稀奇古怪五花八門的透鏡拿來當(dāng)管鏡效果怎么樣？是騾子是馬走兩步兒

前言：

在這個系列文章中，把各種管鏡都裝上試試。

每一集評測一種管鏡，不敢說多么嚴(yán)謹(jǐn)公正，只是把管鏡最基本的性能展現(xiàn)出來。

如果對關(guān)于管鏡的詳細(xì)信息有興趣的觀眾，

推薦閱讀一下本篇的“上級目錄”《微距踩坑集·裝備系列·管鏡的概述》

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有目錄，不迷路

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1，文章閱讀說明

? ? ? 1.1，用作參考的物鏡

? ? ? 1.2，用作參考的標(biāo)本

? ? ? 1.3，出片取樣的位置

? ? ? 1.4，無限遠(yuǎn)空間距離

? ? ? 1.5，物鏡變倍和管鏡后焦距

? ? ? 1.6，文末評價

2，本文中的管鏡簡介

? ? ? 2.1，技術(shù)資料

? ? ? 2.2，安裝和轉(zhuǎn)接

3，實測拍攝

? ? ? 3.1，三豐5x

? ? ? ? ? ? 3.1.1，反裝

? ? ? ? ? ? 3.1.2，正裝

? ? ? ? ? ? 3.1.3，小結(jié)

? ? ? 3.2，三豐10x

? ? ? ? ? ? 3.2.1，反裝

? ? ? ? ? ? 3.2.2，正裝

? ? ? ? ? ? 3.2.3，小結(jié)

? ? ? 3.3，尼康20x

? ? ? ? ? ? 3.3.1，反裝

? ? ? ? ? ? 3.3.2，正裝

? ? ? ? ? ? 3.3.3，小結(jié)

4，總結(jié)

? ? ? 4.1，分辨率

? ? ? 4.2，色差控制

? ? ? 4.3，暗角
? ? ? 4.4，場曲控制
? ? ? 4.5，畸變控制
? ? ? 4.6，最佳適配
? ? ? 4.7，安裝便利度
? ? ? 4.8，外觀工藝
? ? ? 4.9，性價比
? ? ? 4.10，入手便利度

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1，文章閱讀說明

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1.1，用作參考的物鏡

在這個系列文章中，每種管鏡我都轉(zhuǎn)接成卡口安裝，主要是為了拆換方便。

目前以三個比較典型的物鏡為參考，這也是顯微攝影玩家比較常用的物鏡。

左：三豐M Plan Apo 5x/0.14

中：三豐M Plan Apo 10x/0.28

右：尼康Plan Apo 20x/0.75+蓋玻片0.17

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后文簡稱三豐5x、三豐10x、尼康20x

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（以后可能隨緣增減替換參考物鏡）

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本文臨時增加蔡司Primo平場消色差4x物鏡和一個古老的蔡司Epignost復(fù)消色差15x物鏡。

后文稱作蔡司4x和蔡司15x，

其中來自上世紀(jì)50年代蔡司Epignost顯微鏡的這只15x物鏡，原配管鏡焦距為250mm。

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1.2，用作參考的標(biāo)本和評價依據(jù)

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測微尺：用于標(biāo)定倍率，白背景拍攝。

后文簡稱“標(biāo)尺”，是評價暗角的主要依據(jù)。

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USAF1951分辨率測試板：直觀地觀察管鏡成像的分辨率、色差。

后文簡稱“分辨率板”，是評價對比度、倍率色差、邊緣視場像散的主要依據(jù)。

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芯片：以芯片上整齊陣列的鍵合焊盤區(qū)域，直觀地觀察管鏡成像的畸變和場曲。

這塊芯片上還有一個視力表區(qū)域，適合觀察10x或更高倍率時單色細(xì)節(jié)的分辨率狀況。

后文簡稱 “焊盤” 和 “視力表”。

焊盤是評價畸變和高光細(xì)節(jié)色差控制的主要依據(jù)。

視力表是評價單色細(xì)節(jié)分辨率的主要依據(jù)。

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不銹鋼直尺：表面拉絲處理的不銹鋼直尺，刻度線和文字是蝕刻陰文填充顏料的工藝。

