印刷镜头,尼康制版镜头 Nikkor 105 mm f / 2.8 A  镜头测试及资料

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本页讨论印刷尼克尔105 mm f / 2.8 A及其在微距摄影中的性能。该印刷尼克尔系列是专为高性能,通常在一个最佳的放大倍率。该系列中的所有镜头均使用具有许多元素的复杂光学方案。Printing Nikkor A系列比原始的Nikkor打印版更新,并且使用更复杂的光学方案。目前,chi木(Tochigi)尼康Rayfact 1x 105毫米f / 2.8的规格与尼康印刷尼克尔105毫米f / 2.8 A的规格相似(并且图像圆度比后者稍大)。

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Nikon Printing Nikkor 105毫米f / 2.8 A,安装在带有镜头环的自定义适配器中。
适配器的后部是一堆延长管,这些扩展管的末端是尼康BR2A换向环和一个Metabones尼康F至Micro 4/3适配器。
图中的延长管和转接器放大了1倍。

Nikon Printing Nikkor 105 mm f / 2.8 A装在一个相当长且笨重的镜筒中,其手动光圈环范围从f / 2.8到f / 11,具有半光圈。隔膜有12个叶片,孔径非常均匀。该镜头的最佳放大倍率指定为1倍,尼康将其定为0.75倍至1.5倍。该镜头可提供1倍的54毫米像圈,并且主要设计为胶片复制镜头。上图所示的扩展管和适配器的堆叠在Micro 4/3上的放大倍数为1倍。

原始(非A)系列中的所有印刷尼克尔均使用光学方案,每组12个元素。这就是说,在24个光学表面中,只有8个是空气到玻璃类型的,这是最可能引起反射和眩光的类型。玻璃对玻璃表面在相邻元素之间确实具有粘合剂,但是玻璃与粘合剂之间的折射率差比玻璃与空气之间的折射率差低得多,因此玻璃对玻璃表面不太可能引起反射和眩光。

印刷尼克尔105 mm f / 2.8 A使用的公式包含6组14个元素,比原始印刷尼克尔更复杂。原始的Nikkors印刷版显然使用了一些由玻璃制成的元素,这些元素包含有毒(铅,砷)和/或可能具有放射性(镧)的元素。对这些镜片的重新设计可能是由欧盟禁止此类玻璃引发的。

关于尼康镜头设计师为何在重新设计印刷尼克尔A系列时增加玻璃对空气表面的数量的原因,两个胶合元素必须具有与胶合表面相同的表面曲率(当然是互补符号),而空气-间隔开的相邻元件可以具有不同的曲率。这增加了镜片设计者可以用来校正像差的更多自由度,从而补偿了玻璃类型的限制。现代的镜片涂层比旧的镜片涂层更有效,因此现代的镜片可以具有更多的空气间隔元素,而不会降低对比度和增加对眩光的敏感性。

安装镜头

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Nikon Printing Nikkor 105 mm f / 2.8 A,侧视图。

该镜头具有异常的M45x0.75外螺纹。镜头必须安装在直通适配器中,该适配器的内径和长度应足以容纳镜头后部,该后部突出于安装法兰的后面。这是一个相对较重的镜头,需要从安装法兰到焦平面的长距离扩展为1倍。因此,镜头适配器应提供附件(镜头环或类似的固定装置)以将镜头固定到支架上。该附件还应该能够支撑相机机身的重量。

镜头的正确对准也很重要。此页面顶部附近显示的设置使用了与Arca兼容的长镜头板,该板上装有两个小螺钉,可防止镜头环绕其1 / 4-20螺栓扭曲。

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RafCamera m45至m52适配器,52 mm延长管和尼康BR2a换向环。

RafCamera出售一个适配器,可将M45x0.75外螺纹镜头附件拧紧,并提供M52外螺纹。这是我所知道的唯一的商用印刷Nikkor 105适配器。BR2A不能立即安装在Rafcamera适配器的后部,因为BR2A的内部空间太窄,无法满足Nikkor 105印刷机的后部枪管。可以在适配器和BR2A之间放置一堆52毫米的延长管(上图) )。然后可以将尼康波纹管或尼康PN-11延长环安装在BR2A的背面,以提供支撑镜头的方法。另一种选择是在Rafcamera适配器和BR2a之间使用M52螺旋线。这些解决方案的平衡性不如上面显示的自定义适配器。

镜筒的前部带有一个短的延长管,带有两个不同的内螺纹。此环带有M43内螺纹前过滤器,并在其后部连接到位于前部元件周围的M45外螺纹上。如果需要,可以使用后一螺纹以相反的方向安装镜头。但是,该镜头的光学公式(尼康似乎一直不为人所知)很可能是对称的,因此没有充分的理由来反转该镜头。

实际使用镜头

该镜头旨在提供在f / 2.8时已完全打开的最大分辨率(较旧的非A版本在f / 3.5时可能是最好的)。可以从f / 2.8停止该镜头,但不一定要获得最佳图像质量。这也意味着当镜头从f / 2.8停下来时,衍射不可避免地会降低图像质量(尽管半停或一停只会产生很小的影响)。

