尼康:深度鱼眼镜头世界 Ai AF Fisheye-NIKKOR 16 mm F 2.8 D.

深度鱼眼镜头世界
Ai AF Fisheye-NIKKOR 16 mm F 2.8 D.

第十五个夜晚是鱼眼镜头的故事。对角鱼眼是什么样的镜头?什么是鱼眼镜头采用了世界上第一个短程校正机制?它看起来像什么?
今晚我将揭开Ai AF Fisheye NIKKOR 16 mm F 2.8 D的秘密。

佐藤春雄

1,谁将它命名为“Fisheye Lens”

日本光学工业株式会社(现尼康)的鱼眼镜头开发历史在第6晚详细介绍,所以我们在此省略。今晚我想想一下“鱼眼镜头”命名人的问题。

RWWood通过论文写入“鱼EyeViews,和水下视野(Phli。弹匣。S6。12 159(1906))。”根据,由Wood说相机填充在销孔和所述干板与水,视180的角度之间我们已经报道过我们拍摄了所有天气照片。在本文中,效果表明鱼是从水下观察外面的景观。Fish-Eye这个词第一次出现了。因此,可以说鱼眼镜头名称的来源就在这里。之后,每个光学制造商都将追求鱼眼镜头的学术意义和技术可能性。它的先驱是英国贝克的R.希尔。

这款镜头被称为SKY LENS,据说是全天相机的创始人。但这是一个奇怪的名字。天空镜头=全天(天空)镜头,鱼眼名称不出来。为什么鱼眼会消失?在业界有一段时间,所有天空相机和全天候镜头的名称都很常见。那么,我称之为鱼眼镜头(鱼眼镜头)的第一个镜头是什么?经过调查,结果发现它实际上来自日本光学工业株式会社(现尼康)的尼克尔镜头。日本光学工业有限公司(现尼康)似乎在战前使用了“鱼眼镜头”这个词。有一个记录,它在1938年的设计图纸中被写成“鱼眼镜头”。此外,战后1958年发布的全天相机镜头还有一张名为“FISH-EYE NIKKOR”的邮票。根据这一记录,国际公认的“鱼眼镜头”和“鱼眼镜头”极有可能在日本被命名。

2,全圆鱼眼和对角鱼眼

有两种类型的鱼眼镜头,全范围鱼眼镜头和对角线鱼眼镜头。最初,鱼眼镜头是为学术目的而制作的镜头,在艺术摄影领域使用的是后来的故事。覆盖180°(或更大)视角的圆形图像显示在全方位鱼眼镜头的成像表面上。主要是天气观测,恒星,极光观测等是使用目的。它还检查汽车驾驶员座位的视图,也有助于开发盲点较少的汽车。同时,鱼眼镜头的图像失真是独一无二的,因此摄影师逐渐开始使用它。但是,在绘图中,使用始终变成圆形的构图很难处理。

因此,对角线鱼眼镜头主要设计用于摄影,降低了学术用途的重量。第一个对角鱼眼镜头是Fisheye·Takumer 18mm f11,它于1963年从Asahi Optical Industry发布。从这个镜头开始,每家公司都制作了对角线鱼眼镜头。尼康终于对角鱼眼·鱼眼尼克尔16毫米f / 3.5将与充满鱼眼镜头一起发售。历史继续连接到AF鱼眼尼克尔16毫米F 2.8 D.

3,发展历史和设计师

让我们解读发展历史。

Ai AF FisheyeNIKKOR因为我的momo,我设计了16毫米f / 2.8 D,但我是一个今年28岁的年轻人。那时,我对鱼眼镜头的深度感兴趣,并且由于AF转换我负责开发。我从现在开始23年前开始设计开发。设计完成大约是1991年的初夏(平成3)。之后,1993年(平成3)开始批量生产,1992年开始试生产(平成3),并进行批量生产试生产。并且,在同年11月,它被释放丰满。这个镜头将延续2014年持续21年的长期卖家。

4,绘图特性和镜头性能

剖面图

首先,请参阅本节。与其他鱼眼镜头一样,这款镜头也采用典型的后焦距镜头。与一般广角/超广角镜头不同的点在于它不抑制负畸变像差的发生,而是过度产生的透镜结构。在设计广角镜头时,成为颈部可以很好地校正失真像差。

在那个时代,在测距相机的时代,使用了接近透镜的屈光力布置的对称性的“对称透镜”。该对称透镜在失真校正和场曲率校正方面优于后焦距透镜类型。然而,在鱼眼镜头中,当考虑一般投影方法(y = f·tanθ)时,产生过多的负畸变。因此,原来鱼眼镜头可以说是反焦型是最佳镜头类型。

