上课了（增倍镜原理，转来的，枫导和老虎请进）

溜达 · 发表于 2009-2-22 15:38:02

增倍镜
———— 一个美丽的谎言

增倍镜（也有叫增距镜，也有称远摄变距镜的），它是一个安装在镜头和照相机机身之间的光学附件。它可以放大影像。增倍镜具有不同的放大量。一只2X增倍镜能够使影像大小加倍，也就是说，安装它以后能够使镜头焦距有效地加倍，如果把增倍镜附加在50mm镜头上，得到的影像会和100mm镜头所拍摄影像大小一样；如果把它装在200mm镜头上，就会得到400mm镜头产生的影像大小等等。

这个东西喜欢打鸟的色友可能关注较多，也有不少色友拥有，有人赞赏有人反对，赞赏的人一般说他的牛镜加了2X增倍镜（其实多数只敢加1.4X）还很锐，对画质几乎没有影响。反对的人只会说这个绝对会影响画质，根本不考虑用。还有折中的：偶尔应急用用也不失为一种暂时无长焦的替代。

可以说，不论对增倍镜喜欢或不喜欢的、说增倍镜几乎不影响画质或绝对影响画质的人，可能都对深层原因不甚了了，那今天我们就来大概探讨一下这种为应急之需而出现的产品吧。

实际上原来我也购买过一个2X增倍镜，牌子是肯高的，这个牌子的好处就是不挑镜，什么镜几乎都能装。但效果嘛，只能说凑合了，比不加画质的确下降。有人说这不是原厂的，是原厂的效果会好一点。于是我又找了个原厂的再试，呵呵，效果也不见得好，甚至……。

于是有人说上1.4X应该不错的，我不想再试了，虽然我见过别人1.4X发过的小图好象不错（看小图没用的，呵呵）。此时我开始思考了，这个东西到底是怎么实现如此神奇功能的？！影响画质是因为加工质量还是什么原因？想过后茅塞顿开，原来如此！它的原理决定了它就算有最一流的加工质量也会影响画质！

可以这样说吧：增倍镜是一出美丽的谎言（我不想说是一场骗局）！为什么这么说，就样我们来大概分析它的工作原理吧。

首先声明我不是什么光学专家，我不会设计什么多片多组镜头，更不会怎样组合才能实现校正像差色差。但只要我们会最基本的知识就够了！再复杂的演算过程也逃不脱基础的理论！

我想大家在读初中或高中时应该学过一些光学知识，对透镜成像可能都会略知一二，我们的相机就是应用了凸透镜成像的基本原理，不论这镜头用了几片几组镜片，等同于相同焦距的单片凸透镜成像（当然成象质量肯定相差很大）。简单光路图如下：

（其中L为凸透镜，A为景物，A’为成像，f为焦距，u为物距，v为像距，成像公式为：1/f=1/u+1/v ）

我们从中可看出，要得到清晰的影像，我们一定要前后移动凸透镜片（呵呵，当然也可以移动成像屏，但对于相机不太方便），使成象正好落在成像屏上，这就所谓的对焦，对焦越准，当然成像就越清晰。在凸透镜成像里，我们是逃不了这个原理，没有任何捷径可走！

不知大家从这张图上联想到没有，镜头的焦距有多长，我们的镜头镜身尺寸基本就有多长，而且只能长不能短（比如一些变焦广角镜身就很长，镜身长远远长于它的焦距）。因为是透镜，光是走直线的，要真正成像，景物光从进入镜头的第一片镜片开始，一定直线要走完它大于镜头焦距的长度，其实这个长度就是镜身长加机身厚度。

我正是从这一点开始怀疑增倍镜的。因为我想如400的镜，镜身就基本就有400mm长，800的镜，镜身也基本有800mm长，这样才能照光学原理真正地聚焦成像。而增倍镜本身的长度不过30-50mm左右，怎么2X的增倍镜加在400mm长的镜头上焦距就变成800mm了呢，刚 400多mm长的镜身就有800mm的焦距，这无论如何也不附合成像原理啊，因为它的像距可远远没有800mm以上啊！这可不是折反镜，光路可以在看似短短的镜身中反射几个来回，它可是透镜啊。

于是我开始分析加了增倍镜的镜头的“成像”原理，一分析才知道，它根本就没有成像，严格来说就是它根本没有真正聚焦，它是靠一个短短的凹透镜组，把经过镜头准备进入机身聚焦成像的光路半路拦截，然后把这束即将聚焦的光发散，注意，是发散！！！2X的就发散为原来的2倍，1.4X就发散为原来的1.4倍，但这束光到达成像屏（感光屏）后，再也不可能真正的聚焦，只得到一个比原来大，但是有点虚焦的“影像”，原理如下图：

