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“灭门星”——你真的懂它吗?

天魔王 PENTAX和LEICA笔记 2021-02-10

        这篇文章之前,魔王先与各位看官交代清楚,本篇并非枪文,也未收取官方任何广告费用,皆因最近关于宾得DA*55/f1.4的讨论甚嚣尘上,魔王只想给各位看官提供一个更深入了解此镜的机会,希望能对DA*55/f1.4的讨论提供些帮助。


        宾得DA*55/f1.4,宾得在产最大光圈镜头,是宾得后世代功勋设计师平川纯先生在PENTAX履职其间留下的最后一件商品化作品,被国内宾友非常友好的称之为——“灭门星”

        为什么叫灭门星,魔王斗胆总结下:“大光圈太肉”,“紫边严重”,“边缘画质差”,“全幅有暗角”,“全幅会边崩”,“跑焦太厉害”,“SDM=速度慢”,还有没有?仔细看看,额滴神啊,这么不堪的镜头,还带☆,坑爹呢这是?据说很多人买了DA*55的结局就是灭门,“灭门星”这么魔性的名字就是这么来的。

       为什么这么多镜头不写,单单写这支镜头?因为DA*55是魔王这么多年唯一留下来的DA镜头,从2012年一直保有到现在。很多朋友问魔王,为什么DA镜头最后只留下了“灭门星”,今天,魔王就来给各位大大说道说道,到底这只“灭门星”怎么样。


为什么要给DA*55/f1.4加星?



        星镜,从第一只M*300开始就代表着宾得最顶级的高能镜头,但是这只饱受吐槽的DA*55/f1.4为何能红星加身?欲想知其然,必先知其所以然,我们先从“灭门星”的光学设计上来看看,到底如何:

       

        首先,魔王要解释清楚一件事,DA*55从专利设计来看,本就是APS画幅镜头,专利明确指出,该镜半画角为14.4°(完整画角即为28.8度),而焦距为56.07mm,由此可见该镜视角为等效85mm,焦距为55mm,非常明确APS-C画幅中焦镜头,而并非标镜。故而有些声音说,DA*55/f1.4是全画幅镜头设计这个观点是有误区的。但是为何K1或者胶片相机上出片是没有问题的,后面会为大家解释。

        从平川纯申请的专利来看,里面同时存在55mm和50mm两种设计。但是为何焦距最终确定为55mm,这点引用平川纯先生的原话:“50から55に変わったのは企画部署からの要望によるものです。 画角を135版に換算すると、50だと77になりますが、55だと85になります。”(翻译成人话就是:从50到55的变化是基于企划部门的要求。这个视角是按照135画幅换算的,当135画幅为77mm时镜头焦距是50mm,当135画幅为85mm时,镜头焦距为55mm。)但是,魔王猜测可能还有另一种考量:宾得的法兰距为45.5mm,因此像FA43/f1.9这样的镜头,后镜必须伸进机身进而配合高折射镜片,才能将空间利用到极致。然而“灭门星”的设计还有FREE系统,将焦距拉长一些,从设计上而言就会更加灵活,有足够的空间来安放最后一枚FREE镜片(FREE是什么,魔王后面会解释)。

        从设计图来看,DA*55/f1.4采用的是9片8组的双高斯设计,按照物方开始的顺序为:正透镜、正透镜、像方凹面的负透镜、光圈镜片、物方凹面的负透镜粘合正透镜、正透镜、正透镜、正透镜(像方凹面的负透镜和物方凹面的负透镜中间,贴近光阑,有一枚整个成像系统中折射率最低的凹面光圈镜片),其中四枚镧系高折镜片,一枚异常低色散镜片(非ED),用料可谓下手较重。各位看官可以注意魔王标红的两枚镜片,这两枚镜片是平川先生对高桥泰夫先生经典的7片6组双高斯设计基础上加入的两枚(除去这两枚镜片即恢复7片6组),后面会重点提到这两枚镜片的加入。


