在镜头光圈全开,或接近全开时,镜头的通光量大,相差对于成像的影响也大,而口径越大的镜头,影响越明显。这也在一个侧面解释了,为什么在光圈全开始,成像的锐度不如光圈收小一档的问题。因此,我们在使用长焦数码相机的时候,适当收小光圈,可以有效地提高成像画质,增大景深,避免因为光圈过大而引起的焦点较浅,容易跑焦与画面锐度不够的情况。
但是需要注意的是:如果像差过大,通过缩小光圈消除像差时,可能会引起聚焦平面(就是焦点)的移动。因此,在以往的镜头评测中,我们常常看到,该镜头在光圈全开时,成像如何如何,在收小一档光圈后,成像明显改善,在多少光圈时,达到最佳成像效果。
单靠收小光圈来降低相差对于成像的影响还不是一个根本解决方案。要解决它,需要在镜头设计时下功夫。在技术工艺还不发达的时候,往往采用两枚凸凹透镜的方法来解决。具体的方案为:以某一个入射距(从光轴起算的距离)的光线为基准,然后使用凸、凹两枚镜片加以适当的组合来完成。
对于球面镜片的球面像差进行矫正,是件非常困难的事情。通常是以某一个入射距(从光轴起算的距离)的光线为基准,然后使用凸、凹两枚镜片加以适当的组合来完成。这样能够改善球面像差的影响,但不能彻底消除。在目前的技术水平下,要彻底消除相差的影响,就只有采用非球面镜片(Aspherical Lens)这个方法。
原理示意图
非球面镜片不像普通的凹凸透镜那样表面为简单的圆球面,非球面镜在镜头边缘的厚度较大,镜面为非球面状。非球面镜片的作用就是通过修改镜片表面的曲率,让近轴光线与远轴光线所形成的焦点位置重合。当近轴光线与远轴光线都落在同一个焦平面上后,光斑将会消失,成像锐度将会提高。
同时,由于光线进入广角镜头的入射角比较大,所以球面像差的表现在广角镜头更为明显。因此设计优秀的广角镜头都会采用非球面镜片来消除像差。对于长焦数码相机而言,其镜头涵盖广角到长焦的不同焦段,因此,为了保证广角段的成像,也需要加入非球面镜去控制相差。推而广之,目前同样较为流行的广角数码相机,要顾及成像都必须加入非球面镜,因此,我们在选购数码相机时,不妨看看其镜头结构,是否包含了非球面镜。
名镜赏识:
佳能17-40 F4 L镜头示意图
佳能17-40 F4 L,在镜头设计上使用了3片非球面镜片和一片低色散镜片。低色散镜片用于较厚的镜片。该镜头成像优秀获得了一只好评,在推出当年便获得了ESIA大奖。
小结:
看了像差的概念后,我们也可以得出一些使用长焦数码相机的要诀。在机器买回来后,不妨对着同一物品,用不同的光圈值多拍摄几张照片,看看那个才是镜头的最佳成像光圈,在需要拍摄风景,或对成像要求较高的时候,使用该光圈来拍摄。
使用宾得SMC FA SOFT 85/2.8拍摄,当光圈缩小到F8,柔焦效果已不明显了。
当然了, 球面像差也不一定是坏事。像笔者之前常使用的宾得SMC FA SOFT 85/2.8就是巧妙地加大球面像差,以达到柔焦的效果。光圈越大,球差越明显,柔焦效果越强。当光圈收小时,成像逐渐锐利,当光圈小于F11的时候,球面像差的效果也达到最小,成像变为了普通镜头的效果。各位如果有机会使用这枚镜头的话,相信对于球面像差的认识也会进一步提高。