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1、如何检测镜头的成像质量(一)1.实验室中解像率的测定A目测法 目测法是最为常见的一种镜头质量测量方法。测定装置如图1所示。检验时要用到下面的光学仪器：照明灯、解像率板、平行光管、镜头夹持器和测量显微镜等。1.照明灯 2磨砂玻璃 3解像率板 4平行光管 5凸透镜 6被测镜头 7镜头挟持器 8测量显微镜 9光具座图2 WT1005-62型栅格状解像率图案图3 72条式辐射状解像率图案 测量的步骤：把解像率板放置在平行光管的前面。让灯光均匀照明解像率板，经平行光管产生一个像，这个像被当作镜头的被摄物，经被测镜头汇聚后，在该镜头像方焦平面处结成一清晰的影像。测量者通过显做镜，观看该影像来了解镜头的解像
2、率。 常见解像率板有两种类型：栅格状板和辐射状板。栅格状解像率板上的图案有很多种形式，美、日等各国并不相同。我国目前普通采用的是wTIOO5-62型标准图案，如图2所示。测试者通过显微镜找出解像率板的影像中四个栅格均能被分辨开的最细密的那一组栅格(如25组均能清晰分辨，则改换序号较小的另一块解像率板测量)，并记住其编号。然后根据编号查找出对应的解像率或通过有关公式计算得出镜头的解像率。 辐射状解像率板由一系列黑白相间的放射状条纹组成，如图3所示。最常见的辐射状解像率板由72个放射条纹(即黑白36对)组成，每个条纹占n36弧度。当辐射状解像率板和被测照相机镜头安装到光具座上检测时，在被测量镜头像
3、方焦平面处，将形成辐射状图案的清晰影像。影像愈靠近图案中心，呈现出的条纹愈细密，在距扇形中心的某一距离处，相邻扇形条密集到人眼无法分辨开时，从而在图案中央部位形成一个无法辨认出条纹的模糊圆斑。测试者可通过测量显微镜中的标尺，测得该模糊圆斑的直径，然后查找出对应的解像率或通过有关公式计算得出结果。如何检测镜头的成像质量（二）我们了解到实验室中几种镜头测量方法后，可以根据目测法、拍摄底片检测法、星点检测法得出的数据，和表1中镜头的解像率标准进行对比，就可以比较明确地知道镜头的质量情况。 下面就两种最常见的MTF曲线，用图解方式介绍一下看图的方法：图8是单一光圈情况下的镜头质量MTF曲线图。(红:实
4、线 蓝:虚线) 曲线位置越高(接近100这条横线)，越平直(右边不下挂)，说明镜头质量越好，红线、蓝线越吻合，表示镜头质量也越好。 一般情况下，Linesmm前面的数值越大，曲线(在图中红和蓝两条线)在纵坐标中的位置越低。如果Linesmm前面的数值比较大，而这条曲线在坐标中的位置还是比较高，说明该镜头的分辨率很高。图9 是不同光圈情况下镜头质量MTF曲线 曲线图显示着最大光圈和F8光圈的测量结果，其中蓝色线条表示最大光圈，红色线条表示F8光圈； 粗线表示径向，细线表示切向；实线表示1 0inesmm，虚线表示30 jnesmm。 注：当然，读懂MTF曲线图还需要掌握很多知识，如“特征空间频率
5、下的MTF值”、 “MTF曲线积 分值”、 “特定的MTF值”等多种评价方法，由于这些知识非常专业，过于深奥，在此暂不赘述。如何检测镜头的成像质量(三)A目测法 对于单镜头反光照相机而言，从取景器内观察景物，当对好焦点后，景物的边缘线十分清晰(如图10)，那么说明镜头的分辨率高；如果看上去模模糊糊，甚至出现红或蓝色的轮廓线，那么，说明该镜头的色散严重，解像率差。图11 镜头的畸变越小越好。把照相机对着商店方正的橱窗观看，如横平竖直的线条经过成像后发生了弯曲，说明镜头有畸变。线条两头向内弯曲是桶形畸变(如图11)，线条两头向外弯曲是枕形畸变。一般情况下，广角镜都有一点桶形畸变，长焦镜头都有一点枕
