扫描仪Nikkor尼康尼克尔100毫米 拍摄测试数据

本页讨论尼康Super Coolscan 8000 ED和9000 ED胶片扫描仪的镜头(在此分别缩写为Coolscan 8000和9000),及其在微距摄影中的用途。该讨论是扫描仪和扫描仪镜头上的一小部分页面的一部分。

扫描仪的Nikkor枪管100毫米,带有校准标记。扫描仪中面向传感器的一端在底部。
扫描仪的Nikkor枪管100毫米,带有校准标记。
扫描仪中面向传感器的一端在底部。

尼克尔(Nikkor)100毫米扫描仪装在一个由多个金属部分制成的相当大的圆筒形桶中。所有这些部分以及前后的固定环均被螺纹密封剂锁定,以防松开。一部分偏心于传感器,其直径大于其余部分。我见过的所有标本在校准镜头和对准其光学组时都会留下许多白色痕迹或金属划痕。没有裸露的线程,也没有安装过滤器。从重量上看,枪管至少部分由厚黄铜制成。

据报道,Coolscan 8000和9000镜头的焦距约为100毫米,估计速度在f / 2.4和f / 2.8之间。它没有可变的光圈。尼康将该镜头(以及Coolscan 4000、5000和V中的镜头)称为“扫描仪Nikkor ED”。在下面的讨论中,将此镜头称为Nikkor 100 mm扫描仪

从扫描仪中取出镜头

说明了拆卸的扫描仪Coolscan 8000和9000都可以从多个网络资源,比如这里。但是,如果您不打算重新组装设备,则拆卸非常简单。镜头放在大型塑料底盘的底部,并被机壳的金属底部隐藏。除镜头外,扫描仪的其他部件在摄影中均无任何明显用途。用于移动胶片的电动滑块的结构非常轻巧,带有许多尼龙滑动部件,对于聚焦堆叠来说似乎不是一个好的选择。胶片滑块和聚焦器的不锈钢导轨是经过精加工和抛光的圆柱形杆,但其非标准直径为?毫米使它们难以使用。

在大多数(但不是全部)样本中,镜头是通过金属杆通过将其固定在底盘上的螺钉固定在塑料底盘内的。取下该杆和遮盖镜筒一部分的黑色金属薄盖后,据说镜头刚从其固定槽中弹出。在我的情况下,没有固定杆,并且镜头非常牢固地固定在其机箱插槽中。需要花费大量的精力并利用大型螺丝刀将其移除。

安装镜头

尼克尔(Nikkor)扫描仪100毫米,延伸管贴在枪管上。
尼克尔(Nikkor)扫描仪100毫米,延伸管贴在枪管上。


考虑到该镜头的重量及其对准对于保证良好性能至关重要,我决定放弃将镜筒后部环氧涂在滤镜转接环上的最简单解决方案,而是决定在金属套筒中放置更牢固的座椅。我发现我拥有的一组带有52毫米螺纹的延长环的内径与镜筒较窄部分的直径紧密匹配,而无需垫片。靠近镜筒长度中心的较大直径部分为放置这些延长管的前后提供了一个方便的平台,并确保镜筒在镜筒内的良好对准。

我在伸出的枪管部分的前部使用了一根14毫米长的管,在其后部使用了28毫米长的管。我不必担心无法接触光学组件的各个安装座,因为在拆卸镜头后,无论如何我都无法重新对准这些元件。

在14毫米灯管的前部拧入了另一根28毫米长的延长管,从而形成了较浅的镜头遮光罩,并为过滤器,镜头盖,镜头遮光罩或转接环提供了52毫米的凹形安装座。

镜筒的突出区域的直径仍比镜筒的包覆部分的直径略大。

扫描仪Nikkor 100毫米vs.打印尼克尔105毫米A

比较扫描仪Nikkor 100毫米(左)和打印Nikkor 105毫米f / 2.8 A(右)。
上:桶的前端。底部:后端。
比较扫描仪Nikkor 100毫米(左)和打印Nikkor 105毫米f / 2.8 A(右)。
上:桶的前端。底部:后端。
比较扫描仪Nikkor 100毫米(左)和打印Nikkor 105毫米f / 2.8 A(右)。

上:桶的前端。
底部:后端。

关于该镜头是否使用与Printing Nikkor 105 mm f / 2.8 A相同的光学器件,一直存在争议。对此Printing Nikkor和扫描仪Nikkor 100 mm的直接比较直接消除了这一谣言。前端元件的直径(扫描仪Nikkor 100毫米中为35毫米,打印尼克尔105毫米A为38毫米),前后元件之间的距离(大约80毫米与90毫米)以及前端和后端的形状两个透镜的元件表面(强凸与几乎平坦)不同。镜片涂层的颜色也不同,这可能有助于解释为什么据报道“印刷尼克尔”具有比100毫米扫描仪尼克尔更好的对比度。两个透镜中只有后部元件的直径(38毫米)大致相等。

