透鏡組成像質量的比較

郝丹

^摘要： 現代社會不斷的進步，知識的不斷更新，對透鏡的科學研究也有更進一不的發展，所以對鏡組成像質量的要求越來越高。為了檢測其成像質量，選擇的透鏡組采用數碼相機對其檢測。

數碼相機的鏡頭就是一組透鏡, 相機鏡頭由多組鏡片構成，并含有非球面鏡片。選擇三種鏡頭，分別是標準鏡頭、長焦距鏡頭、短焦距鏡頭。用同一臺數碼相機更換該三種鏡頭，拍攝分辨率板成像，然后通過計算機進行比較檢測三種鏡頭成像的理想狀態,及三種鏡頭哪一個成像最理想，進而確定理想成像的光圈、焦距和鏡頭。

關鍵詞：數碼相機；理想成像；光圈；焦距透鏡組成像質量的比較

一、拍攝

1．標準鏡頭對標準鏡頭的拍攝見下表

光圈

焦距501．422．845．68111622表1

2.拍攝步驟如下

（1）首先在選定的一面墻上，用有色筆畫出長3米，寬2米的矩形，并測量其中垂線的準確位置，標示出準確該位置。將準備好的分辨率板用膠布分別貼在該矩形的中垂線上，右上角和左下角，把分辨率板要貼結實一些。

（2）把數碼相機的標準鏡頭蓋打開，其定焦距為50，任意光圈，選擇防抖拍攝，再不選擇防抖拍攝，以次作為過度照片。

（3）旋動光圈調節按扭找到多級光圈最小為1.4,然后調整數碼相機的位置，讓二個分辨率板邊緣的位于數碼相機拍攝范圍的最邊緣。

（4）將數碼相機用三腳架固定好，從視野中看到二個邊緣的分辨率板位于拍攝范圍的最邊緣，然后按下拍攝按鈕進行拍攝，等拍攝完畢后，調整多級光圈至下一級別2再拍攝，完畢后繼續再把多級光圈分別調至2.8,4,5.6,8,11,16,22各拍攝一張，這樣對數碼相機的標準鏡頭定焦距為50的拍攝就全部結束了。

數碼相機Canon Eos-1Ds MarkⅢ共拍攝了9張不同狀態的照片，緊接著就對同一臺數碼相機用長焦距鏡頭進行拍攝。

3.短焦距鏡頭 對短焦距鏡頭的拍攝見下表

光圈

焦距2445.681116223545.6811162235～5045.681116225045.68111622≈6045.681116227045.68111622≈8045.68111622≈9045.6811162210545.68111622按上表的數據對數碼相機的短焦距鏡頭各種狀態拍攝，拍攝步驟與長焦距鏡頭相同，同時也應注意焦距鏡頭對焦距的選擇無確定標值時,選取大約范圍要盡量準確。對數碼相機長焦距鏡頭共拍攝54張照片。然后是對同一臺數碼相機用短焦距鏡頭進行拍攝。

拍攝工作結束，然后要對拍攝結果進行檢測。

二、結論

通過對上述大量照片的檢測找到了拍攝大幅照片時，數碼相機的標準鏡頭成像理想狀態為定焦距50，光圈5.6。數碼相機長焦距鏡頭成像理想狀態的焦距為110，光圈為8.0。數碼相機短焦距鏡頭成像理想的狀態為焦距56，光圈為8.0。對標準鏡頭理想成像的照片、長焦距鏡頭理想成像的照片、短焦距鏡頭理想成像的照片進行檢測時,拍攝質量最好的是標準鏡頭，然后是短焦距鏡頭，最后是長焦距鏡頭。

發現對于同一臺數碼相機的不同鏡頭成像的理想狀態不同，但是它們有一個共同的規律。標準鏡頭為定焦,焦距為50不考慮?？紤]長焦距鏡頭、短焦距鏡頭的理想成像狀態，長焦距鏡頭可變焦距范圍在70—200，它的成像理想焦距為110，短焦距鏡頭可變焦距范圍是24—105，它成像理想狀態的焦距為56。通過這些可以看出對于數碼相機的鏡頭其成像理想狀態的焦距一般在變焦范圍中間的位置成像最好。

考慮數碼相機三個鏡頭的光圈的成像理想狀態的大致位置，把數碼相機鏡頭的最小光圈擴大三個級別，就是該鏡頭的理想光圈的附近。標準鏡頭光圈對應值為1.4，2.0，2.8,4.0,5.6，8.0,11,16,22。最小光圈為1.4，將最小光圈1.4擴大三個級別其理想光圈則應該在8.0的位置。長焦距鏡頭光圈對應值為2.8，4.0，5.6，8.0，11，16,22,32。最小光圈為2.8，把它擴大三個級別，光圈是8.0，理想光圈就應該在8.0附近。短焦距鏡頭對應的多級光圈4.0，5.6，8.0，11,16,22。最小光圈為4.0，將最小光圈4.0擴大三個級別2，其理想光圈也在8.0位置附近。以上是對三種鏡頭的焦距光圈的比較發現的規律。對于攝影鏡頭來說，假如使用最小光圈拍攝，其影像質量就會有所下降，因此，除非要拍攝全景深的照片，在拍攝時應盡量避免使用最小光圈。

又對三種鏡頭的成像質量進行檢測,發現標準鏡頭是一種成像質量上佳的鏡頭，它對于被攝體細節的表現非常的有效。

對于同一的數碼相機不同鏡頭，理想成像狀態不同。通過利用分辨率檢驗其邊緣效應的方法找出理想成像最佳狀態，并用Adobe Photoshop CS4檢測，希望數碼相機廠商的專業人員給予檢測產品的理想成像狀態，并予以注明，方便用戶的使用。