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        色差和紫邊一樣嗎? 從佳能新35L的BR光學鏡片說開去

        色差和紫邊一樣嗎? 從佳能新35L的BR光學鏡片說開去

        • 分類:行業動態
        • 作者:
        • 來源:
        • 發布時間:2021-08-05
        • 訪問量:0

        【概要描述】佳能在前不久發布了廣角定焦鏡頭EF 35mm f/1.4L II USM,應用佳能最新研發的BR鏡片,能夠有效抑制色差。相信有人會問什么是BR鏡片?什么是色差?色差和色散以及紫邊現象是一回事嗎?為什么有低色散鏡片的鏡頭都很貴?有什么辦法可以消除紫邊?相信看完下面內容,你就會有答案。

        色差和紫邊一樣嗎? 從佳能新35L的BR光學鏡片說開去

        【概要描述】佳能在前不久發布了廣角定焦鏡頭EF 35mm f/1.4L II USM,應用佳能最新研發的BR鏡片,能夠有效抑制色差。相信有人會問什么是BR鏡片?什么是色差?色差和色散以及紫邊現象是一回事嗎?為什么有低色散鏡片的鏡頭都很貴?有什么辦法可以消除紫邊?相信看完下面內容,你就會有答案。

        • 分類:行業動態
        • 作者:
        • 來源:
        • 發布時間:2021-08-05
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        詳情

        佳能在前不久發布了廣角定焦鏡頭EF 35mm f/1.4L II USM,應用佳能最新研發的BR鏡片,能夠有效抑制色差。相信有人會問什么是BR鏡片?什么是色差?色差和色散以及紫邊現象是一回事嗎?為什么有低色散鏡片的鏡頭都很貴?有什么辦法可以消除紫邊?相信看完下面內容,你就會有答案。

         

        1、什么是色散、色差以及紫邊

          色散是指光線從短波(紫)到長波(紅)這一段可見光的光譜內,各種色光在經過鏡頭介質(玻璃)折射聚焦后,由于波長不同,其折射角會有所不同,所以各種色光在焦點處就不會嚴密的匯聚于一點。而這種現象導致的結果則被稱為色差。

          由于鏡頭對不同波長光線的放大程度不同而形成的。色差可分為“縱向色差”和“橫向色差”。

          縱向色差,不同顏色光線的波長不同,焦距也不同

          橫向色差,不同顏色光線的波長不同,放大倍率不同

          相機鏡頭由玻璃構成,利用折射原理將可見光聚焦而成為影像。光線穿過鏡頭后,有機會出現類似菱鏡的效果,不同波長的光線不能在同一焦點上聚焦,在影像上形成色散,即是所謂的紫邊現像。理論上色散在影像中央及邊緣都可以發生,不過由于邊緣的光程較長,因此色散也就特別明顯。由于短波長的折射率較高,因此紫色對色差也特別敏感。由色差而形成的紫邊,通??梢栽诋嬅孢吘壙吹?,而由于紫色折射得較多,所以紫邊一般都是由內向外擴散。此外,遠攝鏡頭的光程長,色散的現像也就特別容易看到。

        ▲產生色散及理想成像示意圖

         

        ▲產生明顯色散的示例

         

        2、色差可以避免嗎

        色差是無法避免的, 只能減弱, 目前采用最多的辦法,是在鏡頭光學結構中使用一定數量的超低色散玻璃(這種玻璃對不同波長的光線折射角差異很小),并結合光學結構中對稱抵消的辦法,使鏡頭的色散壓至最低。

         

        3、目前主要減少色差的辦法

        在天然材料中,一種叫螢石的礦物質就具有局部色散的超低色散特性。質地均勻且透明的螢石是一種極為珍貴的材料,俗名翡冷翠。天然螢石鏡片具有非常優秀的消色差性能,但是其性質并不是很穩定,而且生產成本過于高昂,所以通常只應用在極少數售價高達數萬元的高端鏡頭上。其實早在1800年,人們就知道了天然螢石具有消除色差的作用,但天然螢石結晶太小、太脆、太貴。直到二十世紀六十年代末,佳能掌握了生產大片人造螢石鏡片的技術,制造出人工螢石鏡片,一般直接稱為螢石鏡片。并于1969年推出兩只螢石鏡頭,佳能又于1970年后期研發出相當于螢石鏡片的光學特性的鏡片,此鏡片就是UD超低色散鏡片。

               佳能的低色散鏡片稱為“UD”或“超級UD”,是由光學玻璃混以特殊氧化物制成,其功效為:2片UD = 1片超級UD = 一片螢石。

          尼康和賓得的低色散鏡片稱為“ED”鏡片。尼康稱氟化鈣鏡片會使鏡頭的折射率產生偏差而嚴重影響對焦,但是尼康的ED鏡片擁有超凡銳利度及特低的色差,而且全無氟化鈣玻璃的壞處。其實尼康稱為“氟化鈣”的東西就是“螢石”