扫描仪Nikkor 100 mm光学公式由6组组成的14个元素(某些原型中为13个元素)组成。

扫描仪镜头在NIR中也被校正为约850 nm,以具有除尘功能(如Marco Cavina报道)。所述印刷尼克尔150毫米和105毫米f / 2.8的甲 (并且同样地,原始打印尼克尔系列的一个版本之前)被指定为在区间400〜800nm的校正,所以这些透镜似乎有相似的规格到扫描器尼克尔在NIR中为100毫米。

单独使用Nikkor 105 mm A印刷机的成本要高于当代的Coolscan 8000或9000扫描仪。尼克尔印刷术的较高价格不能仅通过更好的镜片涂层和更好的可变光圈镜筒来解释。

扫描仪传感器和光路

Coolscan 8000胶片扫描仪的传感器。芯片是沿中心的细杆,其银色部分是有效区域。
Coolscan 8000胶片扫描仪的传感器。
芯片是沿中心的细杆,其银色部分是有效区域。

Coolscan 8000的扫描仪传感器似乎有两行(可能是三行)像素,彼此间隔很小,并且没有彩色滤光片。用Mitutoyo FS-60工业显微镜在400倍分辨率下,看不到相邻像素之间的任何边界,尽管我可以清楚地看到通往每个像素的导体。

Coolscan 8000和9000型号的扫描胶片宽度指定为63.5毫米。传感器芯片的长度约为61.5毫米,接触垫和多路复用电路使用的长度约为4毫米。传感器上像素行的长度约为57.5毫米。这使放大率略小于1倍(更准确地说,是57.5 / 63.5 = 0.9倍)。这可能有助于解释为什么镜片的光学方案看起来接近对称,但并非完全对称。105毫米f / 2.8 A印刷尼克尔(Nikkor)105mm进行了1倍优化处理。

扫描仪尼克尔和印刷尼克尔之间的另一个可能区别是,应计算扫描仪尼克尔的光学公式,使其与光路上的平板玻璃板(用于保护传感器芯片的窗口)配合使用,而原始印刷尼克尔旨在胶片复制,因此应在不增加光路的情况下优化使用。通常,当在光学路径中添加平板玻璃时,快速透镜比慢速透镜对图像退化更敏感。Coolscan 8000传感器包装的玻璃盖很薄(约0.6毫米),但是在此图像分辨率水平下,并且镜头速度为f / 2.8时,其厚度可能会对镜头性能(包括球差和光圈)产生很小的影响。两种色差,

覆盖数码相机传感器的滤镜叠层的厚度大约在2毫米至5毫米之间,而数码单反相机的滤镜叠层往往比CSC薄(有充分的理由说明这种差异,但是讨论会过于详细)。压电“除尘器”的厚度和传感器组件的窗口必须添加到过滤器堆栈中。该总厚度明显高于Coolscan 8000/9000中传感器窗口的厚度。因此,具有厚滤镜叠的相机的镜头性能可能会明显低于镜头设计规格。

Coolscan 8000和9000扫描仪的两个大幅面胶片支架确实有一块玻璃板(厚度对我来说未知,但可能很薄)。我相信在正常操作中,此玻璃板可放置在薄膜下方,并有助于支撑其重量。由于扫描仪的反射镜和透镜位于扫描仪的底部,因此这意味着胶片保持器的玻璃板位于胶片和透镜之间的光路中。与无玻璃载体中薄膜下垂的影响相比,玻璃板引起的轻微降解可能是一个较小的问题(尤其是大幅面薄膜)。由于玻璃板仅存在于这两种类型的薄膜载体中,而不存在于其他两种类型的薄膜载体中,因此,在使用和不使用这种玻璃的情况下,镜片的光学公式设计可能是折衷方案。如果镜头倒转并以1.1倍使用。当镜头处于法向方向时,这种优势并不存在,但是应该在两种镜头方向上进行测试,以了解这种理论上的考虑是否会在实践中对镜头分辨率产生影响。

另一方面,置于膜上方的膜载体中的任何玻璃均不在膜与透镜之间的光路中,并且对图像质量没有影响。Coolscan 8000(可能还有9000)使用圆柱形有机玻璃棒作为LED的光导和均质器,在该棒的一侧上涂有白色矩形,以反射和扩散光,使其穿过棒的另一侧并朝向薄膜。直接从LED发出的光以低入射角入射到杆的壁上,因此被全反射回杆的内部(这称为全内反射,这是斯涅尔定律的结果))。相反,漆成白色的杆部分不会像镜子一样将光反射回杆中,而是将其以广角散布回去。然后,光沿着与白色补丁相对的一侧射出光棒。因此,胶片照明非常良好地扩散。

安装镜头

可以在改型镜头的后部添加一堆附加的延长管,并以相机的适配器结尾。由于该镜头针对单倍放大进行了优化,因此可以将这些延长管和转接器永久固定在镜头上。对于大尺寸传感器,最好在镜头后部放置一个转接器,并使用直径较大(例如58毫米)的延长管。可以在各个延长管之间添加适合于所用传感器尺寸的,具有透明孔的挡板,以防止张开并提高对比度。尽可能使用狭窄的镜头阴影也是一个好主意。