這是最容易反應(yīng)綜合出片素質(zhì)的標(biāo)本。微觀紋理豐富，布滿高光強反射細(xì)節(jié)，有高對比度的圖案，表面也相對平整。

后文簡稱“鋼尺”，是評價高光細(xì)節(jié)在具有一定景深的情況下成像效果的主要依據(jù)。

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植絨消光布：黑色的植絨消光布，在鏡下可以觀察到植絨纖維的強反光細(xì)節(jié)，且細(xì)節(jié)具有連貫性和一致性。

由于植絨布的景深較大，焦外色差對堆疊圖像造成的影響比較明顯，是可以直觀觀察物鏡和管鏡位置色差控制性能的標(biāo)本。

后文簡稱“黑絨”，以中心視場的位置色差為參考，是評價色差控制性能的次要依據(jù)。

1.3，出片取樣的位置

樣片取自全畫幅傳感器出片上的四個位置，并100%放大，橫向拼接成一個四格對比圖。

四個位置分別是：中心、上或下邊緣、左或右邊緣、四角。

對應(yīng)視場范圍FN0、FN22、FN30、FN40位置。

反裝和正裝的對比圖上下拼接，上為反裝，下為正裝。

網(wǎng)頁寬度有限，5160x3188的拼接對比圖需要點大觀看。

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除中心位置以外，其他三個位置分別對應(yīng)FN22、FN30、FN40三種視場直徑，方便不同畫幅的玩家對比參考。

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所有的樣片都經(jīng)過Helicon Focus 8堆疊處理，以展示堆疊后的像質(zhì)情況。

著重觀察邊緣視場由于像質(zhì)降低造成堆疊偽像的現(xiàn)象。

單張照片在大視場高分辨率的顯微攝影中不具備實際意義，故不做展示。

所有的樣片都適當(dāng)調(diào)整對比度和飽和度，以便觀察像差色差。

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1.4，無限遠(yuǎn)空間距離

在本系列文章中，根據(jù)管鏡轉(zhuǎn)接后的結(jié)構(gòu)差異，以及偏振附件、同軸光附件的可用性，無限遠(yuǎn)空間均設(shè)置在60~90mm范圍。

在本系列文章中，不使用物鏡緊貼著管鏡安裝的結(jié)構(gòu)。

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1.5，物鏡變倍和管鏡后焦距

在本系列文章中：

焦距明確的管鏡，以管鏡焦距為準(zhǔn)，對物鏡的標(biāo)稱放大倍率進(jìn)行縮放。

無論暗角或邊緣像質(zhì)水平如何，不使用變化管鏡后焦距進(jìn)行擴(kuò)倍或縮倍，讓無限遠(yuǎn)空間內(nèi)趨近于平行光束，真實展現(xiàn)管鏡在1x時的成像水平。

焦距不明確的管鏡，以邊緣像質(zhì)、暗角、物鏡標(biāo)稱倍率這三方因素均衡權(quán)重，測試調(diào)整出相對理想的畫質(zhì)。

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1.6，文末評價

在本系列文章中，將從以下幾個方面評價管鏡的綜合性能，比較主觀片面，僅供茶余飯后休閑參考。

0分是慘不忍睹活受罪，10分是美滋滋爽歪歪。

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分辨率：通過觀察分辨率板和視力表的局部放大照片，取正裝或反裝的最佳表現(xiàn)，對中心和邊緣視場的清晰度做出評價。

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色差控制：通過觀察分辨率板、焊盤、鋼尺的局部放大照片，取正裝或反裝的最佳表現(xiàn)，主要對邊緣視場的倍率色差做出評價。通過觀察黑絨照片，對全視場的位置色差做出評價。

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暗角：通過觀察標(biāo)尺和焊盤的全圖照片，對暗角做出評價。

