这个大坑儿可能是有生之年系列了,慢慢填吧,挤牙膏也是挤一点算一点
[举杠铃]开篇防杠[举杠铃]
本文不是微距摄影入门教程,仅面向具有一定微距摄影基础,想涉足显微摄影的玩家。
使用成套显微镜,或使用有限远物镜拍摄的玩家,可以直接关闭本文页面。
本文中所介绍的管镜,只适用于全画幅、C画幅或更小尺寸的传感器,中画幅或更大尺寸像面,由于作者水平和器材有限,不能提供参考。
本文中的所有模拟计算像面尺寸和实拍画幅尺寸,均以通用全画幅尺寸,既像场半径21.6mm为参考,其他画幅请根据实际情况自行换算。
本文中的内容以及链接评测文章,只是作者个人主观片面的理解。
本文只讲述管镜这一个部件,物镜、拍摄平台、堆叠导轨、标本、载物台、照明器材等不在本文讨论范围内。
市面有各种价位的管镜可以选购,需求不同,丰俭由人,本文不特定推荐某一种,不构成购买指导。
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有目录,不迷路。
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1,无限远系统
1.1,什么是无限远物镜
1.2,什么是管镜
1.3,为什么要用管镜
2,管镜
2.1,管镜的形制
2.2,管镜的焦距
2.3,管镜到传感器的距离
2.4,无限远空间的长度
2.5,是正装还是反装
3,各种各样的管镜
3.1,专业管镜
3.2,拆机管镜
3.3,近摄镜
3.4,望远镜物镜
3.5,拆机线扫镜头
3.6,常规摄影镜头
4,常见管镜评测
(这一章是有生之年系列)
1,无限远系统
如上图所示,传统的显微镜是由物镜直接成像,称为有限远系统。
但随着科技水平发展,对光学显微镜的功能有了更多需求,就出现了无限远系统。
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1.1,什么是无限远物镜
现代的先进光学显微镜均采用无限远系统,由物镜射出平行光束,通过管镜成像。
如上图所示,在物镜到管镜之间的这段距离,叫做无限远空间。
可以在无限远空间中放置各种偏振镜、分光镜、干涉棱镜、同轴照明等等功能器件,让显微镜的功能更加丰富,同时不影响成像画质。
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物镜上标有“∞”字样的,就是无限远物镜。
在这个位置如果标有160、210等字样,就是有限远物镜。
在无限远物镜上标有“f=200”、“f=180”之类字样的,是与物镜配套的管镜焦距。
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1.2,什么是管镜
“管镜”这个名词是显微摄影玩家之中的通俗叫法,直译自英语“Tube lens”。
在其他场合,比较严谨的名称是“镜筒透镜”或“结像镜”。
它的功能是将来自无限远物镜的平行光束汇聚成像。
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对于显微摄影来说,管镜通常安装在镜筒之中。
管镜在镜筒中的安装方法,在上一篇《经济型显微摄影镜筒入手教程》文章中已经详细介绍,本文不再赘述。
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1.3,为什么要用管镜
管镜是无限远系统中重要的部件,只有正确地使用管镜,才能让无限远物镜正确成像。
但几乎所有的无限远物镜,在不安装管镜时,也能成像。
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举例:
这里我们以三丰5x/0.14物镜,和尼康f=200的管镜为例子,对管镜的必要性进行说明。
透镜数据来自专利文档,进行适当优化调整,在zemax中模拟出安装管镜和不安装管镜的效果。
此处仅以一套典型的物镜和管镜搭配的模拟结果作为原理说明,
不代表某款物镜和某款管镜的真实光学性能。
上图中以结构图和点列图的方式,列出了四种结构:
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结构1:管镜位于物镜后88.5mm处。
这是模拟处三丰5x/0.14物镜与尼康f=200管镜的理想组合形态。
在右侧点列图中可以看出,成像光斑半径收敛到与艾里斑半径接近。
可以粗略地理解为此时的像质是这套光学系统的最佳状态。
此时的放大倍率5.00x,工作距离36.1mm。
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结构2:不装管镜,调整成最佳成像。
让软件自动算出一个最佳的成像状态。
不装管镜时物方NA会稍稍降低,但可以忽略不计。
在点列图中可以看出,艾里斑半径变大了很多,但成像光斑基本还在艾里斑范围附近。
可以粗略地理解为像质还不错,就是很糊。
此时放大倍率8.68x,工作距离40.7mm。
对于APO物镜来说,5x/0.14都不算分辨率很高的规格。
如果是8~9x/0.14,那可真是糊。
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结构3:不装管镜,后焦距200mm。
