流言终结者 光圈F8下真的无狗头吗？

·画质：简单的词汇里隐藏了什么秘密？

    提到镜头的画质，很多读者首先想到的是另一个词“锐度”。诚然，锐利的镜头能够给我们带来良好的画面观感，但是锐度绝不是一支摄影镜头的全部。甚至连锐度本身，都是由于分辨率和反差综合作用的结果，并不是一个镜头的简单参数。

    那既然一支镜头没法从锐度来判断它的画质好坏，我们应该从什么角度来评价一支镜头呢？

    现在请诸君回想一下各位学生时代的考试，计算分数的时候，我们可以采用满分去减错误题目的分数，也可以采用正确题目分数累加的方式。这个“满分”，在工程光学上叫做“理想光学系统”。放在摄影镜头领域，就叫做“理想镜头”。

常用来测试分辨率的标准标版

    既然是理想镜头了，那必然是一个非常非常完美的东西。所以它满足以下的条件：

1、没有任何形式的像差与像散以及像场不均

2、分辨率无穷大

3、对于黑白线条，边缘反差为无穷大，线内反差为0

    理想镜头有一个非常奇妙的特性，它与我们的认识是相悖的。那就是：搭载于非理想（像素密度为有限值）传感器上的理想镜头的光圈越小，它的画质就越差。

衍射极限光圈示意图

    画质变差的原因不是别的，正是因为传说中的衍射极限光圈。那为什么在我们平时使用镜头的时候，收缩光圈反而会提升画质？

    答案就是，实际镜头总是有一些像差，在收缩光圈的过程中这些像差会得到改善，反抵掉了衍射的作用，从而使得镜头的画质得以提升。

    像差分为5种，球面像差、彗差、色差、像散、场曲。对于球面像差和彗差的原理，下面有一个简单的示意图。

球差产生示意图

慧差产生示意图

    根据这两张示意图，我们可以很容易得到结论：球差影响全画面的分辨率，彗差仅限于轴外成像，而且越是离轴光的彗差越严重，理所当然的影响着镜头的边缘画质。

人工萤石镜片能有效控制色散

    色差这个概念，可能大家听起来有点熟悉。没错，很多器材大厂都有APO镜片，APO的全称就是“复合消色差”。低色差的镜头有助于精确的色彩还原，对摄影大有益处。

    至于像散，和人眼的散光是一个道理。具体原理比较复杂，此处不作详解。

    场曲在摄影这行里叫做“畸变”，也是反映镜头素质的重要指标。

    收缩光圈之后，球差和彗差都会得到大幅度的改善（离轴光线的离轴距变小），色差改善得不明显，而像散和场曲不会获得任何改善。

    这也与我们平常的认识相符，收光圈之后镜头的分辨率会大幅度提高，但是诸如镜头的色彩、畸变之类的参数是不会改变的。

    要想有效的矫正色差和场曲，只能采用特殊光学设计或者使用特殊镜片的方式。超广角镜头比较注重场曲的校正，所以会使用若干片非球面镜片。而长焦镜对于色差比较敏感，像佳能就在其长焦镜头中不惜工本的使用了萤石镜片来达到最好的色差校正效果。这些不仅仅是靠收缩光圈就可以带来的。

    而且以上的分析仅仅考虑了镜组的光学设计，并没有考虑到镀膜等给镜头素质带来的影响。像佳能的亚波长镀膜，也是只在高端镜头上出现的，对改善镜头眩光大有益处。

    从这个角度来说，“狗头”收缩光圈之后，或许可以在分辨率上和“牛头”一较高下，但是其他素质方面不会从收缩光圈获益，也就无所谓达到牛头水平了。

    接下来我们一起来看看牛头狗头分辨率大比拼，看看在收缩光圈可以改善的方面，究竟会有什么样的结果。