在60~90mm無限遠(yuǎn)空間時，是有條件安裝偏振或同軸光組件的，但此時很多管鏡會造成漸暈，尤其通光口徑比較小的管鏡。

暗角會給照片后期增加麻煩，而且可能降低邊緣視場的分辨率。

但也未必是壞事，有時暗角可以緩和邊緣視場的色差和像散。

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場曲控制：通過觀察焊盤的堆疊序列照片，對場曲做出評價。

場曲可能有一部分是物鏡的原因，也可能是管鏡的原因。

在本系列中場曲不作為重點評價項目，而且場曲對于堆疊拍攝來說影響甚微。

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畸變控制：通過觀察焊盤的全圖照片，對畸變控制做出評價。

畸變可能有一部分是物鏡的原因，不過三豐5x和三豐10x應(yīng)該屬于畸變很小的物鏡，尼康20x畸變稍大一點。如果管鏡湊巧能對物鏡的畸變進(jìn)行一定修正，那就是再好不過了。

由于畸變是后期非常容易修復(fù)的問題，裁切量極小，且對像質(zhì)影響甚微，

因此本系列中畸變也不作為重點評價項目。

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最佳適配：每個物鏡也有自己的脾氣，在參與測試的物鏡中，哪一個與管鏡匹配效果最佳。

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安裝便利度：有的管鏡自帶標(biāo)準(zhǔn)的前后螺紋，很容易轉(zhuǎn)接，有的則需要自制轉(zhuǎn)接環(huán)。

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外觀工藝：貨賣一張皮，外觀雖然遠(yuǎn)不如出片重要，但器材黨怎么能拋棄外觀呢？更何況光學(xué)器件的外觀和制造工藝，很多時候是與成像性能掛鉤的。

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性價比：未必是性能最好的，未必是價格最便宜的，花多大錢，到底能辦多大事？

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入手便利度：光好使不管用，買不到全白瞎。

2，本文中的管鏡簡介

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? ? ? 2.1，技術(shù)資料

這只管鏡來自蔡司AXIOLAB顯微鏡，配件編號452149。

通光直徑30.5mm，焦距164.5mm。

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它位于AXIOLAB配套雙目頭（425520）的底部燕尾卡口中。

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在偏光插板拓展座（425313）也配備有同樣的452149管鏡，

不太明白這是怎么個用法，拓展座里有管鏡，三目頭里也有管鏡？

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在實拍測試中發(fā)現(xiàn)，這只管鏡正裝反裝像質(zhì)幾乎沒有區(qū)別，理論上講這可能是一個兩面半徑絕對值相同的正透鏡。

確實在蔡司的眾多物鏡專利中可以查到這樣一種正反面半徑絕對值相同的管鏡，焦距164.5mm，無限遠(yuǎn)空間126.5mm，

只是厚度與實物不符，且管鏡組是帶著80mm厚的展開棱鏡優(yōu)化的。

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? ? ? 2.2，安裝和轉(zhuǎn)接

已知蔡司近現(xiàn)代無限遠(yuǎn)顯微鏡管鏡焦距為164.5或165mm，為保障無限遠(yuǎn)空間內(nèi)盡量是平行光線，將物鏡放大倍率變更近似為：

三豐5x→4.11x

三豐10x→8.23x

尼康20x→16.45x

蔡司4x→不變倍

蔡司15x→9.87x

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在原配顯微鏡中安裝螺紋向上為正裝，反之為反裝。

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安裝螺紋沒有合適的轉(zhuǎn)接件，還是老辦法，3D打印轉(zhuǎn)接件裝進(jìn)卡口延長筒里。

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3，實測拍攝

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沒有80mm棱鏡補償，而且德系無限遠(yuǎn)系統(tǒng)一般是由目鏡承擔(dān)一部分像差修正，像質(zhì)肯定是一塌糊涂，不過出于好奇還是點亮試試。

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? ? ? 3.1，三豐5x

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? ? ? ? ? ? 3.1.1，反裝，無限遠(yuǎn)空間64mm，放大倍率4.17x

