显微镜头测试第6部分 像祖父一样,像孙子一样?蔡司两个版本测试

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Zeiss Luminar 63 mm f/4.5, version 1 versus version 3

 

卡尔蔡司Luminar 63 mm f / 4.5是最好的微距镜头之一,我的早期测试证实了这一点。在我在该站点上审查过的微距镜头中(到目前为止,至少有22种不同的型号,其中不包括我测试过但未发布的型号),只有Macro-Nikkor 65 mm f / 4.5的性能更好,只有一点点,甚至可疑的保证金。诸如Micro-Nikkor 70 mm f / 5EL-Nikkor 68 mm f / 3.5之类的奇异镜头也表现出色,但它们的问题在于它们根本无法在二手市场上买到。

卡尔·蔡司Luminar系列至少生产了四个连续的版本或几代。在这些型号中,显然40毫米在生产过程中进行了重新设计(包括其光学公式),而其他型号的机械零件已更新,而光学设计可能已更新,也可能未更新(蔡司未提供有关这些零件的信息)。事项)。镜头涂层的确在旧版本和新版本之间看起来略有不同,并且可能也已更改。

我之前的所有测试都涉及1号Luminar 63毫米版本(即,蔡司收购Winkel之后,生产的第一个版本,将其彻底合并,并开始生产仅标有Zeiss标记的Luminars,而不是过渡的Winkel-Zeiss或合并前的Winkel徽标)。有理由认为以后的版本可能已经有所改进。因此,当寻找用于摄影的这些镜头的标本时,最好尝试从更高版本中获得一个。另一方面,在1980年代和1990年代,许多品牌的相机镜头和显微镜设备的生产开始集中于低成本的批量生产,而不是耐用性和顶级质量。在他们的几个显微镜物镜中看到了蔡司可能一直遵循这一趋势的令人担忧的迹象,使用丝网印刷工艺进行标记而不是进行雕刻,并且长时间使用后会丢失其标记。第3版Luminars也是如此,其上刻有光圈刻度(如果丢失,将使镜头无法使用),但采用丝网印刷的规格和型号标记。这段时期的蔡司显微镜设备还受到用于粘合光学元件的劣质胶水的困扰,该胶水易于分离且无法修复(与传统的加拿大香脂胶合的元件不同)。幸运的是,包括63毫米在内的大多数Luminar镜片都没有使用胶合元件,因此可以避免此问题。上面刻有光圈刻度(如果丢失,将使镜头无法使用),但丝网印刷的规格和型号标记。这段时期的蔡司显微镜设备还受到用于粘合光学元件的劣质胶水的困扰,该胶水易于分离且无法修复(与传统的加拿大香脂胶合的元件不同)。幸运的是,包括63毫米在内的大多数Luminar镜片都没有使用胶合元件,因此可以避免此问题。上面刻有光圈刻度(如果丢失,将使镜头无法使用),但丝网印刷的规格和型号标记。这段时期的蔡司显微镜设备还受到用于粘合光学元件的劣质胶水的困扰,该胶水易于分离且无法修复(与传统的加拿大香脂胶合的元件不同)。幸运的是,包括63毫米在内的大多数Luminar镜片都没有使用胶合元件,因此可以避免此问题。

显微镜头测试第6部分 像祖父一样,像孙子一样?蔡司两个版本测试
Luminar 63 mm f / 4.5的第1版(左)和第3版(右)

由于我有机会在镜头库存中增加了3 Luminar 63 mm版本,因此我可以进行直接比较并回答以下问题:选择该镜头的早期或之后版本是否更好?从图像质量的角度来看,这并不重要。这是一个相关的问题,因为在新条件下的版本3 Luminar 63 mm的价格可能是版本1的两倍。63mm似乎也是最受欢迎的Luminar型号。虽然25毫米是经常可用的,而旧的40毫米f / 4.5相当普遍,但是63毫米的版本3每年在eBay上的发行量可能不会超过一次或两次。

这两个镜头看起来有些不同。并排比较还表明,发条盒设计不是唯一的区别。尽管枪管较短,但版本3的前,后部元件较宽,而版本1彼此之间的距离更大。这两种版本均使用Cooke三重态公式,前部和中心元件之间具有孔径光阑。

对于40毫米,我仍然认为版本2或3(最大光圈为f / 4)比版本1(光圈为f / 4.5)更好,但我没有第一手数据这。我应该期望有较高的理由在以后的版本中使用更昂贵,重新设计的光学元件。由于其较宽的光圈,现代型号也更容易对焦。因为我已经有版本2 f / 4模型,所以我不会很快检验这个假设。