这就是为什么增倍境X数越大，对画质影响就原大的真正原因，散得越大像就越虚，根本谈不上什么分辨率，充其量只是得到一个大一些的图像而已。

我们补充谈一点，为什么没有真正聚焦而自动对焦时又能合焦呢？其实我们了解相机的自动对焦原理就可以知道，自动对焦时并不以是以图像真正聚焦为基础，而是取图像某个区域，在镜头前后调焦时，以检测到这片区域图像的对比度最大作为自动对焦结束，所以这个对比度是相对的，只要有某一时刻相对于镜头前移后移所得的图像对比度是最大的，相机就认为是对准焦了，所以就是稍模糊一点的图象也是有它相对对比度最大的时候，这时输出的聚焦电平为最高，相机自动对焦就算成功了，那与图像清不清晰是两回事。

现在我们完全清楚了，增倍镜得到的大图像，其实同我们把图像后期扩大到200%和140%（相对于2X和 1.4X增倍镜）得到的图像是差不多的，要好一点点最多也是过渡稍平滑一些。我们经过把那些没有加增倍镜原来就很锐图像的经过后期扩大2倍，得出的图像同加了2X增倍镜直接得出的图像没有太大差别，由此证明事实的确如此。

这就是为什么说越好的镜头加增倍镜影响越小的原因，其实那些顶级牛头得出来的锐不可挡的片子，就算你后期人为地把它扩大1.4倍左右，稍稍锐化，得出来的片子依然觉得比较锐。

所以说想加增倍镜来把被摄物“拉”近一些，得到大一些的图像完全就是多此一举，原来就很锐的头你想要大一些图像，还不如直接就拍，回来后把它扩大就可以得到你想要的大图，而且是不花钱的。

虎行北美 · 发表于 2009-2-22 17:15:59

坐沙发听溜版讲课

枫下客 · 发表于 2009-2-22 22:52:06

不同意见：

1. 谁都知道随便一个镜头都有十几组凹凸镜片组成，照作者说的，到达感光元件时早已经虚的没边了。

2. 加了增距境后，对焦时镜片间距也会相应调整以配合物体远近和新焦距的关系，并不像作者画的那样保持不变。

溜达 · 发表于 2009-2-23 01:54:36

枫下客
不同意见：

1. 谁都知道随便一个镜头都有十几组凹凸镜片组成，照作者说的，到达感光元件时早已经虚的没边了。

2. 加了增距境后，对焦时镜片间距也会相应调整以配合物体远近和新焦距的关系，并不像作者画的那样保持不变。

所谓的虚，俺个人以为不是一种精确的表达。就像好多人看到枫导的片子，会夸：多清楚呀！枫导一定很郁闷。他们根本没理解枫导弹创作意图嘛！所以，更精确或者专业一点的解释是：锐度和反差有损失。

俺理解的增倍镜，就是相当于一个放大镜，把本来的成像放大，取成像中间的一部分，映射到ccd上。
理论上讲，在理想情况下，不应该有什么像质损失。但是，在光学设计上，由于材料，镀膜，尤其是变焦镜头镜片间变化的多种边界条件下，理想条件永远达不到。因此，我们看到的镜头都是不完美的，所以会有每只镜头的表现条件，比如：大光圈下边缘部分的成像，就是一般情况下的短板。因此，几乎所有的af自动程序都把光圈缩到F8，这样可以最大可能的保证成像质量。

回到增距镜的话题，可以这样理解：一只好的镜头设计，会考虑到镜头中每个镜片之间的关系，通过镜片分组、镀膜（单层或多层）、非球面镜的应用，来保证最佳的成像，减少各种光学偏差（像差、慧差、畸变、色差等等），从MTF曲线里面，可以看到不同的镜头，即使同意的焦距、光圈，也会表现出不同的传递函数。而这种设计，是没有考虑到增倍镜的应用。加入增倍镜，等于在一只设计好的镜头上增加了一组或多组镜片，这样变成了一只新的镜头，本来已经完成的成像，还要再过一组或多组镜片，这样对其传递函数的损失是不言而喻的，这也是为什么大家公认，增倍镜会导致像质的劣化，最明显的就是锐度和反差的损失。

俺个人以为，在现在的数码年代，尤其是枫导手持高像素利器，用这种东西实在没必要。真的需要那么大的焦距，直接开到最高分辨率，切下来的图像应该也可以接受了。枫导那天不妨架上架子，拍上两组片子，一组用增倍镜，一组用软件切，不做任何调整，贴上来看看，俺更相信枫导一堆牛头的原创能力，呵呵！