经典双高斯镜头设计: 

        言归正传,从设计图来看,平川先生采用的是非常传统的双高斯结构设计来设计的DA*55/f1.4这只中焦人像镜头,譬如宾得“星巴舞”A*85/f1.4,“杯子”FA*85/f1.4,L牌R80/f1.4,Z牌T*Planar 85/f1.4,美年达AF85/f1.4G(D/D Limited),观音EF85/f1.2L II,鞋厂AF-S85/f1.4,大法的FE85/f1.4GM等等等等,均是各种双高斯的设计。

        为什么主流厂商均选择双高斯设计来做中焦人像镜头呢?双高斯设计的最大优点,就是可以通过结构上的对称性,和光圈像方的一组胶合镜组,使得六种主要像差(球差、彗差、场曲、像散、畸变和色差),尤其是球差,均能得到比较容易而有效的相互抵消和修正。要知道从1888年Alvan Clark折腾出双高斯,一直到1964年高桥泰夫定型7片6组的双高斯基础,乃至当下,在没有高折射玻璃材料的年代,甚至高折射玻璃十分昂贵的年代,这种设计,都是非常具有现实价值和吸引力的。

(Alvan G. Clark于1888年始创的双高斯概念)

(高桥泰夫先生设计的7片6组双高斯型)


        这种设计有什么缺点么?当然,二线性这是大家都知道的。镜头散景与球差的修正紧密相连,因为对称结构对高解析力的追求,高阶球差的修正必然会带来散景上的影响。镜头设计的平衡博弈精妙之处就在于此啊。

        另外,双高斯设计还会带来边缘成像质量的下降,自高桥泰夫定型7片6组的双高斯设计之后,由此发展的双高斯设计均存在这种现象,各家也都有各家自己的修正手段和方式,当然后面我们也会讲到平川先生对此作出的独特设计。


光圈镜片设计:

        腹黑的平川先生,在DA*55/f1.4的专利中专门提到观音EF50/f1.4这枚镜头,他说在EF50/f1.4这种传统的镜头设计上,有明显的横收差不足的倾向,也就是说,容易产生弧矢面的像散,感觉有“圣光”。平川先生在专利中明确表明,DA*55的设计是以做到横向收差的良好补正为目的。

(佳能EF50 1.4结构图,加藤正猛设计)

EF50 1.4收差图,其中非点収差中S线表示弧矢像差,即横向收差,M线表示子午像差,即纵向色差

S线与M线的一致性较差,S线在超过中心30%的位置就表现出较大偏离值,而且为了修正中心及附近的横向收差,导致画面边缘出现反向偏离


        那么,平川是如何解决这个问题的呢?平川先生发现在在光阑两侧面对面的一对凹面透镜是产生难以矫正的横向收差的主要原因,那么,在这两枚相对的凹面透镜之间增加一枚折射率很低的凹面镜做辅助透镜,紧贴光阑后面,可以很好的矫正横向收差。所以,上面被魔王标红的光圈镜片,被加入到设计中来。平川还发现,当光圈镜片贴近光阑的时候,畸变也会被矫正的很好。更进一步,如果这枚低折射光圈镜片的凹面在物方一侧,像方一测为平面透镜时,可以降低光线的入射角度,而且成像边缘几乎不会产生高阶像差,进而大大改善边缘成像质量。

(再来看下平川先生在DA*55/1.4的设计中对横向相差的校正,实线S线与虚线M线一致性非常好,而且偏离值保持较为线性状态)


        当然这种加入光圈镜片改善边缘成像质量的设计并不是平川先生发明的,却是十分考验设计水平之举。如此设计的摄影镜头比较著名的还有徕卡“圣光”第一代M35/f1.4,徕卡现行版M35/f1.4 Asph,徕卡“八枚玉”第一代M35/f2.0,徕卡“七枚玉”第三代M35/f2.0,徕卡现行版M35/f2.0 Asph,徕卡现行版M50/f1.4 Asph,以及被誉为单反标镜标杆的徕卡第三代R50/f1.4 E60。以上镜头均为双高斯设计并使用了光圈镜片来修正横向像差的思路(徕卡真是一招鲜吃遍天)。当然这种徕卡玩的游刃有余的设计并非徕卡所首创,这种设计最早可以追溯到二战前的电影镜头和航空镜头。