我来谈谈这款镜头的设计特点。首先,您会注意到整个光学系统的结构非常简单。为了产生过度的负畸变,设计了第一和第二凹透镜。虽然具有强的负折射能力,但它仅由凹透镜组成,并且通过使其成为最佳弯月面形状,光线直接通过以抑制像差的发生。其后面的胶合透镜可校正球面像差,彗形像差和色差。后组的配置也很简单,其间有孔径。两对胶合透镜抑制每个轴上和轴外像差的发生,并保持对周边的稳定再现性能。

值得注意的是,此时将采用世界上第一个鱼眼镜头“近距离校正方法(浮动方法)”。究其原因,想法说,在鱼眼镜头的短距离修正可能不会存在直到现在后面提到的,但我们可以通过这种效应来实现对最近距离均匀且高清晰度从无限远。

那么,AF鱼眼尼克尔16毫米F 2.8 D是什么样的?让我们考虑像差特性,MTF和点图。即使在MTF评估中,高对比度再现性也保持在10线/ mm和30线/ mm的周边。此外,这种图像质量,再加上采用短距离像差校正(浮动)机制,可以保持从无穷远到下一个最短的良好性能。该透镜的像差特征在于场曲的平坦度优异,更不用说球面像差的小。

接下来,让我们用点图观察点光源的成像状态。

中心部分在点图像中组织良好,耀斑也较少。然而,虽然有一个核心到达周围环境,但在矢状方向上略微出现耀斑。虽然它是鱼眼镜头的一小部分,但我认为在拍摄天文照片时缩小1或2个步骤可以获得更好的效果。

参照图5,考虑鱼眼镜头的物平面与像面之间的关系

我们应该如何看待鱼眼镜头物体平面?在我28岁的时候,我有一个很大的问题。这个基本和基本的主题是获得高图像质量的必要任务。在鱼眼镜头的情况下,无限远处的物体可以被认为是物体平面,因为在天空中扩散的圆顶球体。然而,在无穷远的情况下,由于它在任何地方聚焦,可以认为光从无限远的平面物体落下。在无限对象的情况下,我们不关心对象平面的形状。但是如果射击距离接近无限远并达到有限距离呢?短距离会发生什么?思维方式和定义非常重要。这是因为图像的质量根据物平面和图像平面之间的关系的定义而改变。在一般的窄角度透镜的情况下,物平面和像平面之间的关系可以被认为是平面到平面。然而,在具有180°或更大视角的鱼眼镜头中,当物体侧被视为平坦表面时,原则上会出现问题。例如,如果在3μm的位置的被摄体存在,但屏幕部分的中心是有在3米的距离的对象,或将在哪里的视图180°的角度的光线的主体?答案是无限的。

这导致不可能将其视为物体平面。另外,如果视角超过180°,则需要更复杂的考虑。所以,那时候,我们在从各种观点考虑和分析之后,遇到了两个假设。一种假设认为,在近物体的情况下,它是无限的圆顶形球面。这是一个大圆顶越来越近的图像。鉴于这样周边光线在相同的距离的中心部分进行成像时,有简单的解决方案。此外,另一种假说是如何仍然定义平面对平面之间的对象的图像的关系,超越角度180°的部分被视为奇异点。如果对象假设1是圆顶形物体表面,像差具体的解决方案可以容易地中导出在常规聚焦方法,如摄食整体。但是你能制作出真正反映良好的鱼眼镜头吗?事实上,作为摄影镜头,它不应该是一个平面物体吗?那时候,无论我多想多少,我都无法做出明确的决定。所以我用恳求想验证原型既解决青野的老板。而且,它是鱼眼镜头是短距离的表现是不是在世界上还强调发展迄今已启动。

首先,设计一款无限的高性能鱼眼镜头。然后,我们考虑了对应于物体 – 图像关系被认为是平面到平面的情况的新的短距离校正方法(浮动方法)。我们尝试并评估了设计解决方案的两个解决方案以及保证圆顶物体的场曲的解决方案。该原型进行了设计考虑,以彻底消除短程校正机制以外的差异。我们使用这两个原型进行了大量测试,真人照片和分析。由于当时的真人唱片照片仍然存在,请看一下。有两张图片A和B.它们都显示了在0.3米的拍摄距离拍摄的平面分辨率图表的右半部分。左边的中心是镜头的中心。因此,右角是最大视角。Photo A的镜头是具有短程校正机制的原型。照片B是具有平坦曲率场的原型,用于没有短程校正机制的圆顶形物体。您认为哪些反映得很好?差异很明显。