因此,购买该镜头然后定期将其停在f / 8或f / 11位置几乎没有意义。在这些光圈下,许多便宜得多的微距镜头可提供可比的图像质量。另一方面,大多数微距镜头必须停在至少f / 4或f / 5.6的水平,以充分改善其图像质量(不仅是其自由度),而且还要改善其f / 2或f / 2.8的光圈在停止曝光之前,最有用的是为取景和取景提供更明亮的取景器。

除非对象非常平坦并且其所有重要特征都在自由度之内,否则将充分利用此镜头的功能的应用是焦点堆叠。该镜头的像圈足以覆盖全画幅传感器,并且该镜头可能无法解决当前所有可用的全画幅传感器。

该镜头可用于小至Micro 4/3的传感器,但在这种格式下,镜头分辨率和传感器分辨率之间的竞争更为激烈。尤其是,如果不进行测试,就无法确定某些Micro 4/3相机的扩展分辨率模式是否超出了该镜头的功能,该模式结合了以半像素的传感器偏移量拍摄的八次曝光。此模式可在Olympus E-M1 Mark II上产生多达80兆像素的图像。即使使用20 Mpixel的原始传感器分辨率进行肉眼比较,实际分辨率也明显得到了提高。

为了获得最佳结果,此模式需要非常精确的聚焦(在高放大倍率时会出现问题,因为无法获得超过20 Mpixel原始传感器分辨率的实时取景,并且不能依靠多余的DOF来补偿较小的聚焦误差),缺少振动(由于传感器不可避免的物理步进而造成的问题)和对象移动。结果不等于80 Mpixel传感器,主要是因为移位后的像素部分重叠。但是,由于许多原因,除了半像素中间位置之外,传感器移动还允许使用红色,绿色和蓝色感测器在同一点连续记录数据,因此总体分辨率要优于物理像素大小。这消除了拜耳传感器固有的分辨率限制之一。

我的印象是,在最佳情况下,结果大致相当于40至50 Mpixel的原始分辨率。这在绝对像素间距上相当于160-200 Mpixel的全画幅传感器,并且可能会超过为普通相机设计的传统镜头和当前镜头的分辨率。

测试相机允许在相机内生成从原始80 Mpixel计算数据按比例缩小的50 Mpixel图像。我看不到80像素像素和50像素像素图像之间的显着差异(以实际分辨率而言),因此对于本次测试,我使用的是50像素像素格式。

其他用户的测试

这是微距摄影师中众所周知的镜头。在线提供了许多有关其功能的示例,例如,请参见coinimaging.com上的广泛测试。普遍的共识是,在大约1倍的放大倍率和最大全画幅的传感器尺寸下,这款镜头不会出错。另一方面,此页面的目的是在Micro 4/3上测试镜头。

在Micro 4/3上对此镜头进行了较早的测试,其中还包括增强的分辨率模式以及焦距倍增器和SpeedBooster的使用,其结果与我的测试不同(请参见下文)。这些差异可以通过使用不同的焦距倍数和(可能)使用不同版本的SpeedBooster来解释(当前有多个版本的SpeedBooster具有不同的光学元件,并且多年来这些光学元件可能已经进行了升级)。

特别是,所有较早的测试都同意该镜片没有轴向和横向色差。在这方面,我获得了相同的结果,因此,我将不会显示该特定测试的结果。

镜头分辨率测试

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1x,1:1像素裁切。左:f / 2.8,中:f / 11,右:f / 11,在延长管中途添加了一个圆形挡板。

初步测试表明,在延长管中使用内部植绒和/或挡板来减少光斑和对比度损失的重要性。停车时尤其如此(上图)。镜头产生的较大像圈是对比度低的原因之一,特别是在小型传感器上。偏离中心的光被延长管的内部反射和散射。以我为例,用Protostar植绒延长管的整个内部解决了这个问题,至少在可见范围内。

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1x,缩小的帧。
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从左数1x,1:1作物:f / 2.8,f / 4,f / 5.6,f / 8。

尽管在1倍下放大倍率较低,但该镜头在整个画面上的分辨率仍然很高,以至于我在其他镜头测试中使用的分辨率目标都不适合。在本测试中,我使用了包括许多测试图案的硅晶圆(实际上可能是出于测试目的而制造的晶圆)。上面显示的线条图案沿每种农作物的中间排列成一列正方形,对于此目的非常有用。

特别是从顶部开始的第三个和第四个正方形处于此镜头和相机组合的这种组合的分辨率极限。这些线接近于1像素宽,大约相等地定义为f / 2.8和f / 4。它们在f / 5.6时几乎是看不见的,在f / 8时肯定消失了。

最上面的正方形中的线在所有孔口处均保持良好的分辨率。每个方块下面的文本标签不可读。

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1.44倍,缩小的镜框。
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1.44x,1:1作物,从左侧开始:f / 2.8,f / 4,f / 5.6,f / 8。