6、形畸变，标准镜头不应有较明显的畸变。 如果在取景器里观察到的景物总有些灰蒙蒙的感觉，而天气是晴朗的，既没烟也没雾，说明镜头杂较大，质量不好(如图12)。如在取景器内看到的景物色彩鲜艳、透明度很好，即使在逆光的情况下，影像也很清晰，则说明镜头质量好(如图13)。图12图13 镜头的色彩还原能力对拍摄影像逼真的照片十分重要。要检查色彩还原，先要把镜头从机身上卸下，去掉镜头盖，把光圈开到最大，拿一张白纸放到镜头后面，对着商店的日光灯，看看通过镜头后投射到白纸上的日光灯灯光是否还像原来那样洁白?是否有偏色?这个差别往往很小，要仔细观察才能发现。若差别较大，说明色彩还原差、质量次。 多层镀膜的镜头表面应
7、有多种颜色(红、黄、蓝等)，若只有蓝莹莹的单色反光，那么镜头就不可能是多层镀膜的。对于不可拆卸的平视取景类照相机镜头，把快门速度放在“B”门上，把快门打开，光圈开到最大，仿效上面的方法即可看出镜头质量的优劣。镜头外观质量和操作性能的检验1.机械系统的外观检验 镜头的机械系统主要是：镜筒、光圈叶片、光圈调节环、对焦环、变焦环及有关调节机构。镜头表面镜头的外表面应光洁，无磕碰痕迹、无划伤、无磨损、无锈迹、无霉斑；电镀层应无泛黄、无锈蚀、无剥落的现象；装饰皮革应平整美观、无翘起。表面喷涂应平滑、无脱落和无明显的颜色不匀现象。镜头内部 镜头内部机械系统的表面应乌黑、无光泽、黑漆层应无脱落，螺纹表面的螺
8、钉及镜片压圈等部分应完好无损，无拆卸的痕迹。光圈叶片 反复转动光圈环，让光圈收小、开大，检查光圈叶片前后、表面是否有油污和锈痕。 油污会使光圈叶片活动不灵，甚至粘死，还会流到镜片上影响光线通过，使所摄影像清晰度下降，这是由于装配镜头时加油过多而溢流到叶片上造成的。 另外，当光圈收到最小时，还应看看通光孔是否规则。通光孔的规则与否是制造工艺水平高低的反映。镜筒和调节环镜筒和调节环上有各种标尺线、数字和字母。它们有的是直接印刷在镜筒和调节环上，有的呈凹陷状，不管采用何种工艺，标尺线、数字和字母都应清晰美观。 另外，用手轻轻摇动镜头，应无异样响声。若有“卡啦、卡啦”的响声，就要注意是否是由于镜片压圈
9、松动，造成镜片移动而发出的碰撞声。镜片移动可能造成各镜片不能共轴，从而导致像差显著增大，镜头成像质量(如镜头的对焦清晰度)明显下降等问题。多层镀膜的镜头表面应有很多种颜色镜头性能数码相机的镜头由多片镜片组成，材质则分为玻璃与塑料两类。 我们来了解一下镜头和感光器件的摆设位置。如下图所示，从右至左该镜头组件依次由透镜、电子快门、透镜组1、透镜组2以及CCD组成。拍摄的影像就是沿着这条光路投射在CCD上成像的。组件中的焦距调节系统和快门系统是由透镜组1和电子快门构成的，二者是连接在一起。 在电机的带动下，透镜组1和电子快门可以前后移动，进行焦距调节，从而获得最清晰的图像，由电子快门控制曝光。多组透
10、镜是完成光学成像的，而最后的CCD可以把光信号转换为电信号。 如果你在相机的英文规格书上看过“f =”，那么后面接的数字通常就是它的焦长，即焦距长度。如“f=8-24mm，38-115mm（相当于35mm传统相机）”，就是指这台相机的焦距长度为8-24mm，同时对角线的视角换算后相当于传统35mm相机的38-115mm焦长。一般而言，35mm相机的标准镜头焦长约是28-70mm，因此如果焦长高于70mm就代表支持望远效果，若是低于28mm就表示有广角拍摄能力。 照相机镜头的焦距是镜头的一个非常重要的指标。镜头焦距的长短决定了被摄物在成像介质（胶片或CCD等）上成像的大小，也就是相当于物和象的比