这是新手最容易跳的坑,看见物镜上写着f=200,就把后焦距调成200直接装上了。
从点列图中可以看出,这像质基本上是没救了吧,只能勉强看出来拍的是什么。
这个糊的程度接近在1x的微距镜头前面无脑摞上一大堆近摄镜的效果,
或者给微距镜头接一摞管子无效放大的效果。。
此时放大倍率5.20x,工作距离43.8mm。
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结构4:不装管镜,后焦距150mm。
这个错到离谱的安装方法,是把无限远物镜装到机械筒长160的有限远显微镜上的效果。
无法正常成像,全屏糊成狗。
此时放大倍率3.97x,工作距离46.2mm。
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小结:
由此看来,如果不能正确地使用管镜,则不能发挥出无限远物镜应有的性能。
倍率会不正确,成像会很糊,甚至打消了玩下去的兴趣,实在糟心。
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2,具体聊聊管镜
在本章节中念叨一下关于管镜一些常识和注意事项。
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2.1,管镜的形制
管镜通常由若干光学镜片组成一个正屈光度的透镜总成。
由于功能比较单一,它的光学结构一般也比较简单,常见有2片1组、3片2组、4片2组的结构。
但目前没发现有单独1片透镜作为管镜的。
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1片1组的管镜
原因是只有1片透镜无法充分各种修正像差,就算使用最高级的超低色散玻璃,像质一样会很糟糕。
网上有卖各种非常廉价的近摄镜,也有焦距比较合适的。
乍一看似乎也能当管镜用,但由于只有一片低成本甚至粗制滥造的正透镜,用作管镜的话肯定是非常糟糕的效果。
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2片1组的管镜
由一组双胶合镜片组成,这是最常见的管镜的结构。
这种结构可以较好地修正色差和球差,获得清晰的成像。
在显微摄影中可以用作管镜的,比如国产蔡司管镜、适马LSA近摄镜、徕卡ELPRO 2近摄镜,
还有广受好评的望远镜胶合透镜,就是这种2片1组的双胶合消色差结构。
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3片2组的管镜
在消色差双胶合透镜的基础上再增加一片透镜。
具有良好的色差和球差修正,还具备一定的场曲和畸变修正,是比较高级的管镜的形制。
其中比较典型的有RAYNOX DCR150/250近摄镜、奥巴TLU管镜,采用了类似的3片2组式结构。
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4片2组的管镜
使用两组胶合透镜的结构,是性能非常讲究的管镜。
除了能获得优秀的可见光像质以外,对近红外或近紫外波长也进行修正,
通常用于比较高级的科学研究。
其中比较典型的尼康显微镜管镜是这种结构,右边的徕卡管镜看着像4片2组,但没查到资料也舍不得拆看,姑且猜它也是4片2组吧。
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其他的形制
理论上讲,只要焦距合适、入瞳位置合适且具有优良成像性能的透镜组或镜头,都可以实现管镜的功能。
比如焦距180~200mm的线扫镜头、放大镜头,还有常规摄影用的长焦镜头,性能不一,但都可以尝试作为管镜使用。
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2.2,管镜的焦距
首先需要知道,不同品牌的显微镜物镜,使用的管镜焦距也是不同的。
其中常见品牌无限远系统的所使用的管镜和物镜焦距如下表:
标称同样倍率的物镜,各个品牌的焦距可能是不同的。
物镜的焦距是物镜自身的光学属性,与其他无关。
但是你可以在无限远系统中使用任意焦距的管镜,
理论上讲,实际的管镜的焦距与物镜标称的管镜焦距不匹配时,只会影响放大倍率。
放大倍率的计算公式:
无限远系统的放大倍率=管镜焦距÷物镜焦距
如果用三丰5x物镜配蔡司管镜,放大倍率=164.5/40=4.11x,相当于缩倍了。
如果用奥巴5x物镜配尼康管镜,放大倍率=200/36=5.56x,相当于扩倍了。
使用不同的管镜适当地缩倍和扩倍,在实际的拍摄中,对像质影像很低,几乎可以忽略不计。
只需要注意,缩倍时会让物镜本身的有效像场也跟着变小,反应在出片上可能造成边缘画质降低。
过分地扩倍相当于无效放大,比如使用f=400mm的管镜,镜筒过长造成的稳定性降低不说,出片的分辨率也会大大降低。
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2.3,管镜到传感器的距离
管镜到传感器的距离,是管镜后焦距的通俗叫法。
由于“后焦距”这个概念,在爱好者群体中经常会和“焦距”概念混淆,特此强调一下。
