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(gè)系列文章中，把各種管鏡都裝上試試。

每一集評(píng)測(cè)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(duì)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(jí)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(píng)價(jià)

2，本文中的管鏡簡(jiǎn)介

? ? ? 2.1，技術(shù)資料

? ? ? 2.2，安裝和轉(zhuǎn)接

3，實(shí)測(cè)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(chǎng)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(jià)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(gè)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(gè)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(jiǎn)稱三豐5x、三豐10x、尼康20x

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本篇臨時(shí)加入徠卡PLAN POL 4x 和徠卡HI PLAN 4x兩個(gè)物鏡的實(shí)拍測(cè)試。

PLAN和HI PLAN是徠卡現(xiàn)役無限遠(yuǎn)物鏡中最低端的兩個(gè)系列。

平場(chǎng)消色差，標(biāo)稱FN20。

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1.2，用作參考的標(biāo)本和評(píng)價(jià)依據(jù)

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測(cè)微尺：用于標(biāo)定倍率，白背景拍攝。

后文簡(jiǎn)稱“標(biāo)尺”，是評(píng)價(jià)暗角的主要依據(jù)。

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USAF1951分辨率測(cè)試板：直觀地觀察管鏡成像的分辨率、色差。

后文簡(jiǎn)稱“分辨率板”，是評(píng)價(jià)對(duì)比度、倍率色差、邊緣視場(chǎng)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(chǎng)曲。

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

后文簡(jiǎn)稱 “焊盤” 和 “視力表”。

焊盤是評(píng)價(jià)畸變和高光細(xì)節(jié)色差控制的主要依據(jù)。

視力表是評(píng)價(jià)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(qiáng)反射細(xì)節(jié)，有高對(duì)比度的圖案，表面也相對(duì)平整。

后文簡(jiǎn)稱“鋼尺”，是評(píng)價(jià)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(qiáng)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(duì)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(jiǎn)稱“黑絨”，以中心視場(chǎng)的位置色差為參考，是評(píng)價(jià)色差控制性能的次要依據(jù)。

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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(gè)位置，并100%放大，橫向拼接成一個(gè)四格對(duì)比圖。

四個(gè)位置分別是：中心、上或下邊緣、左或右邊緣、四角。

對(duì)應(yīng)視場(chǎng)范圍FN0、FN22、FN30、FN40位置。

反裝和正裝的對(duì)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(duì)比圖需要點(diǎn)大觀看。

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除中心位置以外，其他三個(gè)位置分別對(duì)應(yīng)FN22、FN30、FN40三種視場(chǎng)直徑，方便不同畫幅的玩家對(duì)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(chǎng)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(chǎng)高分辨率的顯微攝影中不具備實(shí)際意義，故不做展示。

所有的樣片都適當(dāng)調(diào)整對(duì)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(duì)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(shí)展現(xiàn)管鏡在1x時(shí)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(cè)試調(diào)整出相對(duì)理想的畫質(zhì)。

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1.6，文末評(píng)價(jià)

在本系列文章中，將從以下幾個(gè)方面評(píng)價(jià)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(duì)中心和邊緣視場(chǎng)的清晰度做出評(píng)價(jià)。

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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(duì)邊緣視場(chǎng)的倍率色差做出評(píng)價(jià)。通過觀察黑絨照片，對(duì)全視場(chǎng)的位置色差做出評(píng)價(jià)。

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暗角：通過觀察標(biāo)尺和焊盤的全圖照片，對(duì)暗角做出評(píng)價(jià)。

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

暗角會(huì)給照片后期增加麻煩，而且可能降低邊緣視場(chǎng)的分辨率。

但也未必是壞事，有時(shí)暗角可以緩和邊緣視場(chǎng)的色差和像散。

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場(chǎng)曲控制：通過觀察焊盤的堆疊序列照片，對(duì)場(chǎng)曲做出評(píng)價(jià)。

場(chǎng)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(chǎng)曲不作為重點(diǎn)評(píng)價(jià)項(xiàng)目，而且場(chǎng)曲對(duì)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(duì)畸變控制做出評(píng)價(jià)。

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(diǎn)。如果管鏡湊巧能對(duì)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(duì)像質(zhì)影響甚微，

因此本系列中畸變也不作為重點(diǎn)評(píng)價(jià)項(xiàng)目。

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最佳適配：每個(gè)物鏡也有自己的脾氣，在參與測(cè)試的物鏡中，哪一個(gè)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(shí)候是與成像性能掛鉤的。

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性價(jià)比：未必是性能最好的，未必是價(jià)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(jiǎn)介

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? ? ? 2.1，技術(shù)資料

這只管鏡來自徠卡DM1000型顯微鏡，管鏡位于雙目頭中。

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與其他品牌的管鏡結(jié)構(gòu)不同，這個(gè)管鏡是個(gè)細(xì)長(zhǎng)桶。

內(nèi)壁沒有消光處理，通光直徑24mm。

翻了翻相關(guān)專利也沒有找到關(guān)于這個(gè)管鏡的結(jié)構(gòu)信息。

看起來像是3片2組或4片2組，成色很新狀態(tài)很好，就不手欠拆開看了。

正反裝在無限遠(yuǎn)合焦時(shí)后焦距差異較大，

估計(jì)和尼康、奧巴的管鏡是類似的攝遠(yuǎn)型透鏡組。

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不過從官方的文獻(xiàn)中可以了解到，徠卡無論是早期的DELTA系統(tǒng)還是現(xiàn)役的HC系統(tǒng)，

