――漫谈低色散镜片和非球面镜片
随着数码相机的迅速普及，摄影这种艺术形式的门槛迅速降低，越来越多的人对一些以前只有摄影师们才了解的摄影概念产生了浓厚的兴趣，拍摄时不仅知其然，更要知其所以然。今天，我们就来介绍一下两种比较特殊的镜片――低色散镜片和非球面镜片，希望可以对您了解数码相机有所帮助。
摄影作为一种艺术形式，其关键在于对客观事物的忠实记录，但是一个成功的成像系统并不像我们中学时学到的凸透镜成像那么简单，为了尽可能再现拍摄时的情景，一个完整的镜头通常都是包括几片甚至十几片镜片，从而力求达到尽可能高的像质。但是普通的玻璃镜片由于在折射率等方面的特性，使得镜头在控制色差和畸变等方面难以再有突破。因此，各厂商纷纷改进普通镜片，这其中的代表就是低色散镜片和非球面镜片。
低色散镜片是为了尽可能的消除镜头的色差而设计的。大家知道，由于可见光对玻璃的折射率不尽相同，因此通过镜头后，各种光的焦点并不能准确的落在一处，这就使得最后形成的影像显得模糊。为了尽可能的避免这种情况的发生，各厂商改进生产镜片的材料，从而形成了各种低色散镜头。其中比较有名的是Canon的萤石透镜和超低色散（UD）透镜，Nikon，Pentax等厂家的ED镜片以及Minolta的AD镜片，虽然名称不同，但是他们的功用都是类似的，就是与普通光学镜片配合，有效地消除色差。其原理如图一：
图一：低色散透镜的原理
时下，大光学变焦比的数码相机大受欢迎，各家相机厂商也是纷纷推出自己的大光变比的产品。由于镜头通常包括了从广角到长焦的变焦范围，此时色差的影响尤为突出，因此低色散镜片得到了广泛的应用。比如Canon最新推出的PowerShow Pro1更是采用了1片萤石镜片和一片UD镜片以消除色差的影响。与Pro1相同定位的几款最新的高端民用机也是采用了类似的设计，在造价不菲的镜头中不约而用采用了低色散镜片，见附表1
当然，也并不是只有在这些昂贵的数码相机上才能找到低色散镜片，为了使数码相机在长焦段仍可得到让用户满意的成像质量，低色散镜片在大光变比的相机上也得到了广泛的应用，比如Panasonic的FZ10上采用的Leica设计的12X变焦镜头，就采用了一枚硕大的ED镜片，对其成像的改善作用是显而易见的。其镜头结构图如图2：
图2：FZ10的镜头结构图
在FZ10的镜头结构图中，我们发现特别标出的并不只有低色散的ED镜片，更明显的是三片非球面镜，那么，非球面镜到底有什么作用呢？
传统的球面镜片有其天然的缺陷，就是从镜片边缘摄入的光线并不能像从中央摄入的光线一样到达同一个焦点。特别是大光圈值镜头造成的球面像差和超广角镜头的造成的图像变形是很难单纯依靠球面镜片来矫正的。因此，非球面镜片应运而生，它的表面弧度是按照最理想的对焦点计算和设计出来的，从而使大光圈镜头拍摄的图像能够保持高对比度，而广角镜头也能得到矫正的图像。其原理参见图3：光线通过矫正的镜片后，焦点都准确的落在了相同的位置，而普通的球形镜片形成的影像就显得模糊，成像不够锐利。
图3：非球面镜的工作原理
非球面镜通常用于广角镜头，在不少大光变比和高端的数码相机中，非球面镜更是屡见不鲜。比如上面提到的FZ10就采用了三篇非球面镜，而SONY的顶级民用机也是采用了三篇非球面镜头的设计。在附表1中，我们也列出了这几款相机的镜头中采用的非球面镜的数目。
低色散镜片和非球面镜都能够有效地改善成像质量，特别是现在的数码相机越来越趋向于从广角到长焦一应俱全的一镜走天涯的设计，因此，这两种镜片也就显得更是必不可少。但是，所谓一分钱一分货，这两种镜片的造价也要远远高于普通镜片，因此，善于精打细算的厂商也没有那么慷慨，根据不同产品的定位和售价，这两种镜片的使用情况也是泾渭分明。比如Canon的顶级民用机Pro1采用了1枚萤石鏡片，1枚UD鏡和2枚非球面鏡的设计，而定位低一级的S1 IS就只有1枚非球面鏡了；类似的还有Minolta的顶级机A2包含了2枚AD鏡和2枚非球面鏡，而主攻中端民用的Z2的11枚镜片中，竟然就都是普通镜片了！
我们应该认识到，追求像质是要付出代价的。虽然顶级机与中端机和入门机的差别并不仅限于低色散镜片以及非球面镜，但是这两种镜片的采用与否确实是一个很好的衡量数码相机的尺度，尽管各家的技术不同，但是采用了特殊镜片的相机，比起相同技术的不采用特殊镜片的相机，其所能达到的图像效果的差别是不言自明的。因此，对于追求像质的DC爱好者来说，这两种镜片理所当然成为了一个购买相机时非常重要的指向标！
机型 采用的低色散镜片 采用的非球面镜片数目
Canon PowerShot Pro1 1萤石＋1UD 2
Nikon CoolPix8700 2ED －
Konica Minolta Dimage A2 2AD 2
SONY Cyber-shot F828 － 3
Olympus C-8080 WZ 3ED 2
附表1：顶级民用机镜头中的特殊镜片统计
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电脑应用文萃 2004.03
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