添加两个长度分别为28毫米的延长管,可产生1.44倍的放大倍率。在此放大倍率下,整个帧的场平度和分辨率保持均匀。从顶部开始的第三个和第四个正方形中的线条图案比在1x处更清晰,这意味着放大的放大倍率导致f / 2.8和f / 4处的细节更真实(即,不是空的放大倍数)。此外,正方形下的一些标签现在几乎不可读。在f / 2.8和f / 4时的分辨率非常相似,在f / 4时仅有扩散模糊的迹象。在f / 5.6和f / 8处也可以看到比1x还要多的细节。

虽然帧中心的分辨率非常好,但在f / 2.8时,整个外围都有不对称的模糊(可能是散光)。在f / 4时强烈降低,而在f / 5.6处降低。镜头显然超出了其最佳放大倍率(1.44倍和f / 2.8),但仍可用于f / 4。

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0.65倍,缩小后的镜框。
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0.65倍,1:1作物,从左侧开始:f / 2.8,f / 4,f / 5.6,f / 8。

通过从产生1x的装置中移除28毫米环中的一个,可获得0.65x的放大倍率。仍然可以解析最粗的测试正方形(在列顶部),但没有其他问题。在f / 2.8和f / 4时的清晰度非常相似,奇怪的是,在f / 4时的清晰度比f / 2.8的清晰度高。在上述作物的右下角,有一个较粗的线型,直到f / 5.6为止。

帧的外围区域降级到大约与1.44x相同的程度。不对称的外围模糊在f / 2.8时很明显,在f / 4时减小,在f / 5.6时消失。总体而言,此放大倍率下的最佳光圈为f / 4,然后为f / 5.6。

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以f /
2.8、1 :1像素裁剪的帧的极端角:左:1倍,中心:1.44倍,右:0.65倍。

上图显示了不同放大倍数下镜架的极端角(不是相同的角)。很明显,只有1x图像提供了出色的图像角点。

增强分辨率模式

50 Mpixel增强分辨率最好仅以1倍使用,因为其他孔径处的外围图​​像质量会下降,并且随着停下来校正外围质量下降而引起的整体衍射模糊。

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1x f / 2.8 50 Mpixel图像,缩小。
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1x 50 Mpixel图像,在f / 2.8,f / 4,f / 5.6和f / 8时以1:1像素裁剪。

在50 Mpixel图像中,不同孔径之间的分辨率差异更加明显。特别是f / 2.8和f / 4之间的差异非常明显。

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以f / 2.8进行1x 1:1像素裁剪,左:20 Mpixel图像,中央:50 Mpixel图像,右:20 Mpixel图像,在后期处理中放大到50 Mpixel。

为了比较,上图显示了50 Mpixel图像和20 Mpixel图像中的相同细节。两次射击之间有一些灰尘斑点可以让测试对象安定下来。后者通过右侧的三次插值进行了放大。我的结论是,虽然分辨率不是很大,但增强分辨率的差异却很明显。反过来,这意味着105毫米的Nikkor印刷机在其20 Mpixel的原始分辨率下,实际上可以超越Olympus E-M1 Mark II。

在50 MPixel模式下,图像质量在整个帧中保持1x不变。因此,与在20 Mpixel模式下以1.44x的镜头在50 Mpixel模式下(如果需要裁切)以1倍使用镜头相比,效果更好。

SpeedBooster和焦距倍增器

要测试的最后一件事是该镜头与SpeedBooster(以减少镜头的有效焦距,从而减小其最佳放大倍数)和焦距倍数(以达到相反的结果)耦合的性能。使用Metabones Speed Booster进行初始测试以实现比1x更低的放大倍数是令人失望的。尽管相同的Speed Booster可以很好地用于短焦距镜头,但它在使用1倍尼克尔105毫米打印镜头时会产生暗角。渐晕的主要原因可能是镜头后部元件与Speed Booster之间的距离过长。

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1倍于图像中心的焦距倍数(有效倍率1.4倍)
,从左侧开始以1:1像素裁剪:f / 2.8,f / 4,f / 5.6,f / 8。
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1倍,在图像角附近有焦距乘数(有效倍率1.4倍)
,从左侧开始以1:1像素裁剪:f / 2.8,f / 4,f / 5.6,f / 8。

与该镜头一起使用时,高质量的Olympus MC-14 1.4倍焦距倍增器也显示出图像质量的局限性。在图像中心有效的1.4倍处的分辨率要比通过扩大镜头与传感器的距离或以50 Mpixel模式拍摄并裁切来将镜头推至1.4倍来降低。对比度也比任何一种都低。外围区域的情况更糟,这些区域显示出较低的分辨率,明显较低的对比度,少量的枕形失真和适度的横向色差。停下镜头可以解决所有这些问题。值得一提的是,通过扩展镜头,这些角不会显示出在f / 2.8处(以及在f / 4处有少许残留)引入角的不对称模糊。

结论

尼康印刷尼克尔105毫米f / 2.8的甲确认其成名为以1x极其锋利透镜,即使在微型4/3,甚至在微4/3 50兆像素增强的分辨率。它还在Micro 4/3框架上显示出平坦的视场,所有色差,渐晕和均匀的图像质量但是,即使缩小0.65倍和1.44倍,它在外围区域的性能也会下降

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7月 ago

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