11、例尺。当对同一距离远的同一个被摄目标拍摄时，镜头焦距长的所成的象大，镜头焦距短的所成的象小。根据用途的不同，照相机镜头的焦距相差非常大，有短到几毫米，十几毫米的，也有长达几米的。较常见的有8mm，15mm，24mm，28mm，35mm，50mm，85mm，105mm，135mm，200mm，400mm，600mm，1200mm等，还有长达2500mm超长焦望远镜头。CCD尺寸说到CCD的尺寸，其实是说感光器件的面积大小，这里就包括了CCD和CMOS。感光器件的面积越大，也即CCD/CMOS面积越大，捕获的光子越多，感光性能越好，信噪比越低。CCD/CMOS是数码相机用来感光成像的部件，相当于光
12、学传统相机中的胶卷。 CCD上感光组件的表面具有储存电荷的能力，并以矩阵的方式排列。当其表面感受到光线时，会将电荷反应在组件上，整个CCD上的所有感光组件所产生的信号，就构成了一个完整的画面。 如果分解CCD，你会发现CCD的结构为三层，第一层是“微型镜头”，第二层是“分色滤色片”以及第三层“感光层”。 第一层“微型镜头” 我们知道，数码相机成像的关键是在于其感光层，为了扩展CCD的采光率，必须扩展单一像素的受光面积。但是提高采光率的办法也容易使画质下降。这一层“微型镜头”就等于在感光层前面加上一副眼镜。因此感光面积不再因为传感器的开口面积而决定，而改由微型镜片的表面积来决定。 第二层是“分色
13、滤色片” CCD的第二层是“分色滤色片”，目前有两种分色方式，一是RGB原色分色法，另一个则是CMYK补色分色法这两种方法各有优缺点。首先，我们先了解一下两种分色法的概念，RGB即三原色分色法，几乎所有人类眼镜可以识别的颜色，都可以通过红、绿和蓝来组成，而RGB三个字母分别就是Red, Green和Blue，这说明RGB分色法是通过这三个通道的颜色调节而成。再说CMYK，这是由四个通道的颜色配合而成，他们分别是青（C）、洋红(M)、黄(Y)、黑(K)。在印刷业中，CMYK更为适用，但其调节出来的颜色不及RGB的多。 原色CCD的优势在于画质锐利，色彩真实，但缺点则是噪声问题。因此，大家可以注意
14、，一般采用原色CCD的数码相机，在ISO感光度上多半不会超过400。相对的，补色CCD多了一个Y黄色滤色器，在色彩的分辨上比较仔细，但却牺牲了部分影像的分辨率，而在ISO值上，补色CCD可以容忍较高的感光度，一般都可设定在800以上 第三层：感光层 CCD的第三层是“感光片”，这层主要是负责将穿过滤色层的光源转换成电子信号，并将信号传送到影像处理芯片，将影像还原。 传统的照相机胶卷尺寸为35mm，35mm为胶卷的宽度（包括齿孔部分），35mm胶卷的感光面积为36 x 24mm。换算到数码相机，对角长度约接近35mm的，CCD/CMOS尺寸越大。在单反数码相机中，很多都拥有接近35mm的CCD/
15、CMOS尺寸，例如尼康德D100，CCD/CMOS尺寸面积达到23.7 x 15.6，比起消费级数码相机要大很多，而佳能的EOS-1Ds的CMOS尺寸为36 x 24mm，达到了35mm的面积，所以成像也相对较好。 现在市面上的消费级数码相机主要有2/3英寸、1/1.8英寸、1/2.7英寸、1/3.2英寸四种。CCD/CMOS尺寸越大，感光面积越大，成像效果越好。1/1.8英寸的300万像素相机效果通常好于1/2.7英寸的400万像素相机(后者的感光面积只有前者的55%)。而相同尺寸的CCD/CMOS像素增加固然是件好事，但这也会导致单个像素的感光面积缩小，有曝光不足的可能。但如果在增加CCD/CMOS像素的同时想维持现有的图像质量
