偏心透镜包含一个或多个光学透镜元件,这些光学透镜元件从透镜的主轴移动或倾斜。这种镜头元件的移动或倾斜可能会由于光线的发散而潜在地导致图像的部分模糊/柔软。虽然在许多镜头中可以观察到非常轻微的光学元件偏心,特别是在超变焦时,严重的偏心和倾斜会使整个图像模糊,镜头无法在整个框架中实现良好的锐度。
当我购买自己使用的镜头时,我总是在决定保留它之前先花时间测试它。正如我在买了新镜片后要做的事情文章,即使你买的是全新的镜片,试一试也是个好主意。不幸的是,尽管制造商努力使每一个镜片都是一流的,但在你收到你的镜片时,很多东西都可能出问题。在某些情况下,这是制造商的错(质量保证差/标准低),在某些情况下,这是制造商的错快递员不小心把盒子扔了装着你昂贵的镜头。其他时候,这是我们的错,或者只是运气不好,镜片被撞掉了。不幸的是,这些问题会对镜片的性能产生负面影响,并产生各种各样的问题。透镜元件脱位就是其中之一,也是一种比较常见的脱位方法。
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1)镜头偏心
当我测试镜头的深度时镜头的评论,我遇到过各种光学问题的镜片。最常见的问题之一,我看到的是,锐度是不均匀的整个框架。在某些情况下,只有帧的一个角落突出,而在其他情况下,图像的一半以上都是柔软的。虽然这样的光学像差场曲率会导致对焦区域外的柔软,一个偏心的镜头会表现出不同的锐度模式。当镜头发生场曲率时,如果在镜头中心对焦,对焦区域外的区域会均匀地呈现出柔和的效果。在简单曲率场的情况下,人们会观察到锐度从框架的中心下降,角落是最柔软的。在更复杂的“波状”场曲率情况下,锐度可能会向帧中下降,然后在角落再次回升。在这两种情况下,锐利和柔软的区域甚至会出现在整个框架中——如果一个角是柔软的,其他三个角也会看起来同样柔软。
然而,一个偏心的镜头可以显示一些角明显比其他角更锐利。根据倾斜的角度,锐度可能会在画面的一边和另一边有很大的不同。在测试了数百种不同的镜片后,我见过各种镜片的偏心。有些偏心可以通过将相机从中心移开(上、下、左或右)来补偿,而在其他情况下,什么都不能在整个框架中实现均匀的锐度。
下面是一个“完美”镜头的插图(并不存在):
正如你所看到的,光线进入一个完美的透镜是正常弯曲的,根据原始的透镜设计,正确地汇聚。现在让我们来看看镜头元素严重偏心的镜头:
当透镜元件偏心时,其轴不再与透镜主轴对齐。这会导致光线发生不同的弯曲,从而大大降低图像的清晰度。
这是一个带有倾斜元素的透镜的插图:
出于说明的目的,我过度夸大了镜头元素的偏心和倾斜(较暗的部分)。正如你所看到的,这里的光线并不是完全融合的,而且有很大的偏差,导致图像严重模糊。需要注意的是,元素如此严重的倾斜是非常不寻常的,很可能会导致无法使用的软图像。在现实中,大多数的偏心和倾斜问题都是非常小的,镜头元素从一边到另一边的偏心/倾斜不到一毫米。与此同时,即使是一毫米也会在图像中造成非常明显的模糊,所以你可以想象镜头组装和质量控制是多么复杂。
便宜的变焦镜头(尤其是超变焦镜头,如本文开头所述)更容易出现偏心,因为它们有塑料桶,在放大/放大时经常会有一些“游戏”。光学元件由塑料元件固定,随着时间的推移,塑料元件会移位甚至断裂。您可以想象,使用平面图表来测试这样的透镜是非常困难的。但这并不意味着定焦镜头上永远不会出现偏心现象——下面的例子来自一个高质量的定焦镜头。
2)测试图样本
在测试表上偏心看起来怎么样?看看下面这张图片,这是我用全新的富士XF 23mm f/1.4 R镜头在f/1.4下拍摄的:
即使没有看到图像的高分辨率版本,也很明显,这里发生了一些奇怪的事情——看看框架左侧的邮票,并将它们与右侧的邮票进行比较——它们看起来明显更柔软。如果你打开整个图像,你会看到镜头的锐度迅速地从帧的中心向左侧退化。正方形的边缘很柔软。现在看一下框架的右侧。你会注意到,右侧的锐度损失不像左侧那么严重。这是一个非常糟糕的镜头偏心的情况,因为即使在从图表的死角中心移动3英尺后,我也无法在整个框架上实现甚至清晰度。镜片有毛病,必须换掉。
3)减少透镜偏心
