宝丽来SprintScan 4000 扫描仪镜头拍摄测试

与高端尼康扫描仪一样,用于35毫米胶片的Polaroid SprintScan 4000扫描仪可能在2000-2001年左右推出,具有指定的4,000 dpi光学分辨率(在胶片一侧)。它接受图像宽度为24 mm的已安装的幻灯片或胶片条。因此,此模型听起来可能很有趣。 轻巧地打开塑料盒。内部设计与尼康扫描仪非常相似(这里没有意外),包括光路和聚焦机构,但是SprintScan 4000的光源是荧光灯管,CCD传感器有四行像素,每行像素彩色滤光片(R,G,B和NIR)。与35毫米胶片的Coolscan型号相比,本机的物理尺寸更接近Coolscan 8000/9000。 SprintScan 4000解决了尼康35毫米胶片扫描仪遇到的最棘手的问题,即在扫描了一半的胶卷之后,我不得不抽出胶卷支架,将其旋转半圈,然后重新插入以扫描另一半的胶卷。线条。SprintScan 4000通过使胶片支架从扫描仪后部的开口(除了用于将胶片支架送入扫描仪中的前部孔口)中退出而消除了这一限制。

镜头

Polaroid SprintScan 4000的镜头以相反的方向贴装到适配器中。
SprintScan 4000的镜头很小,装在圆柱形,发黑的黄铜镜筒中,没有任何标记,直径刚好在21毫米以下,长在28毫米以上。所有光学组显然都已从面向传感器的一端插入到镜筒中,并用用螺纹密封剂密封的固定环固定在适当的位置。通过凝视镜片(颜色不同,表示多层涂料的类型不同),我至少可以看到镜片表面的九次反射。在镜头中心大约还有一个固定的光圈。大约焦距为40毫米,镜头速度f / 3.6取决于胶片侧前部元件的尺寸。内部光圈似乎可以防止轴外光线穿过镜头,而不是降低镜头速度。光学方案是不对称的。

镜片的理论评价

除了传感器上0.7 mm的保护窗外,扫描仪的光路中没有玻璃。据我所知,这台扫描仪没有使用带有玻璃的胶片载体。f / 3.6镜头对光路上中等厚度的玻璃板不那么敏感,因此,我不希望具有普通厚度滤光片叠的数码相机的光学性能会大大降低。 传感器芯片很大,有效区域的长度为43 mm。因此,与Coolscan 8000的镜头不同,此镜头可将物体放大1.8倍,而不像Coolscan 8000的镜头。43毫米几乎足以覆盖36 x 24毫米帧的对角线,并且由于全帧传感器有些害羞在这种放大倍率下,镜头应能以这种放大倍率在全画幅传感器上提供良好的图像,可能是极角除外(我没有使用全画幅相机进行测试)。4,000 dpi规格适用于镜头在其原始方向上的被摄体,因此图像侧的镜头分辨率应为4,000 / 2 / 1.8 = 1,100 lppi。与CoastalOpt 60 mm Apo相比,这是一个可观的分辨率,与其他一些最佳微距镜头相当。 相反,应将SprintScan 4000的镜头优化为0.55倍(即1 / 1.8),并覆盖Micro 4/3传感器(对角线为43 mm / 1.8 = 23.9 mm,这比Micro 4 /的21.6 mm对角线大) 3)。相反,它应在传感器侧提供4,000 dpi(2,000 lppi)。这足以匹配2,000 * 2.5 * 17.3 / 25.4 = 3,405 x 2,559像素的传感器或8.5 Mpixel。Micro 4/3相机的16和20 Mpixel传感器显然无法解决这个镜头的问题,但如果不是直接与优质微距镜头竞争的产品,其图像质量是可以接受的。 在Micro 4/3上为0.55倍时,视野为31.4 x 23.6毫米,即比在全画幅传感器上为1倍时的视野小。总体而言,镜头似乎比小尺寸镜头更适合全画幅传感器。

实践中的镜头

我选择将镜头倒置安装在简易适配器中(上图),该适配器恰好可以提供良好的机械配合,并最大程度地降低未对准和偏心的风险。倒置镜筒的镜筒照原样在被摄体一侧提供了一种不错的浅色阴影,不会显着缩短工作距离。 在这种情况下,现实与理论有些不同。绝大多数镜头在其像圆的中心部分提供的分辨率要比边缘好得多。之所以如此,是因为校正像圈中心处的像差要比校正其边缘处的像差容易得多。改善像圈外围区域的图像质量几乎总是会提高中心分辨率。因此,图像圆的中心最终可能会比实际需要的性能更好。 设计用于扫描仪(或至少用于高质量扫描仪)的镜头需要将指定的分辨率传递到像圈的边缘。换句话说,为了在整个图像圆上提供最低4,000 dpi的分辨率,镜头可以在图像圆的中心以更高的分辨率开始(例如5,000 dpi),然后在边缘逐渐降低到4,000 dpi。借助仅捕获对应于4,000 dpi指定镜头分辨率的细节的传感器,整个画框的图像质量将同样出色,设计人员和客户都将感到满意。 Micro 4/3需要高镜头分辨率,但与这些扫描仪镜头所产生的像环相比,需要的像圈更小。如果镜头的像圈比传感器对角线大得多,那么镜头很有可能会完全覆盖一个小传感器,使其像圈最好(例如,产生6,000 dpi或更大的区域),并且对于镜头,在此传感器上的像素比原始目标要小,其性能明显优于其出厂规格。就是说,如果我们幸运的话,一切都会如期进行。