焦距200mm的管镜,后镜片顶点距离相机传感器200mm,此时这个管镜的后焦距为200mm。
焦距200mm的管镜,后镜片顶点距离相机传感器180mm,此时这个管镜的后焦距为180mm。
焦距200mm的管镜,后镜片顶点距离相机传感器220mm,此时这个管镜的后焦距为220mm。
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理论上讲:
管镜焦距变更,影响物镜的放大倍率,不影响物镜的分辨率和像差修正性能。
管镜后焦距变更,影响物镜的放大倍率,同时会影响物镜的分辨率和相差修正性能。
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举例:
这里我们以三丰5x/0.14物镜和尼康f=200的管镜为例子,对管镜的后焦距变化进行说明。
透镜数据来自专利文档,进行适当优化调整,在zemax中模拟出不同后焦距对像质的影响。
此处仅以一套典型的物镜和管镜搭配的模拟结果作为原理说明,
不代表某款物镜和某款管镜的真实光学性能。
上图中以结构图和点列图的方式,列出了5种结构:
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结构1:放大倍率5x,通过优化计算出工作距离36.1mm,管镜后焦距172.6mm。
此时在点列图中可以看到,全像场上光斑直径均与艾里斑直径接近,
可以粗略地理解为此时是这套光学系统的最佳画质。
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结构2:将后焦距缩短20mm,变成151.6mm。
此时放大倍率4.7x,工作距离36.9mm,
从点列图上看,中心和边缘画质变糊了一点,但应该还在可接受范围。
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结构3:将后焦距增加20mm,变成191.6mm。
此时放大倍率5.3x,工作距离35.4mm,
从点列图上看,除了最边缘比较糊以外,整体的光斑更小了,几乎缩进了艾里斑里面。
尽管此时由于后焦距增加导致像方稍稍NA降低,但整体上还是可以认为歪打正着地提升了画质。
这个现象我在实际拍摄中遇到过,当时的配置是尼康PlanAPO20x物镜+DCR150管镜反装,
扩倍到21.6x时,边缘画质稍稍降低,中心分辨率比20x时更高一些。
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结构4:将后焦距缩短50mm,变成121.6mm。
此时放大倍率4.3x,工作距离38.4mm,
从点列图上看,光斑变大了很多,糊得很厉害。
过分缩短管镜后焦距会造成像质不可用。
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结构5:将后焦距增加100mm,变成271.6mm
此时放大倍率6.5x,工作距离33mm,
由于后焦距过长,像方NA进一步降低降低,艾里斑变大了很多。
从点列图上看,糊得相当严重。
过分延长管镜后焦距也会造成像质不可用。
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2.4,无限远空间的长度
无限远物镜出射平行光束,并不是一束激光的意思。
为了避免这样的误解,还是应当理解为无限远物镜的出射光在无限远处合焦。
因此,无限远空间的长度,就不会是任意大小。
而是根据物镜的NA和焦距、管镜的入瞳孔径和焦距以及像场直径这几个参数,可以计算出没有暗角的最大无限远空间长度。
上图是计算公式和一个应用例,这年头儿估计没人会看这些复杂枯燥的玩意儿了。
不如直接记住一些常用的数据,以使用入瞳孔径约35mm的DCR150管镜和全画幅照相机为例:
三丰5x/0.14和10x/0.28物镜的无暗角最大无限远空间约110mm。
尼康20x/0.75物镜的无暗角最大无限远空间约93mm。
其他倍率和NA与这些差不多的物镜,无暗角的最大无限远空间也在100mm左右。
所以这个具体的计算数值,并不用太纠结。
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但是无暗角并不是出好片的唯一追求。
最佳画质的无限远空间大小,一直是困扰显微摄影玩家的一个谜题。
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举例:
这里我们以三丰5x/0.14物镜和尼康f=200的管镜为例子,对无限远空间的大小进行说明。
透镜数据来自专利文档,进行适当优化调整,
在zemax中模拟出不同无限远空间的大小对像质的影响。
此处仅以一套典型的物镜和管镜搭配的模拟结果作为原理说明,
不代表某款物镜和某款管镜的真实光学性能。
上图中以结构图和点列图的方式,列出了4种结构:
在这4种结构中,物镜的工作距离、管镜的后焦距、整个系统的放大倍率,都是不变的,只改变无限远空间的长度。
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结构1:物镜紧贴着管镜安装,无限远空间趋近于0mm。