固定最后一枚镜片的FREE浮动设计:

        DA*55/f1.4作为一枚中焦人像镜头,近摄能力是考验其实际表现的关键指标之一。但是在镜头设计与镜头测试中,一般都是以无限远成像为优化方向。所以,为了改善近距离的成像,平川纯又在最靠近像方的位置增加了一枚镜片,并固定不动,这就是魔王标红的那枚正透镜。

        这套系统是宾得独创的FREE系统(Fixed Rear-Element Extension),这套系统的精髓在于,在完整的镜头设计之后,再额外增加一枚镜片来修正近距离拍摄时的球面相差。当镜头对焦时,这枚固定镜片物方一则的全部镜片整体往复移动,实现镜头合焦,即使拍摄距离发生变化,也可以保持镜头性能。这套系统看上去和尼康的CRC(Close-Range Correction)近距矫正系统比较类似,他们的主要区别在于尼康CRC系统是一组或两组镜片在相对于其他镜片大幅度移动时,一般只做1mm范围内的浮动,除开这一两组镜片,则镜头设计是不完整的(FREE系统的光学设计优越性)。

        除了改善近摄的球面相差之外,FREE系统还有一个作用,是可以在不使用价格昂贵ED镜片的情况下,稍微减少近摄时的色散。

        基于FREE系统或类似系统的特点,对近摄要求较高的微距镜头和人像镜头几乎都融入了这种系统设计,Pentax最负盛名的微距镜头“离别钩”A*200/f4.0 marco,宾得“星巴舞”A*85/f1.4,徕卡现行版M50/f1.4 Asph,奥巴OM100/f2.0,观音SSC 85/f1.2 Asph,FD 85/f1.2 L,EF 85/f1.2 L 一代和二代,甚至于135镜头的标杆徕卡AME以及蔡司毒物Planar55/f1.2 100Jahre均使用了FREE系统或类似系统。

蔡司T*Planar55/f1.2 100Jahre



ABC镀膜加持:

        DA*55/f1.4是宾得第一只ABC镀膜的镜头,也是唯一一只ABC镀膜的镜头。众所周知,宾得一直以来长时间使用的多层镀膜名称为SMC(Super Multi Coating),现在各家都在主打纳米镀膜,所以新的纳米镀膜更换了一个新的名号ABC(Aero Bright Coating)。ABC镀膜是将二氧化硅气凝胶(Silica Aerogel)附在常规镀膜上,在二氧化硅纳米粒子的聚集体中使用包含均匀空隙的纳米技术材料进行附着,用以进一步降低反射率,提高透光率,减少耀光和鬼影。

        那么纳米镀膜的ABC膜效果如何呢?这里,魔王不得不说,宾得在镀膜领域实在是独步天下啊。空气的折射率为1.0003,镀膜表层折射率越接近空气,则消除反光的效果越好,透光率越高。多层镀膜设计需要有高低折射材料来配合使用,但是其中低折射材料一直没有重大突破,从二战前一直到现在折射率都始终维持在1.38。纳米镀膜的出现,显著降低了材料的折射率,佳能的SWC镀膜平均折射率为1.34;尼康NANO镀膜的平均折射率为1.25,光线反射率为0.5%;宾得HD镀膜的平均折射率为1.24;宾得ABC镀膜的平均折射率为1.15,光线反射率仅为0.02%;很明显,ABC镀膜的折射率低到和其他镀膜都不在一个级别!(说句题外话,这里又想吐槽HOYA,HOYA带走了宾得折射率1.09的镀膜设计)