用于水平放置100毫米扫描仪Nikkor的通讯座。
用于水平放置100毫米扫描仪Nikkor的通讯座。

一种可能的方法是将其枪管支撑在V型支架中(上方)。这特别适用于水平设置,因为镜头重量有助于保持其在支架中对齐。有必要使用多个V形支撑,因为在延长环的表面上,光滑部分与机加工的手柄交替出现,其浮雕稍高。V形支撑仅应接触平坦部分,以最大程度降低未对准的风险。由于这个原因,不可能使用单个长的V型槽托架,这种托架用于钻孔和机械加工管道,这会使支撑架的结构更简单。该图显示了多个V形镜头支架,该支架用于电影摄影机的12毫米滑轨装置,并固定在与Arca兼容的长板上。这种解决方案可避免出现小的偏差,

对于垂直安装,V形支架需要将镜头牢固地绑在支架上。始终存在在通讯座内滑动和破坏对焦设置的风险。垂直安装的一种更好的解决方案是采用一个包含用于三脚架固定的镜领的系统。Thorlabs销售几种价格合理的不同尺寸的管架环。我没有对它们进行测试,但是根据规格,SM2RC可能紧密安装在52 mm延长管周围,可能没有垫片。

理论上使用镜头

像许多高度优化的镜头一样,Nikkor 100 mm扫描仪似乎是为单倍放大(0.9倍或反转1.11倍)而设计的。略有不同的放大倍率可能效果很好,但需要进行测试。例如,就图像分辨率而言,尼康印刷尼克尔105 mm f / 2.8 A被评为杰出,从略大于0.5倍到略小于2倍。我自己在Micro 4/3上的测试但是建议在此镜头上使用较小的放大倍率(理想情况下只有1倍)。与在推入时以20 Mpixel的原始传感器分辨率记录图像相比,在50 Mpixel模式下以1x拍摄并进行裁剪提供更好的整体图像质量。通过增加其延伸率或使用焦距倍数将镜头放大至1.5倍。使用Metabones Speed Booster来减小放大倍率同样没有成功,但是出于不同的原因(渐晕)。

安装在扫描仪Nikkor 100毫米前面以增加放大倍数的附加镜头也存在类似的不确定性。只有测试才能给出可靠的答案。

理论上的镜头分辨率

扫描仪Nikkor 100 mm在整个像圈上的被摄体侧的额定值为4,000 dpi(2,000 lppi)。这在图像侧以0.9倍转换为2,222 lppi(每英寸的线对)。中心分辨率实际上有可能更高,但是如果不进行测试就无法知道,因为该参数与尼康镜头的预期用途无关。对于尼康来说,镜头在整个像圈上产生最低4,000 dpi的分辨率就足够了。

印刷尼克尔105 mm f / 2.8 A的中心点额定值为240线/毫米,在60毫米的像圈上额定为180线/毫米(在被摄体和像侧,因为这是一个1倍镜头)。上面的论文中没有指出这种测量的来源,但是作者可能引用了尼康文献中的数字。我的测试表明,以50 Mpixel模式记录在图像圆的较小中心部分上时,每毫米至少有230行对的分辨率,即大约是上面额定分辨率的两倍。是否有可能将上述来源中所述的分辨率错误地报告为每毫米线数,而是将其测量为线每毫米?从测量实验室到内部产品文档,市场营销,印刷和打样,可能会在整个环节的任何地方引入该关键字。如果我们认为分辨率通常以每长度单位的线对(而不是线)来度量,并假定这是原始度量单位,那么我的度量值基本上与上述来源报告的分辨率一致。

正如其他地方所讨论的那样,一个20 Mpixel Olympus E-M1 Mark II在本机(20 Mpixel)模式下的分辨率约为3,045 lppi(每英寸线对),而在50 Mpixel增强分辨率模式下的分辨率约为6,000 lppi(有趣的是,后者图相当于每毫米236条线对,请参见上一段)。因此,至少在纸上,此相机无法解决100毫米尼克尔扫描仪的问题,因此是测试此镜头的合理测试平台。

镜头分辨率和图像质量

请参阅www.closeuphotography.com上的详细测试。100毫米尼克尔扫描仪的性能与105毫米f / 2.8打印尼克尔的性能非常接近。在实践中,主要区别在于前一个镜头缺少可变光圈,而将Nikkor 100 mm扫描仪倒置,最佳放大倍率为1.1倍,而Printing Nikkor 105 mm采用明显对称的设计并针对1x进行了优化。印刷尼克尔(Nikkor)105 mm f / 2.8 A纸在对比度和抗眩光方面也具有适度的优势。

概要

所述扫描器尼克尔100毫米可能比印刷尼克尔105毫米便宜,并且所有的实际目的显示几乎后者透镜的相同的高图像质量。但是,扫描仪Nikkor 100 mm没有孔径光阑,并且很快变得很难找到,因此需要进行修改或改编才能安装在数码相机上

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4周 ago

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