这也是显微摄影玩家使用最普遍的一种安装方法。
使用近摄镜作为管镜时,往往紧贴着安装时也能得到非常理想的成像。
但是有些管镜的最佳成像无限远空间并不在这个位置,毕竟如果无限远空间的极小,那它也就失去意义了。
尤其显微镜管镜和专业管镜,它们的最佳像质无限远空间往往在一两百毫米左右。
从点列图上看,中心画质达到最佳,边缘画质起飞了。
从渐晕图上看,此时在全画幅相机上没有暗角。
右上角有个小拐弯,那是物镜本身的渐晕造成的,跟管镜无关。
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结构2:无限远空间48mm。
这是这套物镜和管镜组合在全画幅相机上无暗角的最大无限远空间。
从点列图上看,中心是最佳画质,边缘画质有点糊。
这时的渐晕图与结构1的完全一样,说明没有暗角。
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结构3:无限远空间88.4mm。
这是全视场最佳画质时的无限远空间。
从点列图上看,从中心到边缘都能获得最清晰的成像。
但是从结构图上看,由于管镜的入瞳孔径有限,造成一部分边缘视场的平行光没能完全通过管镜到达传感器成像。
从渐晕图上看,此时画质最清晰,但是在全画幅上出现了暗角。
以我个人的拍摄习惯,优先保画质,暗角靠后期还是挺容易解决的。
但每个人拍摄需求不同,可以在“高画质”和“无暗角”之间选择折中方案。
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结构4:无限远空间200mm。
从点列图上看,中心依旧是最佳画质,边缘呢?
从结构图上看,由于管镜离得太远,很不幸,边缘光线偏到外面去了,没能通过管镜到达像面。
从渐晕图上看,暗角已经成黑圈了。
当然,用作显微摄影时,并不会把无限远空间设置成这么大,这里只是枚举一个极端情况作为示例。
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2.5,是正装还是反装
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正面还是反面,至今仍旧是个谜。
从各种管镜的设计原理上,大体是可以推测出应该正装还是反装。
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比如近摄镜作为管镜时,近摄镜原本的物面应该朝向相机;
望远镜物镜作为管镜时,镜片的物面应该朝向物镜;
专业管镜安装时,应该参考原厂说明书建议的方向……
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但在实际使用中,不同品牌不同倍率的物镜脾气都不一样,有的正装更好,有的反装更好。
推测出的结果,甚至原厂的安装建议,都有可能被推翻。
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这次使用尼康PlanApo20x/0.75物镜,搭配尼康22018管镜进行实际拍摄,
简单测试一下管镜正装和反装的效果。
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根据尼康官方建议,这个管镜螺纹朝向物镜,为正装,并且给出了详细的安装尺寸。
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中心画质:
正装时边角画质实在埋汰,于是稍微扩倍到22.3x。
70200正装反装的中心画质几乎没有区别,分辨率和色差控制几乎都是完美的水平。
明暗略有不同是这两组照片曝光参数差异。
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全画幅正上方画质:
这个位置约是像场直径24mm左右,可以作为C画幅和M43画幅的边缘位置参考。
同时也可以作为这只尼康物镜FN25的有效视场边缘位置参考。
正装的分辨率没什么大问题,但是出现了比较明显的红蓝色倍率色差。
反装的分辨率很高,有极轻微的紫绿色倍率色差出现。图中右下角有点糊是标本没放平。
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全画幅左上角画质:
这个位置约是像场直径40mm左右。
两组的畸变水平几乎相同,都是比较明显的枕形畸变。
正装的成像糊掉了,红蓝边也很明显。
这也是正常,这个位置早就超出了FN25物镜原本的功能范围。
反装的分辨率依旧很高,有极轻微的紫绿色倍率色差。
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正装与反装的暗角:
使用同样的90mm无限远空间,反装的整体像质更好,但相比正装有更明显的暗角。
反装要修正暗角,可以试试缩短无限远空间,但也有可能因此损失边角画质。
而且物镜本身的边缘视场渐晕,是无法被管镜修正的。
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按照官方说明书,不是说好的应该正装么?怎么反而反装画质更好了?
