宝丽来 SprintScan 4000  扫描仪镜头测试及样片

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用于 35 毫米胶片的宝丽来 SprintScan 4000 扫描仪可能在 2000-2001 年左右推出,具有 4,000 dpi 的指定光学分辨率(在胶片侧),就像高端尼康扫描仪一样。它接受图像宽度为 24 毫米的已安装幻灯片或胶片。因此,这个模型听起来可能很有趣。

塑料外壳很容易打开。内部设计与尼康扫描仪非常相似(这里没有惊喜),包括光路和聚焦机制,但 SprintScan 4000 的光源是荧光管,CCD 传感器有四排像素,每排都有一个整体彩色滤光片(R、G、B 和 NIR)。该装置的物理尺寸更接近 Coolscan 8000/9000,而不是用于 35 毫米胶片的 Coolscan 型号。

SprintScan 4000 解决了我在使用尼康 35 毫米胶片扫描仪时遇到的最恼人的问题,即在扫描了一半胶片后,我必须取出胶片支架,将其旋转半圈,然后重新插入以扫描另一半胶片。线条。SprintScan 4000 通过让胶片架通过扫描仪后部的开口退出(除了前面的孔,用于将胶片架送入扫描仪)来消除此限制。

镜头

宝丽来 SprintScan 4000  扫描仪镜头测试及样片
来自宝丽来 SprintScan 4000 的镜头,以相反的方向用环氧树脂固化到适配器中。

SprintScan 4000 的镜头很小,装在一个圆柱形的、黑色的黄铜桶中,没有标记,直径略低于 21 毫米,长略高于 28 毫米。显然,所有光学组件都从面向传感器的一端插入枪管中,并用螺纹密封剂密封的固定环固定到位。通过凝视镜头(不同颜色,表示不同类型的多层镀膜),我可以看到至少九个镜头表面的反射。在镜头的大致中央处还有一个固定光圈。近似焦距为 40 毫米,从胶片侧前部元件的大小来看,镜头速度为 f/3.6。内部光圈似乎是为了防止离轴光通过镜头,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0.7mm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玻璃的胶片载体。f/3.6 镜头对光路中厚度适中的玻璃板不太敏感,因此我不认为在具有普通厚度滤镜叠层的数码相机上光学性能会大幅降低。

传感器芯片较大,有效区长度为43 mm。因此,与 Coolscan 8000 的镜头不同,这款镜头将拍摄对象放大 1.8 倍到传感器上。43 毫米几乎足以覆盖 36 x 24 毫米画幅的对角线,而且由于全画幅传感器有点害羞对于这个尺寸,镜头应该在这个放大倍数下在全画幅传感器上提供良好的图像,可能除了极端的角落(我没有全画幅相机来测试这个)。4,000 dpi 规格适用于镜头处于原始方向的拍摄对象侧,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,并且与其他一些最好的微距镜头相当。

反过来,SprintScan 4000 的镜头应该优化为 0.55 x(即 1 / 1.8)并覆盖 Micro 4/3 传感器(43 mm / 1.8 = 23.9 mm 对角线,比 Micro 4/ 的 21.6 mm 对角线更大) 3)。相反,它应该在传感器侧提供 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 传感器的分辨率明显优于这款镜头,但它的图像质量即使不是与优秀微距镜头的直接竞争者,也是可以接受的。

Micro 4/3 上的 0.55 x 视野为 31.4 x 23.6 毫米,即略小于全画幅传感器上 1 倍的视野。然而,总的来说,与较小的镜头相比,镜头似乎更适合全画幅传感器。

实践中的镜头

我选择将镜头倒转安装在临时适配器(上图)中,该适配器恰好提供了良好的机械配合,将未对准和偏心的风险降至最低。反转镜头的镜筒,原样,在拍摄对象侧提供漂亮的浅镜头阴影,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。大多数镜头在其像圈的中心部分提供比边缘更好的分辨率。之所以如此,是因为在图像圈的中心比在边缘更容易校正像差。提高像圈外围区域的图像质量几乎总是会提高中心的分辨率。因此,图像圈的中心可能最终表现得比实际需要的更好。

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送到图像圈的边缘。换句话说,要在整个像圈上提供 4,000 dpi 的最小分辨率,镜头可能会在像圈中心以较高的分辨率(例如 5,000 dpi)开始,并逐渐降低到边缘的 4,000 dpi。传感器仅捕获与镜头的 4,000 dpi 指定分辨率相对应的细节,整个画面的图像质量将同样出色,设计人员和客户都会感到满意。

Micro 4/3 需要高镜头分辨率,但需要比这些扫描仪镜头产生的像圈更小。如果镜头的像圈远大于传感器对角线,则镜头很有可能以其像圈最好的部分(例如,产生 6,000 dpi 或更多的区域)完全覆盖小型传感器,并且对于镜头,在像素比原始目标更小的传感器上,其性能明显优于其出厂规格。也就是说,如果我们很幸运并且一切都按预期进行。

镜头测试

我对镜头和相机之间的不同扩展量进行了以下测试,以尝试确定哪个放大倍率范围提供了良好的结果。首先是缩小的帧,然后是 1:1 的钢尺图像。整个框架(下图中每组的最顶部)允许计算图像放大率(图像中的规则相距 0.5 毫米,而传感器宽度为 17.3 毫米宽)。1:1 像素裁剪允许对可用图像细节进行视觉评估。我在下方显示中心(图中最右侧的列)和图像边缘(图中最左侧的列)的裁剪图。

