

  "口径蚀"是任何镜头无法避免的一种现象,由于它的存在或多或少地对影像产生一定的影响,它也是镜头众多特性中的考量之一。


  口径蚀的产生原因


  我们知道,在通过镜头获得一个取景范围内的景物,能够在胶片上成像而被纪录下来。在考察取景范围内的景物通过光圈时的状况,可以通过下图示意说明.当位于画面中心附近的一个对焦实点,可以不受任何遮挡地通过光圈面上的任何点而在胶片上成像.但是位于画面边缘的对焦实点,在通过光圈面时仅仅有一部分光路通过,而另一部分由于镜桶的前沿的遮挡而无法通过光圈面到达胶片上。或者说进入镜头前端镜片的光线无法通过整个光圈面,而是通过光圈面的其中一部分到达胶片。其结果导致了胶片上画面边缘的亮度下降,俗称暗角。


 


  其实通过简单的观察很容易体验到它的存在.将机械光圈设定为接近全开的位置,如果从镜头正面观察镜头内部的光圈的话,能够看到整个光圈叶片,而偏离一定的角度观察的话,仅仅能观察到大部分光圈叶片,其中一部分叶片被镜边缘遮挡.显然,实际上偏离一定角度就意味着对应于胶片画面的边缘,此时通过光圈到达胶片上的光线显示为橄榄球型(亦称月牙形).当随着光圈的收缩,渐渐能看到全部的光圈叶片,此时对于着通过光圈到达胶片上的光线显示为圆形,镜头边缘的遮挡随之消失,口径蚀得以改善甚至被消除。


  另一方面边缘亮度的降低可以用数学公式表述:S=k*(cosA)的四次方.k是针对某镜头系数;A为画面边缘像点偏离光轴的角度;对于画面四角而言,A等于该镜头视角的二分之一。这种亮度的降低与收缩光圈无关,即使收缩光圈也无法改善。


  通常一些公布的镜头参数当中包含了MTF曲线以外,还公布变形率曲线和边缘亮度衰减曲线. 边缘亮度衰减曲线包含了cos的四次方法则与”口径蚀”综合的结果。可以看出,越是广角镜头,暗角越严重。


  望远镜头中"口径蚀"带来的问题


  虽然望远镜头中存在暗角现象,但是由于视角比较小,往往它不太引人注目,但是有时它以其他方式显示出来.以下列人像照片为例,背景中的光斑并非显示完整的圆形,而是月牙形,它的作用很容易为人们所注意,有损美感。由此看出,对于望远镜头而言,背景存在高光亮点时,"口径蚀"在很大程度上左右背景成像的效果,影响观感。


 


  针对"口径蚀"对背景光斑虚化效果的影响,在此通过实际拍摄和比较画面边缘的光斑虚化形状,试图讨论收缩光圈的影响,以及变焦和定焦镜头之间的差异。镜头焦距(或者合成焦距)选择180毫米至210毫米之间.本次测试采用的镜头为:

  Nikkor AF Zoom 80-200mm/2.8(New)

  Nikkor E Zoom 75-150mm/3.5(测试150mm端)

  Nikkor Micro ED 200mm/4D

  Nikkor Mirco 105mm/2.8 + Kenko AF 2X Conversion

  Contax Sonnar T* 180mm/2.8


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