这就是个谜,猜去吧。
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而且只是在这只物镜上反装画质好,换个别的物镜,指不定又是什么样子。
所以这个正装还是反装,没有定数,只能根据自己手头的设备多多试验了。
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3,各种各样的管镜
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烙饼卷一切,万物皆可天妇罗。
3.1,专业管镜
各家光学大厂都有一些根据自家物镜优化设计的配套管镜产品,
让客户可以自行搭建光学系统用于科研和试验。
用于显微摄影的话,好不用不好用先放一边,非民用品的价格就直接劝退。
二手物镜海鲜摊上一大堆,二手管镜可是真罕见啊。
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3.2,拆机管镜
从废旧显微镜配件上也可以拆到管镜部件。
前提得是比较现代的无限远显微镜,而且旧配件也有发霉的、划伤的风险,买彩票儿的成分比较大。
拆东西的快乐自然不用多说,但这基本也就是图一乐儿。
显微镜内的管镜大多是针对目镜那一丁点儿像场优化的,
一般在20~22mm左右,好一点的有25~26.5mm。
能给C画幅用就算不错了,全画幅能不能用全靠撞大运。
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3.3,近摄镜
这是公认比较靠谱的一种管镜平替,性能优良,价格合理。
比较高挡的近摄镜,具有优秀的色差像差修正。
当然也有粗制滥造的,性能可以很糟糕。
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有些近摄镜直接标注焦距,
比如佳能的250D近摄镜,焦距为250mm;
MARUMI的DHG Achromat Macro 200近摄镜,焦距为200mm
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近摄镜的参数标有+1 +2 +5之类的,标的是屈光度。
或者标成1倍 2倍 5倍之类的,这种标注一般出现在坑人的低端货上,其实也是屈光度。
对应到近摄镜的焦距计算:
焦距=1000÷屈光度
标有+3的近摄镜,焦距=1000÷3=333mm。
标有+5的近摄镜,焦距=1000÷5=200mm。
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过短或过长的焦距,都不能用于管镜,因此我们选用焦距在180~250mm的比较合适。
对应的屈光度也就是+4 ~ +5的范围。
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有些组合式的近摄镜,比如把+2和+3的装在一起,或者+1和+4的组合在一起,也可以得到焦距等同于+5的效果。
70200但市面常见的组合式近摄镜,其本身的质量和装配精度有待进一步讨论。
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近摄镜的口径尺寸丰富,43 46 49 52 55 58 62 67 72 77……让人挑花眼。
通常来说,43~52的给焦距100mm以下的镜头用,52~62的给100~200mm镜头用,67以上的给更长焦的镜头用。
但是用于管镜这个功能,通光孔径用多大的好?这也是个谜。
不过能确定的是,更大的通光口径可以让无暗角的无限远空间更长,尽管这也没什么实际意义。
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公认像质很好的RAYNOX DCR-150近摄镜和适马LSA近摄镜的通光口径只有35mm左右。
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举例:
这里用一个古董适马90mm微距镜头,以及它原配焦距200mm的LSA近摄镜,简单说明一下近摄镜的功能。
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在1989年的专利书特開平1-316714中,记录有这只镜头的光学数据。
在zemax中简单模拟出镜头的使用效果。
结构1:是这只镜头不装近摄镜时的最近对焦距离,放大倍率0.5x。
结构2:在镜头前面安装上焦距200mm的LSA近摄镜,最近对焦距离缩短,放大倍率提升到1x。此时官方说明书推荐光圈收缩到F8~F22。
一是为了获得更大的景深,二是因为如果这时候光圈全开,那画面真是糊得惨不忍睹啊。
按照建议把光圈收到F16,只在边缘有轻微紫边出现。
在那个胶片时代,副厂微距镜头捣鼓成这样儿可是不赖呆,
无论镜头本体还是近摄镜,都是高质量的产品。
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小结:
从结构2的图上可以看出,LSA近摄镜的物面是针对一定距离范围内的实像优化的。
因此可以推测:将LSA近摄镜用于管镜时,它原本物面应该朝向相机,也就是反装。