由管鏡成像的一次像（中間像面），沒有修正子午場(chǎng)曲和像散，

是由目鏡或攝影中繼鏡繼續(xù)修正殘余像差，在最終像面上良好成像。

由此可以得知，只是用管鏡是不能正確成像的。

不過既然來都來了，還是要走兩步滿足一下好奇心。

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? ? ? 2.2，安裝和轉(zhuǎn)接

管鏡是非標(biāo)螺紋安裝，沒有現(xiàn)成的轉(zhuǎn)接件可以用，

老辦法，打印轉(zhuǎn)接件安裝在卡口延長(zhǎng)筒里。

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3，實(shí)測(cè)拍攝

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已知徠卡的無限遠(yuǎn)系統(tǒng)管鏡焦距是200mm，參與測(cè)試的物鏡不做變倍。

以管鏡在顯微鏡中原本的安裝方向?yàn)檎b，反之為反裝。

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? ? ? 3.1，三豐5x

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? ? ? ? ? ? 3.1.1，反裝，無限遠(yuǎn)空間58mm，放大倍率4.98x

由于管鏡的通光孔徑較小，有明顯的暗角出現(xiàn)。

有極輕微的枕形畸變。

? ? ? ? ? ? 3.1.2，正裝，無限遠(yuǎn)空間58mm，放大倍率5.06x

安裝原本結(jié)構(gòu)安裝，暗角較輕微，有枕形畸變，且有很明顯的場(chǎng)曲。

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? ? ? ? ? ? 3.1.3，小結(jié)

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分辨率板

反裝有非常嚴(yán)重的軸向色差，復(fù)色光分辨率也很低，意外地是全像場(chǎng)像質(zhì)幾乎均勻一致。

正裝在中心位置成像良好，離開中心視場(chǎng)有非常嚴(yán)重的倍率色差和像散。

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焊盤和鋼尺

毫無意外都是不可用的像質(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58mm，放大倍率10.03x

明顯的暗角，輕微的枕形畸變。

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? ? ? ? ? ? 3.2.2，正裝，無限遠(yuǎn)空間58mm，放大倍率10.18x

不明顯的暗角，有枕形畸變和比較明顯的場(chǎng)曲。

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? ? ? ? ? ? 3.2.3，小結(jié)

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分辨率板

像差狀況與三豐5x幾乎相同

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視力表

反裝時(shí)單色細(xì)節(jié)的像差沒有那么明顯，F(xiàn)N22范圍內(nèi)甚至是可用的像質(zhì)。

正裝完全沒救。

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焊盤和鋼尺

反裝由于非常嚴(yán)重的軸向色差，讓高光細(xì)節(jié)周圍有嚴(yán)重彩邊。

正裝沒救。

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黑絨

反裝可以當(dāng)做一個(gè)典型的反面教材，解釋了軸向色差對(duì)堆疊成像的影響。

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? ? ? 3.3，尼康20x

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? ? ? ? ? ? 3.3.1，反裝，無限遠(yuǎn)空間64mm，放大倍率20.01x

物鏡的孔徑越大，暗角越嚴(yán)重。

明顯的枕形畸變。

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? ? ? ? ? ? 3.3.2，正裝，無限遠(yuǎn)空間64mm，放大倍率20.33x

暗角有所減輕，同樣是明顯的枕形畸變。

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? ? ? ? ? ? 3.3.3，小結(jié)

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分辨率板

反裝嚴(yán)重軸向色差，正裝嚴(yán)重倍率色差，都不可用。

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視力表

反裝在FN22范圍內(nèi)單色細(xì)節(jié)表現(xiàn)良好。

正裝不可用。

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焊盤和鋼尺

除了正裝在中心位置有極佳的像質(zhì)以外，其余都沒救了。

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黑絨

已經(jīng)無所謂了。

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3.4 徠卡HI PLAN 4x物鏡，無限遠(yuǎn)空間68mm，放大倍率4.06x

既然標(biāo)稱FN20，在20mm像場(chǎng)范圍內(nèi)可以說沒有暗角也沒有畸變。

超出FN20眩光非常嚴(yán)重，并且嚴(yán)重場(chǎng)曲，不過這有個(gè)影兒就算白送。

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在FN20范圍內(nèi)，幾乎沒有色差干擾，分辨率良好，只有輕微像散造成一點(diǎn)堆疊偽像。

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3.5 徠卡PLAN POL 4x物鏡，無限遠(yuǎn)空間68mm，放大倍率4.27x

和HI PLAN物鏡不同，這只的風(fēng)格更像是三豐和尼康的效果

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只在最中心位置可以正常成像，以外都是嚴(yán)重的倍率色差。

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4，總結(jié)

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由于不是正確的使用方法，就不做成像評(píng)價(jià)了。

不同品牌產(chǎn)品風(fēng)格不同，并不能代表其優(yōu)劣。

給人感覺尼康和奧巴的現(xiàn)代顯微鏡在自家產(chǎn)品線中都采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和接口，每個(gè)部分獨(dú)立修正全部或大部分像差，有明顯的模塊化設(shè)計(jì)理念，具有良好的通用性和互換性，衍生出了大量積木式工業(yè)顯微鏡部件，讓產(chǎn)品應(yīng)用非常靈活。

而德系品牌在一款產(chǎn)品內(nèi)讓各個(gè)部件聯(lián)合修正像差，每個(gè)部件只負(fù)責(zé)一部分修正，且不同系列中各個(gè)部件的修正性能也不同，以此讓每個(gè)系列的產(chǎn)品都能得到最佳的目視效果或最終像面效果，這也讓其產(chǎn)品很難通用。

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寫完撒花??ヽ(°▽°)ノ???ヽ(°▽°)ノ??ヽ(°▽°)ノ??ヽ(°▽°)ノ?

下集預(yù)告：

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感謝臺(tái)總大力支持，蔡司AXIOLAB管鏡

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