虎行北美 · 发表于 2009-2-23 02:34:52

溜达
枫导那天不妨架上架子，拍上两组片子，一组用增倍镜，一组用软件切，不做任何调整，贴上来看看，俺更相信枫导一堆牛头的原创能力，呵呵！

完全同意。 :aa5: 不过，虽然是牛头，套上增距镜，只是照得远一些，成像放大点，不过都成了狗头啦。就看各人的取舍了。我的看法是，牛头就是牛头，决不能变成狗头来使；要是能把狗头变成牛头就好了。 :lol:

ALEXYIM · 发表于 2009-2-23 08:42:40

增距鏡
有趣的問題. 有這麼多的廠家增距鏡. 也有一定的用途.
提議(非結論性)可作參考:

1. 增距鏡應該小用一點.
如果很多時須要用400mm拍攝,那就買一個400mm
要是個平價的400mm效果會比一個2X增距鏡好得多.
2.  避免培數高的增距鏡
增距鏡把鏡頭的缺點增培, 可選用1.4X或1.7X,最後才考慮2X
3.  名廠的增距鏡貴一點,效果好一點.
4.  增距鏡配名鏡頭,效果好一點.

間中用增距鏡無妨.
掉了它,可惜.  買了不用,也可惜  :lol:  :lol:

马赛克 · 发表于 2009-2-23 11:33:23

溜达
.........更精确或者专业一点的解释是：锐度和反差有损失

请教一下，反差损失是啥意思？？？ :roll:

虎行北美 · 发表于 2009-2-23 15:47:09

ALEXYIM
增距鏡
有趣的問題. 有這麼多的廠家增距鏡. 也有一定的用途.
提議(非結論性)可作參考:

1. 增距鏡應該小用一點.
如果很多時須要用400mm拍攝,那就買一個400mm
要是個平價的400mm效果會比一個2X增距鏡好得多.
2.  避免培數高的增距鏡
增距鏡把鏡頭的缺點增培, 可選用1.4X或1.7X,最後才考慮2X
3.  名廠的增距鏡貴一點,效果好一點.
4.  增距鏡配名鏡頭,效果好一點.

間中用增距鏡無妨.
掉了它,可惜.  買了不用,也可惜  :lol:  :lol:

同意同意。尽量少用，偶尔应急用用也不失为一种暂时无长焦的替代。

虎行北美 · 发表于 2009-2-23 15:48:33

马赛克
[quote]溜达
.........更精确或者专业一点的解释是：锐度和反差有损失

请教一下，反差损失是啥意思？？？ :roll:[/quote]

我猜是不是对比度？

枫下客 · 发表于 2009-2-23 23:39:29

可以这么说吗：做工好的'牛头'就象人的眼睛，而增距镜就象眼前的放大镜或望远镜？目力所及当然不需要放大镜或望远镜，但有时它确实能带来方便。

增距镜在增加焦距的同时没有相应的增大光圈，所以需要更长的曝光时间以抵消视角减小所带来的采光不足。但增距镜的原理仍是光学的，不同于数码放大。

枫下客 · 发表于 2009-2-23 23:47:33

上几张微距拍的头发，不下结论，观众自己评说：

枫下客 · 发表于 2009-2-23 23:52:49

再贴一张70-200mm + 1.7X 拍的月亮，观众自己评价增距镜是否值得用：
https://www.crossna.org/forum.php?mod=redirect&ptid=8012

枫下客 · 发表于 2009-2-23 23:57:54

我觉得增距镜用来拍静物还行，拍移动的物体会很大的减慢对焦速度。自从在ebay上淘到一个便宜的50-500mm，很少再用增距镜加70-200mm了，毕竟还要多一道拆装手续，有点麻烦。但发现用它拍微距也是个不错的尝试。

溜达 · 发表于 2009-2-24 20:42:07

大家七嘴八舌的目的不是挤兑枫导，属于纯技术探讨哈！

枫导莫急，参考一下无忌里面的说法：

http://forum.xitek.com/showthread.php?threadid=603976

当然，这里是TC-20E，比1.7那个差不少，但是，大家对像质的评说可以参考一下哈！

枫下客 · 发表于 2009-2-24 22:45:34

不急，不急。理越辩越明，大家都长见识。 :D

我现在买东西之前都先去查一下用户的反馈意见，B&H是个非常不错的地方：
http://www.bhphotovideo.com/bnh/ ... anchorToReadReviews
低于四星半的（五星满分）一般不予考虑。

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