使用LSA近摄镜作为管镜实际的拍摄效果,也确实符合这个推测。
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3.4,望远镜物镜
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网上有卖望远镜物镜的镜片,作为显微摄影的管镜用途,它的性价比最高。
在那些国产网红爆款望远镜、观鸟镜上,用的就是这种物镜镜片。
一套望远镜下来小百元的价位,包邮还送大礼包,不要拿它跟正经的望远镜去比。
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什么是望远镜的物镜:
这是一个非常经典的双筒望远镜剖面图,其中右下角那组双胶合正透镜,就是望远镜的物镜。
是一种可以当做管镜用的透镜。
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举例:
在zemax中简单模拟一下望远镜物镜的工作原理,以及它当管镜用时的效果。
图中望远镜物镜焦距200mm,搭配理想物镜模型10x/0.28。
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结构1:在望远镜中,无限远光线通过物镜和保罗棱镜,到达虚拟的像面后再通过望远镜目镜进入人眼。
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结构2:考虑到结构1中的物镜的光学参数是带着保罗棱镜一起优化的,
那么在结构2中去掉保罗棱镜,会对像质产生什么样的影响?
在右侧的点列图中,结构2的像质发生了变化,但还没有太夸张。
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结构3:将望远镜物镜用作管镜,来自显微镜无限远物镜的平行光束通过望远镜物镜到达像面。
由于通光孔径大大缩小,各种像差也随之骤减,在中心像场附近拥有非常好的画质。
在全画幅像场边缘处,也只是轻微地分辨率降低。
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需要注意:
使用望远镜物镜作为管镜,可能会有很大的场曲,对堆叠拍摄没有影响,
只是无法胜任平面标本的单张拍摄。
这么便宜的管镜平替,真的有这种好事么?想得美。
可能是由于太便宜了,质量很不稳定,跟抽奖似的。
同一家儿卖的镜片,我买到过完美品,也买到过表面划伤的、镀膜不匀的、胶合层气泡的、胶合层夹灰尘的、光轴歪的……
退来换去还不够折腾的,图便宜吧,就是容易添堵儿。
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3.5,拆机线扫镜头
各种报废复印机、淘汰扫描仪之类的辣鸡光电设备里拆出来的镜头,
骨灰微距小伙伴估计至少人手一大盒子吧。
便宜的有论斤卖的,成色好点的小几十,磨牙解闷儿的小玩意儿。
这种镜头大多是6片4组双高斯结构,并且不对无限远优化。
实际上,这种镜头一般改造成常规摄影用的很多,无限远画质也挺像那么回事儿。
这种镜头以广角和短焦的居多,其中也有少量焦距在180~200的,不妨当管镜试试。
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3.6,常规摄影镜头
这个没啥好说的,贵其实不是主要问题。
分辨率和色差没问题,肯定是管镜里的顶流,有问题可以直接甩锅给物镜。
场曲有分辨率顶着,也是很理想的平场。
畸变多多少少有一点,200mm无论变焦还是定焦,或多或少都会有一些畸变。
不过既然用的是相机镜头,畸变开机内修正就完事了。
只要别是太次太古董200mm镜头,各大牌的当今主流镜头都不用担心什么。
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唯一要踩的大雷就是暗角。
这里用特開2021-56407中的数据,简单模拟一下佳能RF70-200mmF2.8,
搭配理想物镜模型5x/0.14,让镜头在200端无限远合焦时作为管镜的效果,
主要观察不同光圈对暗角的影响。
用于模拟的数据与实际镜头一定有细微差异,不代表该镜头的真实性能,仅供讲解原理。
镜头的光阑位于上图红线位置,距离第一镜片的顶点约100mm。
如果算上镜头的外壳结构、77-52转接环、52-M26转接环,这个距离保守估计也有110mm。
选用这只70200作为参考,主要是因为它的大量镜组都在后端,光阑位置可能还算比较靠前,
应该是用镜头当管镜时比较好的状况了。
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结构1:镜头原本的样子
焦距194,光圈2.9,无限远处合焦。
这个没啥好研究的,很NB就是了。
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结构2:光圈2.9
此时是光圈全开的状态。
配理想物镜模型5x/0.14,实际放大倍率4.85x。
此时镜头光阑的通光直径约为33.9mm,边缘光线完全通过了镜头光阑。
由于镜头后镜组本身结构的问题,边缘视场的光线被挡上了一小部分,这都不叫事儿。
