相信很多人都梦想过用手中的数码相机拍摄远方的飞禽或者月球上的环形山,不少人甚至付诸实施----他们将手头的望远镜与数码相机连接起来----然而效果却实在令人难以满意。
要想相机长焦先来了解望远镜
本文作者:似水流年
相信很多人都梦想过用手中的数码相机拍摄远方的飞禽或者月球上的环形山,不少人甚至付诸实施----他们将手头的望远镜与数码相机连接起来----然而效果却实在令人难以满意:图像锐度很低,灰蒙蒙一片,且常伴有严重的成像圈。于是购买高档的望远镜就成了自然而然的选择,可是动辄上千元的价格又非一般人所能承受。有没有一种廉价的方案能够获得可以接受的成像质量呢?因为消费类数码相机都没有可拆卸的镜头,所以通过望远镜拍摄照片的唯一方法就是无焦点方法,也就是把数码相机的镜头直接对准望远镜的目镜,因此目镜的素质对成像质量有着重要影响。我们先从望远镜的目镜谈起。
常见的望远镜目镜有惠更斯目镜,RKE目镜和普罗素目镜等几种。惠更斯目镜由两片平凸透镜组成,目镜视场约为25-40度,反差低,色差,球差场曲明显。
RKE目镜大大改善了色差和边缘像质,视场达到40-50度,低倍时有着舒适的出瞳距离,但是在高倍时表现欠佳。另外,它的场镜靠近焦平面,这样场镜上的灰尘便容易成像,影响观测,所以要特别注意清洁。
普罗素目镜由完全相同的两组双胶合消色差透镜组成,具有大的出瞳距离和视场,适用于所有的放大倍率, 是目前应用最为广泛的目镜。
一般来说,一些200元以内的廉价望远镜为了降低成本,往往采用的是惠更斯(H)目镜。在这种目镜后进行摄影,照片的反差和锐度都很低,边缘像质迅速恶化,图像质量难以接受。而这类望远镜的物镜的结构与素质却与中档望远镜的相差无几,因此制约成像质量的瓶颈就在目镜上。于是我们便想到了能否为这类望远镜更换一个目镜。一般三四百元的望远镜采用的都是普罗素(PL)目镜,用它进行摄影,锐度和反差都会有明显提高,但仍会出现一个讨厌的问题----成像圈。成像圈也称暗角,指的是照片四周的暗圈,一般认为当数码相机镜头的口径大于望远镜目镜口径时就会出现,因此使用大口径数码相机时的成像圈会更加明显。使用光学变焦时成像圈会变大,但往往还不至于消失。
DIY所需要的材料
解决成像圈问题的最好方法是选择一个大口径目镜,幸好一般枪瞄所用的目镜可以满足我们的要求。
一般枪瞄使用的是RKE目镜,具有较好的反差和边缘像质,而且目镜口径也很大(我的这支就有33mm)。关键的一点是价格便宜,在一般出售天文望远镜的摊点,70元左右就可以买到一只质量不错的不带变焦的金属枪瞄。如果只买目镜的话说不定50元就可以搞定。另外由于枪瞄目镜良好的素质,用作近摄镜时也有良好的表现。
而望远镜我们我们选择最廉价的天文望远镜即可。为了保证拍鸟时具有较高的快门速度,我选择的是宁波凤凰光电仪器有限公司产的30070大口径短焦距折射镜,只要105元。
下面我就具体介绍一下望远镜接口的制作方法:
材料:
1.宁波凤凰光电仪器有限公司产的30070折射镜 105元
2.河南中光学集团有限公司产的X4枪瞄 65元
3.52mm带金属接圈的遮光罩一个(口径由数码相机的接口而定,也可选用其他接圈) 15元
4.不同口径的PVC塑料管若干 5元
5.木板一块
6.金属喷漆一罐 8元
工具:
钢锯,钢锉,沙纸,美工刀,钳子,螺丝刀,502胶水等
接下来要介绍的是本文的最重点——改造正式步骤。
望远镜是如何改造的
(一)望远镜的改造
廉价天文望远镜的有效口径往往远小于其标称口径,这是因为制造商为了改善中央像质在镜筒内装了光阑。例如我用的70mm口径望远镜装了光阑后有效口径只有30mm。我们首先要做的就是将光阑去掉。这样做会使6X光学变焦拍摄时像质有所下降,但3X光学变焦下像质的下降已经难以觉察。况且这样做可以获得更高的快门速度并且可以在更弱的光线下对焦、拍摄。在强光下需要更好的像质时可以在物镜前盖上盖子,并将中央的小盖取掉(见下图),也可以实现光阑的效果。