镜头测试

我进行了以下测试,并在镜头和相机之间进行了不同程度的扩展,以尝试确定哪个放大倍率可以提供良好的结果。首先是缩小的帧,然后是钢尺的1:1裁剪图像。整个框架(下图中各组中的最上方)允许计算图像放大倍率(图像中的标尺相距0.5 mm,而传感器宽度为17.3 mm宽)。1:1像素的裁切可以直观评估可用的图像细节。我正在下方显示中心(插图中最右列)和图像边缘(插图中最左列)的裁剪。
宝丽来SprintScan 4000镜头,延长7毫米。 上:整个框架,缩小了。 左下:边缘。 右下:中心。
宝丽来SprintScan 4000镜头,延伸14毫米。 上:整个框架,缩小了。 左下:边缘。 右下:中心。
宝丽来SprintScan 4000镜头,加长7 + 14毫米。 上:整个框架,缩小了。 左下:边缘。 右下:中心。
宝丽来SprintScan 4000镜头,加长28毫米。 上:整个框架,缩小了。 左下:边缘。 右下:中心。
宝丽来SprintScan 4000镜头,扩展长度为28 + 28毫米。 上:整个框架,缩小了。 左下:边缘。 右下:中心。
宝丽来SprintScan 4000镜头,扩展长度为28 + 28 + 28毫米。 上:整个框架,缩小了。 左下:边缘。 右下:中心。
下表列出了扩展量(除了镜头和相机端的适配器外,总共还有13毫米)和Micro 4/3上的放大倍率。在1:1像素的裁切中可见带有7毫米或14毫米延长环的图像质量下降,但是如果图像不是很大,则可以接受。在堆叠有7毫米和14毫米环的边缘处仍然可以检测到非常轻微的退化。使用一个或两个堆叠的28 mm环可获得最佳的IQ,其边缘与中心基本相同。在此放大倍率以上,图像质量会因耀斑而不是分辨率下降而下降。 初步尝试表明,通过内部挡板和/或植绒,至少可以降低,甚至可以消除这种耀斑。将镜头罩的内表面植绒可能也有帮助。 一旦耀斑不再成为问题,则有可能将放大倍数提高一点,但我对预期3倍或更高的出色效果有一些怀疑。 工作距离在0.77倍时约为90毫米,在1.4倍时为60毫米,在2.1倍时为53毫米。

色差

下图显示了显微镜载玻片上的标尺,相对于光轴法线向侧面稍微倾斜。离焦末端是一种检测是否存在轴向色差的方法。轴向色差在焦平面的不同侧表现为不同的颜色(一侧通常为青色,另一侧通常为品红色)。横向色差将显示为框架边缘附近的双条纹,每个条纹的相同颜色朝向相同方向(例如,青色朝向中心,品红色朝向框架侧面)。 严格来说,最好完全对准标尺,以更好地检测横向色差,但我认为您可以相信我,在这种情况下它不会产生任何影响。
倾斜的显微镜校准载玻片,间距为0.1 mm。 顶部:以0.77倍成像。 中:1.4x。 底部:2.1x。 不按比例。
以上图像显示没有可检测到的轴向色差。没有任何类型的颜色条纹的提示。因此也没有可检测的横向色差,尽管对此进行更好的测试。 在标尺的右端,特别是在较高的放大倍数下,有一种日本人称之为“尼森博克”(两冲程散景)的暗示。此侧面对应于标尺放置在离镜头比聚焦平面更远的位置。散焦在相反的方向上更奶油。由于大多数时候,宏观图像的未聚焦部分都比聚焦平面更远,因此最好将奶油散焦放在更远的一侧。但是,考虑到该镜头并非为此设计的,并且镜头的性能极佳,因此这是一个小问题。由于球面像差的过度校正,大多数具有明显不对称光学方案的现代镜头在焦平面周围都有不对称散焦。 从扫描仪的构造得出的最佳0.55x放大倍率接近0.60x,在实际使用中,其边缘比中心(在Micro 4/3上)稍微差一点。在全帧传感器上,边缘很可能会进一步退化。相机的内置滤镜叠层的厚度可能会导致这种性能下降,与Micro 4/3相机相比,数码单反相机的滤镜叠层厚度更小,可以减轻这种影响,并且不会使其质量降低两倍。目前的测试。实际上,0.77x是在Micro 4/3上经过测试的最佳放大倍率,仍然非常接近扫描仪中使用的镜头的标称放大倍率。总体而言,我建议此镜头最适合在大约0.75倍至1.5倍的工作范围,而在Micro 4/3上则相反。

结论

宝丽来Coolscan 4000胶片扫描仪的镜头非常适合包括堆叠的应用,放大倍率在0.75x到1.5x之间图像质量出色,工作距离相对较高。该透镜没有轴向或横向色差给毒镜头投稿

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4周 ago

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