数码相机镜头知识——色散、低色散与超低色散
同一光学介质,对不同波长光的折射率是不同的,也就是说,对于一枚镜头而言,不同色光的焦点位置实际上是不一样的,这必然导致很多成像问题,其中之一就是色散。
众所周知,我们看到的白光都是由不同波长的光合成的。当白光通过三棱镜时,我们会看到七色光谱,这种复色光被分解为单色光的现象,即被称为“色散”。而这种现象导致的结果则被称为色差,是由于镜头没有把不同波长的光线聚焦到焦平面而造成的。它会导致画面清晰度降低。如果色差非常严重,就会使照片中对比强烈部分的边缘上出现异常颜色线条。
为尽力解决色散问题,厂商开始着手开发以低色散材料为基础的镜片。
在天然材料中,一种叫萤石的矿物质就具有局部色散的超低色散特性。质地均匀且透明的萤石是一种极为珍贵的材料,俗名冷翡翠。
天然萤石镜片具有非常优秀的消色差性能,但是其性质并不是很稳定,而且生产成本过于高昂,所以通常只应用在极少数售价高达数万元的高端镜头上。由于天然萤石结晶体积一般很小,而且质地并不都很均匀,所以佳能公司开发了人工萤石结晶技术,制造出人工萤石镜片,一般直接称为萤石镜片。
然而,不论是天然还是人造萤石镜片,成本对于大众来说都太高了。所以各大厂商又纷纷研发萤石镜片的替代品。这些由光学玻璃混合专利氧化物制造的镜片被称为超低色散镜片,有着和萤石镜片相近的光学性能和相对较低的成本。采用这些镜片的镜头具有很强的抗色散能力,成像清晰度高,色差小。
不同厂商生产的超低色散镜片名称不同,如佳能的UD、尼康和宾得的ED、腾龙的的LD和适马的SLD等等,我们可以在部分产品上看到这些标注。当然,为获得更好的效果,现在一些消费级DC的镜头中也采用了超低色散镜片。