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高清滤镜
什么是高清滤镜?
高清,英文为“High Definition”, 简称”HD”,意思是“高分辨率”。高清滤镜就是高分辨率滤镜。高清滤镜并不能提高镜头本身的分辨率,但是高清滤镜的使用会对原有镜头的分辨率下降程度降到最低。

镜片平行度及表面精度对光线的影响
1.        当一束光从空气投射到玻璃透明介质的光滑分界面上时,一部分光被光滑表面“反射”回原介质中,这种现象成为光的反射,反射回空气的光称为反射光;另一部分光将“透过”光滑表面,进入玻璃介质,这种现象称为光的折射现象,透过光滑表面的这部分光称为折射光,折射的角度由玻璃折射率决定。原投射光称为入射光。

HD1.png

2.        如果这是一块平行玻璃,折射光继续前进,透过玻璃介质与空气的光滑分界面,折射光发生第二次折射,因为这是一块平行玻璃,由光路的可逆性,可以得出二次折射光与第一次入射光相同。即完全平行的玻璃,出射光与入射光保持方向一致。

HD2.png

3. 平常拍摄过程中,成像光线由各种波长的光线组成,由于玻璃对不同波长光线的折射率不同,所以经过折射的白光会分成各种颜色不同方向的光,经过平行玻璃二次折射后,虽然光线能保持相同方向,但是实际光线已经扩束,而且边缘出现颜色,这种称为色差,如果玻璃比较厚,则对成像系统有较大的影响。实际摄影用滤镜大部分非常薄,摄影滤镜色差对光学系统影响比较微小。
HD3.png

4. 如果这一块玻璃的两个平面不平行,形成一个夹角,则出射光与入射光不能保持同一个方向。
HD4.png

5. 实际光学玻璃滤镜制造过程中,两个面无法达到完美的平行度以及平整度,所以玻璃表面不同位置的出射光方向不同,以至于无法保证原平行光束的一致性。所以以平行玻璃为介质的摄影滤镜,实际在使用过程中,无法完美通过入射光线,多少会对摄影成像系统分辨率造成影响。
HD5.png

6.下面是常见的摄影光学成像系统结构图,从结构图上可以看到,摄影镜头由多片球面镜组成,相比平行玻璃,球面镜对光线的影响更严重,实际的成像元,不再是点,而是一个光斑,所以需要多片不同曲率,不同折射率,不同的厚度,相互补偿互相之间造成的像差,色差,以使成像光斑足够小,满足所需要的分辨率要求。目前市场上相机实际成像感应器CMOS(或CCD)成像元的实际大小为几微米(如D800成像元为0.0049mmx0.0049mm),如果摄影镜头能满足成像光斑小于相机成像元面积大小,就满足该相机的分辨率要求。
HD6.png

摄影滤镜虽然对光学系统分辨率有影响,但只要对整体分辨率下降程度不高,仍可认为该滤镜对光学系统无影响,这种滤镜称为高清滤镜。在对影像要求越来越高的现代,高清摄影滤镜的选择必然是未来的趋势。





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CPL、NDX及树脂滤镜对分辨率的影响
从上面的分析可以了解到单片平行玻璃(如UV)对摄影系统的影响,对于滤镜家族中其他的种类,如偏振镜,可调ND,还有树脂材料ND,是否是一样的呢?
1.        偏振镜:
从图中可以看到,偏振镜由两片平面镜片夹着一块偏振膜组合而成,整个偏振镜系统有4个平面,相对于单片平面玻璃的滤镜,多了2个平面,以及多了一个偏振膜,所以偏振镜对于分辨率的要求明显高于单片玻璃滤镜,要达到不影响光学系统的分辨率,则对于每个面的平行度、平整度都有更高的要求。

HD7.png

2.        可调ND:
从下图可以看到,可调ND镜由2片偏振镜组成,相对于单片平面玻璃滤镜的2个面,多了6个面,及2个偏振膜,对每一个面的要求可以说是单片平面玻璃滤镜(UV)的4倍以上,所以可调ND对于分辨率的要求会更高,更难实现,这也是市场上高清可调ND价格昂贵的原因(当然,某些昂贵的价格不代表他就已经达到了所需的高清制造工艺)。

HD8.png

3.        树脂ND或GND
风光摄影中,我们常常使用到方形ND及GND,而由于尺寸较大,以及镀膜工艺难以实现,所以往往是使用树脂的材料,但是由于树脂材料制作的滤镜,往往由2片平面玻璃组成的夹层模具注塑而成(详细可见国外某注明名牌滤镜厂家滤镜生产过程视频),这样的滤镜表面精度完全无法与精密研磨、抛光后得到的光学滤镜相比,会严重影响光学系统分辨率。在昂贵的价格面前,希望影友们能擦亮眼睛,宁愿选择品质更可信赖的品牌滤镜。

LEE.jpg






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滤镜对广角、长焦的分辨率影响不一致

在滤镜使用过程中,影友们使用在广角端拍摄风光较多,在进行滤镜分辨率测试的时候往往也使用较短的焦距进行测试,实际上,滤镜对长焦端分辨率的影响更大,为什么呢?
下面简单分析下原理:
测试的镜头为一个广角,视场角为100°;
另一个镜头为长焦,视场角为10°;
假设滤镜某一点的面型不良,对光线角度的偏移为1°,则该滤镜使用在广角镜头上,光线偏移为1/100,使用在长焦镜头上,光线偏移为1/10,相对于同一个位置的成像元,使用在长焦镜头上,光线更容易偏离轨迹离开成像元,所以长焦镜头对滤镜分辨率的要求会更高。
所以使用长焦镜头进行滤镜分辨率的检测是更容易的到结果,并且保证更短焦距的分辨率影响更小。

下面我们实际使用长焦镜头来进行测试:
索尼NEX5N+E55-210

焦段是210mm


xianchang.jpg
测试结果如下:
shuoming.jpg

no filter.jpg

sd ndx.jpg

ud ndx 1.jpg

nisi ndx.jpg





sd ndx 1.jpg
ud ndx 1.jpg
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nisi cpl 1.jpg
hitech 1.jpg

很明显,不良的镜片在长焦端对成像的影响非常大,这还是用较低档次的相机及镜头做的测试。这个实验影友们完全可以自己在家里进行测试,尽量使用200mm以上的焦距。

下图为HOYA的滤镜分辨率检测仪

hoya.jpg
下图为vwin注册的分辨率检测仪(上海展厅)
shanghai.jpg

benro show.jpg
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本帖最后由 拉霸 于 2015-5-6 23:24 编辑

vwin注册的微单专用CPL(PD PL-HD WMC for MIRRORLESS)还卖吗,怎么官方商城看不到?有没有62mm口径的?

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