场曲率曲率曲率/短距离校正

这是计划到飞机理念的胜利。此时,世界上第一款强调近距离性能的鱼眼镜头诞生了。

6,真人表演和榜样

我们来看看实时结果。我会在每个横膈膜上做一个子弹。

F 2.8发布

虽然中心具有分辨率,但随着图像高度的增加,锐度逐渐降低。然而,图像质量似乎是即使在最外围也能够承受实际使用的水平。此外,颜色模糊小,着色干净。

F4到5.6

通过缩小到F4到5.6,从中心部分到周边的锐度得到改善。不包括周边部分,它达到令人满意的锐度。

F8 – 11

提高周围环境的分辨率感觉。几乎在整个区域都是令人满意的清晰度。如果常用的话,这个光圈值似乎是理想的。

F 16~22

尽管整个屏幕成为均匀的描绘,但衍射的影响略微出现,略微损害了分辨率的感觉。

如果您想要锐度,如果使用F8至F11的光圈,将获得良好的效果。

此外,如果你想使用有些柔和表现的周围环境,我认为尝试F 2.8 – 4会更好。

让我们用示例照片检查绘图特征。

示例1是在东京站复制圆顶的示例。因为它以高灵敏度拍摄,所以会产生高灵敏度噪声,但请理解。我认为你可以理解锐度和色彩还原也很好。而且,没有明显的颜色偏差,它可以是可爱的。示例2是街角的快照。尽管焦点本身集中在相对较短的主题上,但可以确认它具有从短距离到长距离的足够清晰度。例3是东京都政府办公室的一个例子。中心部分是远景,周围部分是近景。你可以看到它保持清晰度仍然没有被打破。示例4是完整的背光示例。屏幕顶部有一个太阳。通常情况下,幽灵耀斑是最可能的情况,但根本没有发现明显的幽灵。在鱼眼镜头的情况下,太阳经常出现在天气晴朗的地方,并且这种具有很少鬼影发生的镜头是有用的。如果你能看到每个例子,它是一个相对较旧的设计,但我认为你可以理解即使在今天它也能够经得起实际应用。

例1

尼康DF艾AF FisheyeNIKKOR16毫米F2.8D 
光圈:F11 
快门速度:1/80秒
ISO:5000 
质量模式:RAW 
白平衡:自动
D-照明:自动
照片调控:标准
拍摄日期2014年4月

例2

尼康DF艾AF FisheyeNIKKOR16毫米F2.8D 
光圈:F11 
快门速度:1 / 320Sec 
ISO:800 
图像质量模式:RAW 
白平衡:自动
D-照明:自动
照片调控:标准
拍摄日期2014年4月

例3

尼康DF艾AF FisheyeNIKKOR16毫米F2.8D 
光圈:F11 
快门速度:1 / 800Sec 
ISO:400 
图像质量模式:RAW 
白平衡:自动
D-照明:自动
照片调控:标准
拍摄日期2014年4月

例4

尼康DF艾AF FisheyeNIKKOR16毫米F2.8D 
光圈:F11 
快门速度:1 / 1000Sec 
ISO:400 
图像质量模式:RAW 
白平衡:自动
D-照明:自动
照片调控:标准
拍摄日期2014年4月

7,具有最大视场角的鱼眼镜头是什么?

这次咖啡休息是一个关于视角的故事。您是否对摄影镜头的最大视角可以扩展多远感兴趣?我很感兴趣,我研究了文献和专利。然后,吉田太郎教授的书“摄影师的摄影镜头科学”得到了答案。根据记录,第一名是由荷兰国防研究委员会(缩写名称NDRC)ACSV heel等人三人发明的中等尺寸12.3毫米F10的鱼眼镜头。它的视场角似乎为2ω= 270°。我不知道它是实际制造的还是桌面发明,可能这个镜头并不是世界上最好的。

让我们搜索具有最大视角的视图,它实际上是制造的并且实际存在。你觉得哪个镜头?

正确的答案是SAP Fish Eye Nikkor 6.2 mm F 5.6,它于1969年生产。由于大学老师的要求,这个镜头制作了几个镜片,是一个使用非球面镜片覆盖230°等长投影方法的鱼眼镜头。虽然它不是大规模生产的,但似乎今天仍然存在一些。那你为什么需要230°的视角呢?这是因为人眼的最大视野是220-230°。开发了具有230°视场角的鱼眼镜头,以便将人眼的最大视野完美地配合到一张照片中。该镜头中的SAP是等立体角投影的缩写。据说我们采用了非球面来精确地实现这种等角度投影。

被称为OP鱼眼,它被称为SAP鱼眼,即将投入研究力量的时候日本光学工业株式会社(现在的尼康)的鱼眼镜头,你熟悉它不是半心半意。顺便说,设计师的SAP鱼眼尼克尔是一色正之先生,这是家研究所在那个时候。颜色老师不仅是光学设计,这也是光学软件开发商。退休需要在大学讲台上后,他还在光学世界在你的一生努力工作。

前几天我能够见到这款SAP Fish Eye Nikkor。住在美国的日本收藏家会仔细收集那个。我相信你会告诉后代。

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2年 ago

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