测试设置

最初的测试显示这两个镜片的结果非常相似。实际上,主要问题是要可靠地区分出照明和聚焦的轻微变化(由设置引起)与这些镜头之间的实际差异。通过将用于该测试的SB-800闪光灯连接到微型Manfrotto静液压臂上,可以相对轻松地解决照明变化,从而可以精确定向并随后牢固地锁定。将两个镜头安装在显微镜镜架上,该镜架安装在尼康PB-6波纹管的前端。这样可以快速切换镜头,并且将干扰被摄物体和构图的风险降到最低。波纹管完全伸展后,该设置可产生3.8倍的放大倍率,该倍率恰好在该镜头的最佳范围内(根据我的测试,该范围为2倍-5倍)计算,根据Zeiss文献为2x-10x)。

另一个问题是两个透镜的焦点不完全一致。必须将版本1拧开几毫米,以便将焦点对准与版本3标本相同的主题。在与版本3相同的波纹管延伸下,这会导致版本1的放大倍率略低,这在测试图像的角部可见(请参阅下文)。

由于缺乏共焦性,因此在更换镜头后重新聚焦会稍微改变照明角度,因为在此测试中将对象放置在精密聚焦台上,但是将光源安装在支架的底座上。尽管在实际拍摄情况下并不重要,但照明角度的微小变化会改变被摄对​​象的反射,使使用不同镜头拍摄的测试图像难以进行比较。通过使用定制的展台和舞台和风箱分别使用聚焦器解决了这个问题,并使用后者进行了重新聚焦。

在实际曝光期间,用于取景和对焦的连续光源(功率LED)也必须关闭,因为它们与闪光灯混合并随着镜头光圈的改变将其色温略微改变为不同的量。

精确聚焦是一个更加棘手的问题。用于此测试的定制微距摄影机支架总共具有三个聚焦控件(不包括尼康PB-6波纹管的控件,它们在这种情况下实在太原始了,无法使用):

  • 粗调,使相机和波纹管整体移动(来自尼康立体显微镜)。事实证明,此机制过于粗糙,无法精确聚焦,仅用于初始定位。
  • 粗糙的焦点,移动主体舞台(来自蔡司显微镜)。而且,这种机制对于精度调整来说太粗糙了。
  • 精细对焦,内置并且与前一个同轴。矛盾的是,这种控制太精细了。它旨在为精度小于µm的高放大倍数复合显微镜提供良好的聚焦,并且使用约5倍的微距镜头时,必须将其移动近一整圈才能观察到聚焦的任何变化在取景器中。这对于视觉反馈来说太慢了,并且最终会分散注意力。

寻找合适的粗调焦器或合适的粗调焦器将花费我一些时间。此外,单反相机的取景器根本不允许使用有效光圈为f / 27的镜头进行手动对焦(鉴于此测试中使用的放大倍数)。为了进行此测试,我采用了蛮力方法。从一个略微但明显的失焦位置开始,我以20 µm的聚焦间隔对(显然)聚焦区域进行了一系列曝光,直到通过取景器看到的图像再次开始失焦。通过选择一个非常平坦的物体(电子电路板),也可以轻松实现这一点,以便同时聚焦整个表面。从每组图片中 选择了在框架中心的电路板绿色表面上具有最佳对焦细节的灰尘颗粒的一种。中心和角落的详细信息已从该图片中删除,并显示在下面。

该透镜在光圈设置2(标称f / 6.3)下使用,因为该光圈可提供最佳的景深和分辨率,这是衍射允许的。

测试结果

显微镜头测试第6部分 像祖父一样,像孙子一样?蔡司两个版本测试
版本1 Luminar 63 mm f / 3.5,光圈设置2,框架中心,裁切400 x 400像素。
显微镜头测试第6部分 像祖父一样,像孙子一样?蔡司两个版本测试
第3版Luminar 63 mm f / 3.5,光圈设置2,画面中央,裁切400 x 400像素。
显微镜头测试第6部分 像祖父一样,像孙子一样?蔡司两个版本测试
版本1 Luminar 63 mm f / 3.5,光圈设置2,边框角,裁切400 x 400像素。
显微镜头测试第6部分 像祖父一样,像孙子一样?蔡司两个版本测试
第3版Luminar 63 mm f / 3.5,光圈设置2,边框角,裁切400 x 400像素。

结论

为简单起见,我发现Zeiss Luminar 63 mm f / 4.5的版本1和版本3之间几乎没有什么显着差异。。假设您可以在实际情况下(不能)使用此镜头时以必要的精度对焦,并花一些时间进行像素寻像(可能应该花一些时间来达到更好的目的),当以较大的放大倍率观看时,较新的版本将为您提供稍微“丰富”的图像。此效果是几个较小改进的结果。从该镜头的版本1到版本3,分辨率,对比度,场平度,图像边缘附近的色差和色彩保真度都得到了改善。再加上该镜头的测试版本不是同焦的,并且引言中指出了差异,这些结果证实了Luminar 63 mm的光学公式确实在版本1和版本3之间重新计算了(可能是在版本2和版本3之间)。 1和版本2,尽管在版本2和版本3之间可能改善了镜头涂层)。因此,这种镜片的版本之间的差异不仅仅在于镜筒的外观重新设计。然而,在实际使用中,很难充分利用它们所具有的分辨率所需的精度来聚焦这些透镜,并且在实际照片中很难检测到对比度和色彩保真度的提高。