如果一个元素只是稍微偏心,通常停止到一个较小的光圈将照顾到这个问题。在上述富士23mm f/1.4镜头的情况下,柔软度大幅降低了f/4,在f/5.6时肉眼无法看到。所以,如果你严格地用小光圈拍摄风景和建筑,这对你来说可能不是什么大问题。然而,对于一个35mm的等效质数,期望在弱光情况下表现良好,停止向下并不是一个真正的选择。虽然我很少拍摄平面的对象,但从距离中心一点点的锐度下降来看,我不想有一张部分锐的脸。
如果镜片的光学元件发生严重偏移,它可能会失去无限聚焦的能力。如果镜头元素倾斜得太厉害了(我说的“太厉害”是指倾斜到一毫米!),即使大幅降低也不一定能提高清晰度。也没有后处理修复去中心化。
所以唯一真正的选择就是退货并换一个不同的样品(如果你在退货宽限期内),或者让技术人员维修。
4)分离检测
如果你有一个“可疑的”镜头,如上文所述,显示出不均匀的锐度,有不同的方法可以测试它。理想的情况是使用一个适当的设置,使用一个大型测试图表,摄像机与图表完全平行,但这是一个非常昂贵的解决方案,我个人并不推荐。最简单,最便宜,最简单的测试方法是在无限远处拍摄非常精细的细节。以下是你需要做的:
- 确保前后镜头都是干净的
- 找一堆树/灌木/草地,即任何非常精细的细节,位于相对较远的地方,让你能够无限聚焦。一个没有近距离物体的俯瞰是理想的。如果你住在高层公寓里,关注远处的树木和建筑也会很好。
- 设置好相机的框架,让细节覆盖整个画面。如果你不能装下所有的东西,至少从左下到右下的框架覆盖
- 将镜头调到最大光圈(例如f/1.4)
- 使用实时视图将焦点集中在包含精细细节的区域的中心(以获得良好的焦点)
- 拍张照片
- 如果精细细节没有覆盖整个画面,你只拍摄了底部的两个角,然后重新拍摄,让它覆盖顶部的两个角,然后再拍一张
- 在计算机上100%分析图像。聚焦在无穷远处,你聚焦的区域就会变得锐利。现在看看从左边到右边的细节。两边的极端角应该非常相似(无论是看顶部还是底部)——相似的锐利或相似的模糊。如果一侧清晰,而另一侧明显模糊,那么你的晶状体就偏了
如果你的晶状体是偏心的呢?你是送去厂家修理还是退货?这取决于脱位到底有多严重。正如我上面提到的,我发现许多镜头都有偏心问题——有些比其他的更糟糕。如果问题不大,你只能看到稍微模糊一点,不要担心。但如果你看到了巨大的差异,那么在你实际使用的光圈上重复上述测试。如果你是一名风景摄影师,将相机调至f/5.6,看看模糊是否明显。如果不是,也不用担心。如果你仍然可以看到很大的差异,那么可能是一个好主意,退回镜头或到授权的服务中心进行维修。不要试图自己打开镜头,因为这会使保修期失效,实际上你可能会让情况变得更糟。
5)能有多糟?
如果你想知道镜头偏心可能会对你的图像造成什么影响,看看下面这张我在犹他州拍摄的精致拱门的照片,我几周前把尼克尔24-70mm f/2.8G相机掉在地毯上(它安装在专业水平的机身上):
看到在f/5.6下,画面右侧的图像有多模糊了吗?镜头从外面看很好,但水滴确实倾斜了一个镜头元件。我不知道情况有多糟,直到我回到家看了照片。我花了650美元让尼康来修理它,让它重新调整到它的规格(尼康也不得不更换支架)。
非常有用的解释。谢谢你!
我有一个新的Tamron 28-200mm RXD索尼e座。
从120-200毫米,从f5.6到f16,在RAW图像的右侧30%有轻微的偏心效果。右上角更糟,但右边两个角都比左边更糟。
Adorama给我寄了个新镜片来检查。这个镜头没有掉落,运输箱也没有损坏。
我在同一时间为索尼E买了一个新的Tamron 17-28mm,检查结果很好。
我所见过的关于摄影师的摄影问题的一些最好的解释。bobsports官网太好了。谢谢你!现在我知道分体时要注意什么了。我有一个小的多步下降,打破了我的网球鞋的下降。
我很欣赏你对DX镜头和FX镜头相对优点的解释。
不过,我还没有看到太多关于4K或8K以及DX和FX镜头的视频模式的解释。如果相机可以在DX支持这些模式,似乎相对性能差异和镜头的价值缩小了很多。当然,还需要对视野进行调整。无论哪种方式,像素数都是相同的。此外,过采样技术也发挥了作用。
制造商对传感器数据的处理是另一个感兴趣的领域。你们可能有这方面的章节,我还在探索中。再次感谢!
