透镜组成像质量的比较

郝丹

^摘要： 现代社会不断的进步，知识的不断更新，对透镜的科学研究也有更进一不的发展，所以对镜组成像质量的要求越来越高。为了检测其成像质量，选择的透镜组采用数码相机对其检测。

数码相机的镜头就是一组透镜, 相机镜头由多组镜片构成，并含有非球面镜片。选择三种镜头，分别是标准镜头、长焦距镜头、短焦距镜头。用同一台数码相机更换该三种镜头，拍摄分辨率板成像，然后通过计算机进行比较检测三种镜头成像的理想状态,及三种镜头哪一个成像最理想，进而确定理想成像的光圈、焦距和镜头。

关键词：数码相机；理想成像；光圈；焦距透镜组成像质量的比较

一、拍摄

1．标准镜头对标准镜头的拍摄见下表

光圈

焦距501．422．845．68111622表1

2.拍摄步骤如下

（1）首先在选定的一面墙上，用有色笔画出长3米，宽2米的矩形，并测量其中垂线的准确位置，标示出准确该位置。将准备好的分辨率板用胶布分别贴在该矩形的中垂线上，右上角和左下角，把分辨率板要贴结实一些。

（2）把数码相机的标准镜头盖打开，其定焦距为50，任意光圈，选择防抖拍摄，再不选择防抖拍摄，以次作为过度照片。

（3）旋动光圈调节按扭找到多级光圈最小为1.4,然后调整数码相机的位置，让二个分辨率板边缘的位于数码相机拍摄范围的最边缘。

（4）将数码相机用三脚架固定好，从视野中看到二个边缘的分辨率板位于拍摄范围的最边缘，然后按下拍摄按钮进行拍摄，等拍摄完毕后，调整多级光圈至下一级别2再拍摄，完毕后继续再把多级光圈分别调至2.8,4,5.6,8,11,16,22各拍摄一张，这样对数码相机的标准镜头定焦距为50的拍摄就全部结束了。

数码相机Canon Eos-1Ds MarkⅢ共拍摄了9张不同状态的照片，紧接着就对同一台数码相机用长焦距镜头进行拍摄。

3.短焦距镜头 对短焦距镜头的拍摄见下表

光圈

焦距2445.681116223545.6811162235～5045.681116225045.68111622≈6045.681116227045.68111622≈8045.68111622≈9045.6811162210545.68111622按上表的数据对数码相机的短焦距镜头各种状态拍摄，拍摄步骤与长焦距镜头相同，同时也应注意焦距镜头对焦距的选择无确定标值时,选取大约范围要尽量准确。对数码相机长焦距镜头共拍摄54张照片。然后是对同一台数码相机用短焦距镜头进行拍摄。

拍摄工作结束，然后要对拍摄结果进行检测。

二、结论

通过对上述大量照片的检测找到了拍摄大幅照片时，数码相机的标准镜头成像理想状态为定焦距50，光圈5.6。数码相机长焦距镜头成像理想状态的焦距為110，光圈为8.0。数码相机短焦距镜头成像理想的状态为焦距56，光圈为8.0。对标准镜头理想成像的照片、长焦距镜头理想成像的照片、短焦距镜头理想成像的照片进行检测时,拍摄质量最好的是标准镜头，然后是短焦距镜头，最后是长焦距镜头。

发现对于同一台数码相机的不同镜头成像的理想状态不同，但是它们有一个共同的规律。标准镜头为定焦,焦距为50不考虑。考虑长焦距镜头、短焦距镜头的理想成像状态，长焦距镜头可变焦距范围在70—200，它的成像理想焦距为110，短焦距镜头可变焦距范围是24—105，它成像理想状态的焦距为56。通过这些可以看出对于数码相机的镜头其成像理想状态的焦距一般在变焦范围中间的位置成像最好。

考虑数码相机三个镜头的光圈的成像理想状态的大致位置，把数码相机镜头的最小光圈扩大三个级别，就是该镜头的理想光圈的附近。标准镜头光圈对应值为1.4，2.0，2.8,4.0,5.6，8.0,11,16,22。最小光圈为1.4，将最小光圈1.4扩大三个级别其理想光圈则应该在8.0的位置。长焦距镜头光圈对应值为2.8，4.0，5.6，8.0，11，16,22,32。最小光圈为2.8，把它扩大三个级别，光圈是8.0，理想光圈就应该在8.0附近。短焦距镜头对应的多级光圈4.0，5.6，8.0，11,16,22。最小光圈为4.0，将最小光圈4.0扩大三个级别2，其理想光圈也在8.0位置附近。以上是对三种镜头的焦距光圈的比较发现的规律。对于摄影镜头来说，假如使用最小光圈拍摄，其影像质量就会有所下降，因此，除非要拍摄全景深的照片，在拍摄时应尽量避免使用最小光圈。

又对三种镜头的成像质量进行检测,发现标准镜头是一种成像质量上佳的镜头，它对于被摄体细节的表现非常的有效。

对于同一的数码相机不同镜头，理想成像状态不同。通过利用分辨率检验其边缘效应的方法找出理想成像最佳状态，并用Adobe Photoshop CS4检测，希望数码相机厂商的专业人员给予检测产品的理想成像状态，并予以注明，方便用户的使用。