(图中紫色线为ABC镀膜,红色线为ABCII镀膜,一张为45°角,一张为0°角)

        除此之外,DA*55/f1.4的前镜附着SP涂层(Super Protect),具有相当高的强度,厌油厌水,相信宾友都有深刻的感受吧,从不需要UV镜保护,镜头脏了随便用衣角擦一擦就好。


传感器滤镜纳入光学设计:

        平川纯在DA*55/f1.4的专利中将数码相机传感器前的多层滤镜也纳入了整支镜头后组的光路设计中,将传感器滤镜的厚度考虑入其中,从而避免因为传感器前滤镜的厚度引起的相差,可以说,这是一只真正意义上为数码相机设计的数码镜头。这里有一个误区,不少资料或者朋友对此处纳入光学设计的滤镜误认为只有低通滤镜。然而从专利原文如是:“撮像素子の前方に位置するカバーガラス(フィルター類)”,此处应该指的是传感器前的滤镜。传感器前的滤镜不止低通滤镜,还有长波板。通常情况下,两枚低通滤镜为一组,一枚长波板,总共三枚共同组成有低通传感器前置滤镜。

        那么问题来了,有低通滤镜传感器已经逐渐成为历史,去低通传感器成为主流,很多看官都有这样的疑问,是否这种将传感器前置滤镜纳入光路的设计对去低通传感器相机适得其反。这里魔王给各位看官吃颗定心丸:并不会!去低通传感器并不是简单粗暴的拿掉低通滤镜,而是去掉低通滤镜的同时,要增加相应的红外截止滤镜来做补偿,所以传感器前置滤镜的总厚度是不会有变化。这点相信玩红外摄影的摄友比较清楚,单纯去掉低通滤镜相机就变成一台原始粗暴的“红外机”了。


对焦感受:

        DA*55/f1.4的对焦也许是被吐槽最多的地方了,这也是魔王认为是这只“灭门星”最大的短板了。“当我使用这支镜头时,我很明显感觉到这支镜头合焦非常困难。如果全开光圈,景深比想象的要浅,以单项计合焦,相机和被摄物体稍稍的有些距离的改变,就会失焦。特别是在纵向距离上以及近距离和中距离的拍摄中,很容易受到这样的影响,当你反复确认焦点的时候,你会发现这并没有什么卵用。此外,这支镜头在对焦时非常敏捷,但是如果焦点移动了一点点,那么立刻就会失焦。这好像是赛车的方向盘那样敏感的反映一样。总之,这支镜头正确的打开方式是要非常仔细的确认合焦状态。”这是平川先生的好友,中村文夫先生对这支镜头的评价。

        当然,这口锅不能算DA*55的,如果算,可能要算在平川先生和宾得SDM马达以及对焦系统身上了。

        前面聊过FREE系统能够在不使用非球面镜的情况下很好的校正球面相差,所以“灭门星”的球面相差比较小,焦点分布薄而集中,这样镜头的清晰区间就非常小了。带来的结果就是,DA*55/f1.4对AF系统的精度要求非常高,以宾得羸弱的相位对焦系统来说,确实拖累了“灭门星”的发挥,这点是对焦系统的锅,当然宾得K1从过往的F5.6的精度升级到F2.8的精度,已经对DA*55/f1.4的对焦有了非常大的提升了。

        平川先生如此超前的设计,再加上FREE系统设计,对焦时需要8枚镜片在没吃饭的SDM马达带领下运动,这完全没有照顾过当时宾得对焦系统设计部门的感受。这点,可以出门左转看看隔壁家EF85/1.2LII,和“灭门星”有异曲同工之妙。关键,DA*55/f1.4还没有给螺丝刀对焦的机会,这最后一根稻草压垮了“灭门星”的对焦感受,以至于在APS-C机身上,魔王一直用MF来应对,直到K1的出现。。。。。。


色散修正:

        为了追求镜头的高解析力、适中的反差和饱和,那么在设计过程中就必须牺牲一些东西以达到平衡,各家都有不同的平衡风格。宾得,选择的是放松对色差修正。如果你是一位老宾得玩家,玩过许多宾得老镜就会发现,色差是宾得一直以来附加的光环。

        当然,色差在胶片上并不会非常明显,因为胶片很少有机会像数码时代放大到100%来查看,再加上胶片上卤化银颗粒和各种涂层是有一定厚度的,不像数码传感器只有一层,就算是有紫边或者蓝绿边,都未必看的出来。

        具体到DA*55/f1.4来看,“灭门星”也是秉承了宾得传统修正风格,高解析力和适中的反差,而牺牲了三色的球面相差统一的修正,横向色差和纵向色差都未能得到很彻底的修正,造成了紫边和蓝绿边边明显的缺点。当然,魔王不要脸的说一句,在数码时代一直是大难题的色差修正,试问哪一家能彻底解决呢?当然,宾得数码机上都有横向色差修正功能,虽然无法解决纵向色差造成的紫边,但是至少能有效消除横向色差形成的蓝绿边,这也算数码时代的优势所在吧。


K1全画幅暗角测试:

        很多宾友都很好奇,这一只APS-C镜头,放在全画幅数码机上,尤其是带上那个硕大的遮光罩后会不会有暗角。魔王也曾经测试过,也无数次向朋友解释过,结论基本如下:全开光圈时——光线良好带遮光罩无明显暗角,特殊情况如背光或与光源夹角垂直或更大的情况会有轻微暗角;收小光圈至F16——带遮光罩任何情况均无暗角。也许有人会说魔王买的是假的灭门星,为了证明魔王的灭门星确实是假的,魔王拍一段视频,给大家证明证明:https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=t0557v3epfo&width=500&height=375&auto=0


K1全画幅全开光圈中心与边缘成像实拍:

        魔王此前拿到K1后就挂上了DA*55做过不严谨的测试,需要说明的是,以下的测试均为带遮光罩,光圈全开测试,手持测试SR开,PEF出片直转JPG无修改,机内镜头优化全部关闭并均对PEF无效,但因微信上传图片限制在5M以内,不得已全图做了质量上的缩图,但局部截图均未缩图,测试不严谨,但足以说明问题,还请各位看官不要吹毛求疵。

F1.4中心测试:

(以上为图1带数据全图)

(以上为缩图后图1全图:光圈F1.4)

(图1中心100%放大图:光圈F1.4)


(以上为图2带数据全图)

(以上为缩图后图2全图:光圈F1.4)

(图2中心100%放大图:光圈F1.4)

F1.4边缘测试

(以上为图3带数据全图)

(以上为缩图后图3全图:光圈F1.4)

(图3中心放大图:光圈F1.4)

(图3中心100%放大图:光圈F1.4)

        其实看到这里,已经不需要魔王再多说什么话了,全开光圈的素质没话说,F4更是有目共睹的无需再测,甚至连全开光圈的边缘的解析力和像散也能控制到令人满意的地步。当然,每个人的标准有高有低,但我相信至少那些说“灭门星”边崩和全开很肉的言论,可以不攻自破了。又或者,魔王买到了假DA*55/f1.4吧。。。。

        魔王分享一个上图的PEF下载链接,有兴趣的朋友可以自己下载一验真伪:https://pan.baidu.com/s/1dFrPE2d


        最后,魔王不要脸的分享一些自己用“灭门星”拍摄的渣图,请各位看官不吝斧正:


结  束

        这样一只镜头,在不使用非球面镜的情况下,已经用尽了一切可用的传统光学技术,耗尽了平川先生的真元。它结合了双高斯经典设计+光圈镜片设计+FREE系统设计+ABC镀膜与SP涂层加持+纯数码设计+ All Weather镜身+红星加身,不要9980,不要8880,3000多元的价格抱回家,你,还能说什么?

        灭门星,只因为你不懂~


        

        

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