你好!这是一篇很棒的文章——没有太多关于这方面的信息。我有一个关于场曲率的问题。我知道很多镜头都是“设计缺陷”,但这可能是由于镜头元件不合适引起的吗?我可以想象,它不会是一个去中心的元素,因为效果是对称的,但也许如果一个元素向前/向后移动?
Nasim,谢谢你写了这篇关于镜头分流的文章!我正在考虑换一款FF相机,比如尼康Z7,配几个尼克尔S镜头,即24-70 f/4和50 f/1.8。你有没有听说过这些镜头或佳能EOS R系统和RF镜头有异常多的偏心问题?谢谢你,先生!
许多变焦范围大的桥式相机似乎都有这个问题,正如我所看到的,我拥有的一些桥式相机,以及上传到各种照片网站的用户样本。然后我买了一台索尼SLT-a58 APS-C,带套装镜头,发现同样的问题。我把相机送回索尼维修,但如上所述,他们说它“在规格范围内”(不收费/在保修期内)。然后我买了一个索尼18-135变焦:同样的问题。然后我怀疑这更多的是机身镜头架和CMOS之间的对齐问题。我最近买了一个Sigma 1010 EX变焦:同样的问题,所以不可能所有3个镜头都是偏心的。效果是温和的,这里的照片通常在电脑上以“全屏”尺寸观看,而不是100%,在40英寸的LED电视上以1080p观看。在这些情况下,很难看到效果。
忘了说:不锐度的区域通常在一个角落,右下或左上,并且(我认为)取决于对焦点与相机的距离有多近。我得做一天的测试,记录下每个镜头中焦点离镜头的距离,看看我的理论是否正确。
嗨Nasim,
对于业余和专业摄影师来说,你的网站是一个惊人的知识来源。很多时候,当我在谷歌上搜索一个信息时,最终在你的网站上找到了它。谢谢你干得好!
但我必须承认,你做得太过分了。尤其是欺诈网站广告。我猜你不知道上一个,但每次更新都会有新的浏览器窗口弹出,警告我的Mac充满病毒。当我试图关闭它,它再次警告我。作为一个高级用户,我只是很恼火。但对于任何缺乏经验的用户来说,这可能是一个大问题。
我恳请你在这方面稍微敏感一点。
来自阿塞拜疆的亲切问候!
你的知识和信息是极好的。我最近在12月份买了一部尼康D500。伟大的相机。我在执行任务时愚蠢地掉了相机。我确实检查测试了相机的图像看起来很好,但在我的下一个任务中,我看到了问题。左边模糊,右边清晰。我完全心烦意乱。我只是想检查一下整个系统,相机和镜头,因为相机在保修期内,但我用的是用过的18-200mm,左边的图像模糊,而右边的图像很清晰。在我解决这个问题之前,我必须使用备用系统。我认为镜头是罪魁祸首,因为当镜头遮光罩被推回相机机身时,相机掉在了镜头上。 The camera was loaded with a battery pack, flash bracket and Nikon speed flash that make up a lot of weight. That whole setup fell from a height of a dinner table. I normally carry that camera and it never leaves my shoulder. Big mistake. Any other suggestions would help. Thanks.
NASIM MANSUROV,
感谢你们关于分心的精彩讨论。对我来说也很及时。我的侄子警告过我关于偏心光学,但我还没有读过这篇文章,所以我不知道如何测试它。
我正在市场上为我的索尼a6500买镜头,刚刚在Craiglist上买了一台索尼蔡司FE f4 24-70 OSS(750美元)。
我是在晚上买的镜片,没有电脑,所以我无法测试镜片。今天晚些时候我会的。我希望没有问题。
明天,我要去见一个人(也是Craigslist上的),买一台蔡司Touit 1.8/32毫米(400美元)。从B&H和Adorama的二手商品来看,这款镜头的价格似乎有点低。我将测试它。
谢谢你的精彩阅读。
很棒的文章,谢谢。
非常翔实的文章,谢谢!我在2015年买了一个24mm f/1.8 G -水平照片的上方中心/中心焦点/自拍,不那么清晰,而图像的底部显示出草叶等。我试着调整前方聚焦-只要我使用小牧场和更远的距离,没有问题;同样的D800e,使用85mm f/1.4 G,在f/5.6对焦没有问题——所以这似乎是镜头的问题,而不是我的相机。是时候让你的信息发挥作用了……