从渐晕图上看,在全画幅角落处出现暗角,不过由于极佳的像质,这种暗角在后期很容易修复。
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结构3:光圈4.0
此时镜头光阑的通光直径约为24.3mm。
从结构图上看,边缘视场的光线有几乎一半被光阑挡住。
从渐晕图上看,暗角变得更加严重了一点,应该还在可接受的范围。
此时全画幅出片四周有比较明显的暗圈,但还有4成信息保留,且分辨率在线,后期可以修复。
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结构4:光圈5.6
此时镜头光阑的通光直径约为17.5mm。
边缘视场的光线被镜头光圈完全挡住了。
从渐晕图上看,算了别看了,惨不忍睹了。
坐井观天,井上还砌了个烟囱。
此时边缘视场已经没有光线到达,暗角里是死黑掺着杂散光,后期强行拉亮也只有底噪,是不可修复的黑圈。
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特别需要注意:
使用长焦镜头作为管镜使用时,焦距放在180也好,放在230也好,主要只影响放大倍率。
镜头的合焦位置需要放在无限远。
如果开启自动对焦,或镜头的合焦位置不在无限远,那么物镜到镜头的光线就不是平行光束,
这样势必对物镜的成像性能造成影响,当然不排除瞎猫碰死耗子歪打正着的情况。
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举例:理想物镜模20x/0.75+70200f2.9镜头的暗角状况
之前模拟中使用的理想物镜模型5x/0.14,相当于玩家常用的三丰5x物镜。
它的出瞳直径约为11.2mm,在用于显微摄影的常见APO物镜里算比较小的。
物镜的出瞳直径越大,由镜头光圈限制造成的暗角就会越严重。
上图使用20x/0.75的物镜,物镜的出瞳尺寸约15mm,
就算镜头光圈全开2.9,受镜头结构影响,边缘视场的暗角比小出瞳尺寸的物镜更严重。
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举例:理想物镜模20x/0.75+70200f5.6镜头的暗角状况
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将镜头光圈收缩至5.6。
受益于物镜出瞳更大,边缘视场上仍有一小部分光线到达了像面,没有被完全挡住。
这样在出片的暗角黑圈里死黑的可能性更小,为后期修复挽留了一丝希望。
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不过话说回来,踏踏实实用个正常点儿的管镜它不香吗?
挺老贵又娇气的200大光圈牛头还是用来拍点别的吧。
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在这一章节中,用70200f2.8当管镜模拟了暗角的问题,
难免会有人提问,光圈不够大就有暗角,那还有200f2呢?那还有200f1.8呢?
正经人谁拿大炮当管镜啊?
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4,常见管镜评测
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评测这部分就有生之年慢慢续写了,咕了的可能性也很大。
现在手头儿大概有十来种管镜,有公认像质很好的,也有图一乐儿的,
还有别人也没用过,我也没用过,等着开盲盒的。
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评测大概会用到显微摄影玩家常用的一些5~20x的APO物镜。
标本参照物目前计划是钢尺、芯片视力表、测微尺、USAF1951 0-7/0-9,这些方便横评,比较有参考价值的物件。
也可能到时候随机乱入一些好玩的标本,看吧。
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评测文章到时候如果没咕的话,会单独开篇,完事儿在这里留个索引连接。
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管镜评测文章连接:没有链接功能,请自行搜索以下标题
20230427 微距踩坑集·管镜系列·图一乐儿·酒红线扫F180
20230502 微距踩坑集·管镜系列·业界标杆·尼康MXA22018
20230505 微距踩坑集·管镜系列·人手一个·Raynox DCR-150
结尾:
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吭哧了这么些日子,写了这一篇概述。
哩哩啦啦一万字,估计有耐心看到这儿的也没几位。
管镜这点儿事儿,就我所知的大体上是都捋了一遍。
有点知识储备,有点使用心得,还有点现学现卖。
顺嘴瞎掰,疏漏难免,还请多多指正!
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——完——
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