选择此镜头的版本2、3或4而不是版本1可能还有其他优点。。例如,较新版本的润滑剂较新,并且变硬和变干的机会较小,并且镜片的使用和滥用可能较少。但是,这在很大程度上取决于存储特定镜片样品的条件和气候。版本3-4中的光圈叶片为磨砂黑色,而版本1-2中的光圈叶片非常有光泽,字面上像镜子一样,并可能通过将入射光反射回前透镜元件而产生光斑。新型光圈环的轮廓也使操作更加舒适。较新的版本提供了稍高的工作距离(在我看来,这种差异并不明显,但可能是每毫米都重要)。最后,运动一个“蓝点”在准确的测试中,此镜头的版本3将为您提供比版本1更好的图像质量,但我怀疑这种镜头在实际使用中是否存在显着差异。如果您需要此镜头,并且有机会购买第2版,第3版或第4版(并且可以负担得起的价格),那么绝对可以,但第1版不值得一提。但是,后者是一个略有不同的镜头。

虽然65毫米f / 4.5微距尼克尔镜头在版本1的63毫米光度镜上有轻微的边缘,但3-4型63毫米光度计与微距尼克尔镜头之间的任何差异在实际中可能太小而无足轻重

 重要更新:使用上述镜头以及其他一流的微距镜头之后,使用经过特殊改装的微距镜拍摄实际物体(除其他外,这在高倍率下聚焦非常困难)已经过去,并保证这些镜头能够产生其所能提供的最佳图像质量),我发现此页面需要进行重大更新。尽管上面的讨论仍然完全有效,不需要更正,但并不能说明全部内容

事实证明,我所拥有的所有显微显微镜头显示出可变的但显着的轴向(而非径向)色差。径向色差会导致小的明亮物体的轮廓周围出现彩色条纹(通常在同一物体的相对侧上出现蓝色和品红色条纹)。这是普通摄影中通常观察到的色差类型,尤其是在户外。相反,轴向色差会导致不同波长的光聚焦在不同的焦平面上,而不是在同一焦平面上的不同位置。轴向色差在普通摄影中很少见,但由于景深的极大减小,在显微摄影中成为一个特殊问题。所有好的微距镜头都可以在其焦平面上校正轴向和径向色差,并且通常在微距照片的聚焦良好的区域中看不到或几乎没有这些像差。相反,在基本上没有重点关注的领域,事情变得失控了。在这些未聚焦的区域中,亮点(例如,针刺镜表面的反射)变成可怕的球,带有多个不同颜色的光环,多个折射和衍射条纹,以及整体外观,与普通摄影中所看不到的一样。

至少在包含少量(3-6)光学元件的镜头中,根本不可能校正所有焦平面上的所有类型的色差。这包括所有的微距镜头。像差的校正始终是不同像差之间的折衷,而校正焦平面中的轴向和径向色差实际上会增强其在此平面之外。如果仔细看,您实际上可以在上面的测试图片中看到这一点,尤其是在原始图像的视场角上。第1版的Luminar产生可见的径向色差(白色灰尘颗粒的一侧是蓝色)。第3版发光体在这方面表现更好,但较大的中心该镜头的尘埃颗粒(未聚焦,即在图片的焦平面上方)会产生由轴向色差引起的青绿色调(对于该特定镜头,对于未聚焦的物体,该色泽为洋红色)在相反的方向,即在聚焦平面的后面)。另一方面,较旧的第1版Luminar显示较少的轴向色差,因为它没有尝试对焦平面上的径向色差进行同样的极端校正。库克的三重透镜设计,蔡司设计师必须选择他们认为最好的折衷方案。

实际上,这意味着在某些真实主体部分失焦的情况下,第1版Luminar 63 mm的性能可能要好于在相同焦距下经过重新计算和校正(在焦平面内)的第3版Luminar。 。其他焦距和蔡司Luminar镜头的版本是否以及在何种程度上也是如此,还有待观察。我没有测试过的另一种可能性,但我对这些镜头的实际结果表明,如果镜头光圈关闭1-2档超出衍射开始明显影响分辨率的点,则轴向色差就不再那么重要了。 。蔡司建议使用比我想使用的镜头更窄的镜头光圈,这并非偶然,因为科学拍摄的胶卷摄影无法提供与当前数码相机传感器相同的细节水平。因此,可以容许较高的衍射量,这主要是要权衡较高的景深和较小的色差。

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7月 ago

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