定焦鏡頭介紹
來源:深圳市凱茉銳電子科技有限公司2025-04-03
01 定焦鏡頭內(nèi)部結(jié)構概覽
在之前變焦鏡頭的文章中我們講過,變焦鏡頭內(nèi)部有四個部分。從鏡頭結(jié)構圖和規(guī)格書中,我們也可以看到變焦鏡頭有很多的鏡片組。
例如之前經(jīng)常寫的RF70-200mm F2.8 L IS USM
而定焦鏡頭由于無需復雜的變焦鏡組和對應的補償組,因此相對地,定焦鏡頭的結(jié)構會更簡單,光路也會更高效,如下圖所示:
以RF85mm F1.2 L USM為例:
上文中舉的例子都是L級別定焦鏡頭,如果用一般鏡頭舉例子,那鏡片組和鏡片數(shù)量會更少。
例如下圖的RF 50mm F1.8 STM:
總的來說,定焦鏡頭的內(nèi)部結(jié)構從光學上可以分為三個部分:前組、中間組和后組。
02 定焦鏡頭內(nèi)部結(jié)構詳解
接下來,我們按照上面三個組別對定焦鏡頭的內(nèi)部結(jié)構進行詳細解釋。
a 前組鏡片
一般來說,前組鏡片作為光線進入鏡頭的第一組鏡片,負責將來自被攝物體的光線初步調(diào)整,形成可控的光路。
在廣角定焦鏡頭中,前組常采用凹透鏡(負透鏡)擴大入射角度;在長焦定焦鏡頭中則多用凸透鏡(正透鏡)壓縮光路。
如下圖,是佳能廣角定焦RF24mm F1.8 Macro IS STM,對焦距離無窮遠的模擬圖,我們能看到在鏡頭前端使用了凹透鏡來對光線進行了發(fā)散處理(逆焦式設計):
對應的,換個佳能長定焦鏡頭RF800mm F5.6 L IS USM,對焦距離無窮遠,從圖上可以看到鏡頭前端使用凸透鏡對光線進行了聚焦:
b 中間組
中間鏡片組,在成像過程中一般用于像差校正。
我們可以看上面佳能RF的RF 50mm F1.8 STM的結(jié)構圖,我們可以看到中間有一片特殊的鏡片:
這個鏡片的目的是用來消除色散、球差和彗差。如下圖,是佳能官方對這個鏡片的解釋:
對于廉價的50定都要加一片非球面鏡片,這也說明了中間鏡片組的重要性。
更不用說L級別的變焦鏡頭了(如下圖,一個鏡頭用了多種光學技術)
c 后組鏡片
定焦鏡頭的后組鏡片的用途和變焦鏡頭的后組差不多,主要是進行最后的校準和聚焦,將前面成像的光線精準投射到傳感器平面,控制入射角度以減少邊緣暗角
有暗角的照片如下圖所示,注意看四周的暗影:
我們拿上面的成像模擬圖來進行講解。
可以看到,外界射入的光線經(jīng)后組聚焦后,在傳感器上成像:
簡單點說,后組主要保證能在傳感器上成清晰的像。
d 補充說明
這里我們對定焦鏡頭的分解是基于前中后組來分類。
但是實際上,定焦鏡頭根據(jù)其不同的用途,也有不同的設計結(jié)構。
例如,常見于廣角鏡頭的逆焦式設計(Retrofocus,有時候會被翻譯成反望遠結(jié)構);標準鏡頭的雙高斯結(jié)構、長焦鏡頭的望遠結(jié)構等。
這些結(jié)構由于篇幅原因, 這里先不進行討論,我們會在后面的文章里詳細展開。
另外有些“能用就好”的鏡頭可能不遵循本文介紹的規(guī)律進行設計,這也不在本文的討論范圍之內(nèi)。
03 定焦鏡頭的特點
在之前的介紹里我們說過,定焦鏡頭的結(jié)構相對比較簡單(與變焦鏡頭相比),在同樣的焦距內(nèi)能做到比同定位的變焦鏡頭的光圈更大、實現(xiàn)更高的畫質(zhì)和更小的鏡頭體積。
換句話說,定焦鏡頭更專注于光學性能。
當然,定焦鏡頭付出的代價就是其靈活性。一般來說,一顆定焦鏡頭只能專注于某個場景的攝影,在出門旅行拍攝的時候如果想要對多個場景進行拍攝,就會受到一定的限制。
至于如何取舍,就按照自己的實際需求來吧。
04 總結(jié)
簡單總結(jié)一下。
定焦鏡頭較精簡,前中后組把光斂。
前組光線初處理,調(diào)整角度縮光路。
中組像差做校正,專業(yè)鏡片在此鎮(zhèn)。
后組最后做聚焦,傳感器上實像保。
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