相机附加镜头一直是大家感兴趣的话题,近来数码影象俱乐部论坛里有网友还想自己DIY一个增距镜头的。在本文中我想谈谈相机的附加镜头原理和它们的应用,希望能对网友们理解和使用相机附加镜头有所帮助。不当之处,请批评指正。
先来谈谈增距镜头的原理
先说说增距镜头。FC单反相机的增距镜头大多采用置于镜头与机身之间的负透镜即中置增距镜头。在未加增距镜头之前,相机的成像光路(聚焦在无穷远时)如下图所示。
加上了增倍镜头后的光路图如下图所示。由于负透镜的发散作用,使焦点后移,同时也使主面前移,两者都使焦距增加(绿线所示)。而加上增距镜头之后,机身与原镜头之间增加了增距镜头的厚度这段距离,使像平面后移。这样就能达到在无穷远处的合焦。
下图就是在MINOLTA X-700相机上用标谁镜头加上中置距镜后的情况。特别要注意在加上中置增距镜头之后,焦距虽然增加了,同时光圈也缩小了。以图中两倍增距镜头为例,与50mm,F/1.4的标准镜头一起使用,此时的焦距为100mm,而最大光圈只有F/2.8了。
为什么加上中置增距镜头后光圈会缩小呢?这是因为光圈F数是焦孔比,即F=f/D。这里的f是镜头的焦距,加上增距镜头后形成的镜头组合的焦距变长了(在2X增距时焦距为原焦距的2倍),而D不是物理光阑而是入射光瞳,即孔径光阑通过阑前光学系统所成的高斯像。由于原镜头的前面没有增加任何光学器件,入射光瞳没有变。因此,光圈F数就变大了(即光圈变小了)。下图我曾在旧版俱乐部里贴过,解释了物理光阑和入射光瞳这两个不同是概念,为了方便大家,再贴一次。关于主面和焦距的概念,有兴趣的网友可去看本人的帖子《关于焦距》(http://digi.pchome.net/2002/6/23/2_8496.htm)。
许多镜头不可卸的DC相机无法使用中置增距镜头,要采用前置增距镜头。前置增距镜头与中置增距镜头结构不同,原理也不同。前置增距镜头实际上是一个望远镜系统,它使远处来的平行光束(绿线)的直径“缩小”后再进入原镜头成像。加上前置增距镜头后,主面前移,焦距变长。
前置增距镜头在FC和DC上都能用。下图就是一个SONY的两倍增距镜头接在MINOLTA X700相机的标准镜头上的情况。与中置增距镜头的情况不同,加上了前置增距镜头后,焦距变长的同时,由于阑前光学系统变化了,入射光瞳也变大了。光圈F数的值是不变的。因此,加上增距镜头后光圈是否要加档应该根据具体情况来决定。笼统地说曝光时光圈要加档是不对的。当然,上面叙述中没有考虑增距镜头的透光系数的影响。

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