          騰龍的低色散鏡片稱為“LD”鏡片及“LD-混合型非球面鏡片”,值得一提的是“LD-混合型非球面鏡片”應該是騰龍的首創。騰龍稱研究出一種經特別處理的樹脂非球面表層,粘著在已成型的LD玻璃鏡片上,從而保證了兩片鏡片的完美結合。

          低色散鏡片在鏡組中的構成片數及鏡片大小也是因鏡頭的設計取向而定,一般而言,它在一個鏡組中鏡片越大越好、越多越好。 但由于低色散鏡片的制造成本要高于普通鏡片,對于同一廠家的產品而言則是一分錢一分貨。至于“性價比”的平衡則要看你的預算了。

         

         

        4、BR光學鏡片又是啥

            BR鏡片是采用了BR光學元件(藍色光譜折射光學元件)的復合鏡片。BR光學元件具有能大幅折射藍色光(短波長光)的特性,可實現更加優異的色像差補償效果。

          2015年佳能迎來了首款采用BR鏡片的鏡頭。BR鏡片是以獲得理想的色像差補償效果為目標開發的。其中的BR光學元件(藍色光譜折射光學元件)是以有機光學材料為原材料,具有與螢石相當,甚至某些方面更加優異的異常色散特性,能夠對藍色光(短波長光)大幅折射,通過將其與一組凸透鏡和凹透鏡組合,構成復合鏡片。使用以往技術難以補償或補償效果不理想的軸向色像差在此鏡片的作用下可大幅減輕,從而抑制了大光圈易產生的色暈現象,大幅提升成像畫質。

        ▲BR光學元件是一種有機光學材料。

         

        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于一點,一直是比較棘手的難題。佳能通過不斷研發,最終開發出了能夠大幅改變藍色光光路的BR光學元件(藍色光譜折射光學元件),找到了一種能夠更好地應對軸向色像差的新方法。

         

        ▲普通凸透鏡與BR光學元件折射對比示意圖

         

        通過下方左側的示意圖能夠清楚地看出,單純凸透鏡與凹透鏡的組合下,雖然使紅、綠光波的光線匯聚于一點,但短波長的藍色光卻因沒能獲得足夠的折射率,未能與其他波長的光聚焦于一點,出現了軸向色像差,最終導致成像的邊緣產生了色暈。右側示意圖中,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),得益于其對藍色光波的異常分散特性,藍色光與紅、綠光線匯聚于一點,從而有效補償了軸向色像差,使成像清晰銳利。

        ▲傳統凸凹透鏡組合與BR鏡片折射對比示意圖

         

        BR鏡片解決了傳統光學材料自身特性的一些局限,從而使以往光學結構中可能殘留的軸向色像差得到大幅補償。即使使用大光圈拍攝時,畫面中被攝體邊緣易出現的色暈也能得到有效抑制,提高了圖像的清晰度。

        ▲未采用BR鏡片與采用BR鏡片實拍對比圖

         

        ▲未采用BR鏡片與采用BR鏡片實拍局部放大對比圖

         

        1、紫邊線象能否靠后期解決

        1)Photoshop鏡頭矯正

          首先打開一張照片,然后點擊“濾鏡”選項,從菜單中找到“鏡頭矯正”一項。點擊進入后,會彈出一個調整窗口。我們只需要來回拖動調節桿就能消除掉相應顏色的邊緣色散了。

        ▲PS中鏡頭矯正

         

        ▲矯正效果對比

         

         

        2)Lightroom鏡頭矯正

        在Lightroom鏡頭校正面板中選擇顏色選項卡。顏色選項卡能夠讓你很好地校正鏡頭產生的色散。在去邊區域中有4個不同的滑塊,其中紫色色相綠色色相分別定義畫面中色差邊緣的色相范圍;而兩個相應的數量(Amount)滑塊則控制去邊的強度,數量設置越大,消除色散的能力越強。于一張有明顯紫邊的照片,我們可以將紫色數量滑塊向右側移動,并且調整紫色色相滑塊。在紫色色相中有兩個不同的滑塊,它們共同決定了去邊命令會影響的顏色范圍。默認情況下,這兩個滑塊分別位于30和70的位置,這代表色相在30°~70°之間的顏色都會受到去邊命令的影響。你可以調整這兩個滑塊以縮小或者擴大色相范圍?;瑝K距離太近,可能造成去邊不完全或者出現生硬的過渡;滑塊距離太遠,則可能影響其他顏色表現。在拖動滑塊的時候按住Alt鍵,去邊命令影響的色彩將變成黑白,這將幫助你更好地確定色相范圍的選擇。

        ▲Lightroom中鏡頭矯正

         

        ▲矯正效果對比

         

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