足夠大的通光孔徑，輕微暗角，沒有畸變。

? ? ? ? ? ? 3.1.2，正裝，無限遠(yuǎn)空間64mm，放大倍率4.21x

正反裝幾乎沒有變化。

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? ? ? ? ? ? 3.1.3，小結(jié)

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分辨率板

中心有比較明顯的位置色差，離開中心就是嚴(yán)重的倍率色差。

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焊盤和鋼尺

正反裝都是不可用的像質(zhì)。

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黑絨

已經(jīng)無所謂了。

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? ? ? 3.2，三豐10x

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? ? ? ? ? ? 3.2.1，反裝，無限遠(yuǎn)空間64mm，放大倍率8.39x

無暗角，輕微的枕形畸變。

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? ? ? ? ? ? 3.2.2，正裝，無限遠(yuǎn)空間64mm，放大倍率8.48x

與反裝幾乎相同。

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? ? ? ? ? ? 3.2.3，小結(jié)

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分辨率板

中心有比較明顯的位置色差，離開中心就是嚴(yán)重的倍率色差。

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視力表

中心視場單色細(xì)節(jié)表現(xiàn)良好，其余像質(zhì)不可用。

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焊盤和鋼尺

同樣是不可用的像質(zhì)。

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黑絨

已經(jīng)無所謂了。

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? ? ? 3.3，尼康20x

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? ? ? ? ? ? 3.3.1，反裝，無限遠(yuǎn)空間70mm，放大倍率16.76x

輕微暗角，較明顯的枕形畸變。

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? ? ? ? ? ? 3.3.2，正裝，無限遠(yuǎn)空間70mm，放大倍率16.95x

輕微暗角，畸變與反裝相同。

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? ? ? ? ? ? 3.3.3，小結(jié)

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分辨率板

中心有比較明顯的位置色差，離開中心就是嚴(yán)重的倍率色差。

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視力表

單色細(xì)節(jié)的中心分辨率也比較勉強，其余像質(zhì)不可用。

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焊盤和鋼尺

也是不可用的像質(zhì)。

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黑絨

也無所謂了。

? ? ? 3.4，蔡司4x

這個物鏡自身視場就這么小，也談不上暗角了。

畸變控制倒是極好，有效視場（FN20）內(nèi)沒有畸變。

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在FN22范圍內(nèi)，對于一個平場消色差，NA0.1的物鏡來說，這已經(jīng)是合格的成像了。

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對于顯微攝影來說為什么都盡量使用高NA的APO物鏡，因為普銷低NA物鏡的像質(zhì)實在是不夠使。

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而且如果軸向色差較大，在大景深堆疊時也會出現(xiàn)意想不到的偽色。

? ? ? 3.5，蔡司15x

這就是純整活兒了，看看時隔半個世紀(jì)的搭配，能碰撞出什么奇葩。

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這只古董物鏡是APO，但不是PlanAPO，也就是說這個玩意兒沒有平場。連標(biāo)

尺的圖都需要堆疊。

當(dāng)年的工具顯微鏡視場只有FN16~FN18，沒想到在FN30處也有可識別的成像。

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半個多世紀(jì)的自然老化和古老的制造工藝，分辨率和色差控制肯定不如現(xiàn)代APO物鏡，不過這已經(jīng)很不錯了。

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盡管離開中心視場還是糊得亂七八糟，不過不得不承認(rèn)在這次陪練的這幾個物鏡中它是相性最好的。

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焦外是一如既往地色彩豐富。

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4，總結(jié)

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由于不是正確完整的使用方法，就不做像質(zhì)評價了。

現(xiàn)代德系顯微鏡主要由物鏡、管鏡和目鏡組成一個整體，聯(lián)合修正像差。

每個部件不單獨修正全部或大部分像差，這也不能說是缺點，只是在DIY裝備的顯微攝影方面很難得到應(yīng)用。

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寫完撒花??ヽ(°▽°)ノ?感謝臺總大力支持??ヽ(°▽°)ノ??ヽ(°▽°)ノ??ヽ(°▽°)ノ?

下集預(yù)告：

南陽膠合F200管鏡

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謝謝觀賞！

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