宝丽来 SprintScan 4000  扫描仪镜头测试及样片
来自宝丽来 SprintScan 4000 的镜头,7 毫米扩展。
顶部:整个框架,缩小。左下:边缘。右下:中间。
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来自宝丽来 SprintScan 4000 的镜头,14 毫米扩展。
顶部:整个框架,缩小。左下:边缘。右下:中间。
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来自宝丽来 SprintScan 4000 的镜头,7+14 毫米扩展。
顶部:整个框架,缩小。左下:边缘。右下:中间。
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来自宝丽来 SprintScan 4000 的镜头,28 毫米扩展。
顶部:整个框架,缩小。左下:边缘。右下:中间。
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来自宝丽来 SprintScan 4000 的镜头,28+28 毫米扩展。
顶部:整个框架,缩小。左下:边缘。右下:中间。
宝丽来 SprintScan 4000  扫描仪镜头测试及样片
来自宝丽来 SprintScan 4000 的镜头,28+28+28 毫米扩展。
顶部:整个框架,缩小。左下:边缘。右下:中间。

下表列出了 Micro 4/3 上的扩展量(除了镜头和相机端的适配器,总共又增加了 13 毫米)和放大倍数。在 1:1 像素裁剪中可以看到 7 毫米或 14 毫米扩展环的图像质量下降,但如果图像不是很大,这可能是可以接受的。在堆叠 7 和 14 毫米环的边缘处仍可检测到非常轻微的退化。使用一两个堆叠的 28 毫米环可产生最佳 IQ,边缘与中心基本相同。超过这个放大倍数范围,图像质量会因为眩光而下降,而不是分辨率下降。

初步尝试表明,这种耀斑至少可以通过内部挡板和/或植绒来降低甚至消除。植绒镜头罩的内表面也可能有所帮助。

一旦耀斑不再是问题,可能可以将放大倍率提高一点,但我对期望 3 倍或更高倍率的出色结果有些怀疑。

工作距离在 0.77 倍时约为 90 毫米,1.4 倍时约为 60 毫米,2.1 倍时约为 53 毫米。

扩大 主题宽度 放大 智商注意事项
7 毫米 66.5 毫米 0.26 倍 中心好,边缘差
14 毫米 40.8 毫米 0.42 倍 中心好,边缘稍差
7+14 毫米 28.7 毫米 0.60 倍 良好的中心,非常差的边缘
28 毫米 22.6 毫米 0.77 倍 中心和边缘的最佳分辨率
28+28 毫米 12.0 毫米 1.4 倍 中心和边缘的分辨率都非常好
28+28+28 毫米 8.2 毫米 2.1 倍 中心和边缘分辨率良好,但中心有眩光

色差

下图显示了显微镜载玻片上的标尺,相对于光轴的法线稍微向侧面倾斜。离焦末端是检测是否存在任何轴向色差的一种方式。轴向色差表现为焦平面不同侧的不同颜色(通常一侧为青色,另一侧为洋红色)。横向色差将显示为靠近框架边缘的双边缘,每个边缘的颜色相同,朝向相同的方向(例如,青色朝向中心,品红色朝向框架两侧)。

严格来说,横向色差最好用完全聚焦的尺子检测,但我认为你可以相信我,在这种情况下它不会产生任何影响。

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带 0.1 mm 分度的斜置显微镜校准载玻片。
顶部:以 0.77 倍成像。中:1.4 倍。底部:2.1 倍。不按比例。

上图显示没有可检测的轴​​向色差。没有任何类型的色边迹象。因此也没有可检测的横向色差,尽管对此进行不同的测试会更好。

尺子的右端有一点日本人所说的nisen boke(二冲程散景),尤其是在更高的放大倍数下。这一边对应于比焦平面更远离镜头的标尺。在相反的方向上散焦更奶油。由于大多数时候微距图像的未对焦部分比焦平面更远,因此在更远的一侧设置更柔和的散焦会更好。但是,考虑到镜头不是为此用途而设计的,并且镜头性能在其他方面都非常出色,因此这是一个小问题。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具有不对称散焦,这是球面像差过度校正的结果。

源自扫描仪结构的最佳 0.55 倍放大率接近 0.60 倍,在实际使用中,边缘比中心略差(在 Micro 4/3 上)。边缘很可能在全画幅传感器上进一步退化。相机内置滤镜叠层的厚度可能在这种退化中发挥作用,与微型 4/3 相机相比,数码单反相机的滤镜叠层厚度较低可能会减轻这种影响,并且不会使它变得比目前的测试。0.77 倍是 Micro 4/3 在实践中测试过的最佳放大倍数,仍然非常接近扫描仪中使用的镜头的标称放大倍数。总的来说,我会推荐这款镜头最适合从大约 0.75 倍到 1.5 倍的工作,在 Micro 4/3 上反转。

结论

Polaroid Coolscan 4000 胶片扫描仪的镜头非常适合包括堆叠在内的应用,放大倍数在 0.75x 和 1.5x 之间图像质量出色,工作距离相对较高。该镜头没有显示轴向或横向色差

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12月 ago

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