要注意的是,望远镜的光阑有两处,一处在物镜筒内,是一个黑色的圆铁片,用钳子即可取出;另一处在调焦筒内,需要用螺丝刀刻掉。去掉光阑后,望远镜的有效口径在50mm左右,视野明亮多了。
接下来要制作相机的托架。先将望远镜下面带三脚架接口的底座拆下来反过来安装,在下面粘上一块木板(见下图),在木板上凿一个三脚架螺丝孔,孔的位置应在安装相机以后整套装置的重心处。
由于望远镜附送的三脚架很矮且不稳定,没有实用价值,因此我们考虑用它的铝合金支架来制作相机托架。将一条铝合金腿加工成下图所示的支架。
将其插入望远镜与底座之间的缝隙中,如下图
望远镜接口的制作 一
(二)望远镜接口的制作
望远镜接口的各组件如下图所示。各套筒均是由不同口径的PVC塑料管用502胶合而成,其中外套筒的外径等于遮光罩接圈的内径,中套筒底端的内径等于枪瞄目镜的外径,内套筒的外径等于望远镜上棱镜(或反射镜)接口的口径。用砂纸修正套筒的直径,确保套筒之间可以滑动并存在适当摩擦。在中套筒靠近底部的一端的侧壁开一条4cm长的窄缝可以利用侧壁的弹性增加中套筒与外套筒之间的摩擦力。将遮光罩上的胶皮拆下,把金属接圈套在外套筒外并粘牢。
为了提高反差,需要减少套筒内壁的反射。有条件的话,可以直接在中套筒及内套筒内壁涂上一层消光漆;买不到消光漆的可以将墨汁涂在表面粗糙的卡纸内壁上制成消光纸筒衬在中套筒及内套筒的内壁,效果也不错。套筒做好以后,用与相机颜色相同的金属漆喷涂一下会更加美观。
下图是中套筒从底端看过去的样子
下图是望远镜接口的装配图。内套筒,中套筒,外套筒依次紧密结合,而枪瞄目镜刚好卡在中套筒里不会滑落出来。
望远镜接口的制作 二
下图是已装配好的望远镜接口的外观
将外套筒上的遮光罩接圈拧在相机转接桶上(或者UV镜上),相机就和望远镜接口牢固地联成一体,同时这种方式也方便拆卸。如下图所示:
将内套筒露出的一头插入望远镜上棱镜(或反射镜)接口,旋紧固定螺丝,就最终完成了望远镜与数码相机之间的连接,如下图所示:
超级近摄镜的制作方式
把中套筒及内套筒换成近摄镜套筒,按下图进行组装,就构成了一个超级近摄镜
完成图
下图显示了相机接上近摄镜以后的样子
另外,可以将枪瞄直接插入外套筒内,实现枪瞄与数码相机的连接(见下图)。这样的装置相当于一个X4的增倍镜,虽然它口径,倍率均比望远镜小,但是它携带方便,而且成正像,也不失为一个有价值的方案。这样,通过将不同的部件组合,望远镜接口就实现了一物三用。
大家最关心的拍摄效果 望远篇 一
拍摄效果
(一)望远镜与数码相机连接构成的增倍镜
由于望远镜物镜焦距为300mm,枪瞄目镜焦距为50mm,因此两者组合构成6X增倍镜。下图是使用6X光学变焦拍摄的,此时等效焦距为38*6*6=1368mm。
下图是上图的原图裁切
下图是使用6X光学变焦拍摄的
大家最关心的拍摄效果 望远篇 二
下图是使用4X光学变焦拍摄的
下图是使用3X光学变焦拍摄的,此时光圈为2.8时四周开始出现暗角
下图是使用6X光学变焦拍摄的月亮。照片没有resize,只是用photoshop调整了曲线。
大家最关心的拍摄效果 超近摄篇
(二)超级近摄镜
由于枪瞄目镜焦距为50mm,因此近摄镜的倍率为+20。使用6X光学变焦拍摄时,每个象素约代表5um。下图是使用6X光学变焦拍摄的内存条的印刷线路板。
下图是上图的原图裁切
下图是使用6X光学变焦拍摄的头发(原图裁切)
下图是使用6X光学变焦拍摄的床单纤维
扩展性能
望远镜升级以后,此套装置仍然可以使用。如果能够买到显微镜物镜,配合此套装置,稍加改造还可进行显微摄影。只要你能想的到并且肯于付诸行动,还可以实现更多新的功能。
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