光学创新部分

Micro(Macro)微距:1956

“Micro”就是指尼康的微距镜头。

尼康公司从1903年开始生产显微镜。到1948年才开始生产相机。

8年后的1956年尼康就为他们旁轴相机生产了首支微距镜头50mm f/3.5 MICRO。在那些年显微镜在尼康占据了主导地位，如今，显微镜领域在尼康依然很重要。

在20世纪50年代，通过显微镜以超过实物尺寸拍摄的照片叫作“放大摄影”。“Macro”表示比实物尺寸大。

由于这支新的50mm f/3.5镜头是特意为比实物尺寸稍小的比例（理论上是1:12到1:1）拍摄而设计，尼康不想称它为“Macro”，让他们的显微镜客户感到迷惑，因为它并未放大。

因此尼康称它为“Micro”镜头，并一直沿用到今。

老的尼康单反的手动微距镜头可以放大到实物尺寸的一半。尼康的自动对焦微距镜头都可以1:1放大。

当放大比率改变时所有的AF和MF微距镜头的有效光圈都会改变。如果配合使用外部测光表，需要进行曝光补偿。请继续看下面的非恒定光圈镜头。

Reflex(Mirror) Lenses折返镜头：1961

就是带有反光镜的长焦镜头。它们是基于俄罗斯光学天才马克苏托付（Maksutov）发明的原理而设计，用于大型天文望远镜。

折返镜头的前口外观特征明显，在后口有一个大反光镜（中间有洞）。前口镜片背面还有一个小的反光镜。光线射入并在后面宽大的反光镜上反弹，然后传播到前口的小反光镜。反弹的光线在这里通过后端宽大反光镜中间的洞照射到胶片上。这有助于缩小镜头尺寸。

这些镜头不适合一般摄影，但是它们很紧凑轻便，对焦近并且便宜。因为它们中心清晰度很高并且色差小，当搭配增倍接圈可以成为很好的长焦镜头。

它们之所以不适合一般摄影是因为：

• 对比度低
• 光照不平均，倾向于画面中心很明亮边缘很暗淡
• 光圈小。尽管它们光圈值大概到f/5.6，但是由于通光量到限制，和中间到反光镜阻挡了一些光线，实际光圈值比标记的要低一档。这使得长焦镜头必需的高快门速度难以达到。
• 没有光圈叶片。对焦困难因为光圈小，由于不能缩小光圈，所以又不能增加景深
• 焦外的高光点有明显的亮边（也有些人喜欢）

非固定光圈变焦镜头和微距镜头：1961

如果一支变焦镜头标明了光圈范围，例如一支70-210mm f/4-5.6镜头，当你改变焦距的时候最大光圈也会不停地改变。这样处理是为了降低尺寸、重量和造价。恒定光圈变焦镜头更重造价更高。

微距镜头在你近距离对焦和改变放大比率时有效光圈也会改变。

在AF自动对焦相机上，当你变焦时，机器会计算出所有这些光圈值的改变。不管怎么变焦和设置微距，无论机身怎么指令，镜头都会相应地自动正确设置。通常这都没问题，除非你在一些镜头设置中无法获得更大的光圈。

使用手动对焦相机上搭配外部测光表，当你处在变焦范围中间时或者使用微距镜头处于近距离时，你只能猜测实际光圈值。

在非恒定光圈镜头上有两个用颜色标记的f/光圈指数。这个标记只是焦段两端对应的指数。当在变焦范围中间时你就得靠猜。

在微距镜头上不同放大比率的曝光补偿值列在用户手册上。我个人喜好用胶布贴在镜头上：

如果你使用机身的测光或者TTL闪光灯，由于具有TTL测光，这些问题就不重要了。

如果你使用手动对焦相机搭配外部测光表或者闪光灯的A光圈优先模式，你就要注意了。AF自动对焦相机能自动矫正，而MF手动相机不能。

CRC（近距离矫正）：1967

如果一支变焦镜头标明了光圈范围，例如一支70-210mm f/4-5.6镜头，当你改变焦距的时候最大光圈也会不停地改变。这样处理是为了降低尺寸、重量和造价。恒定光圈变焦镜头更重造价更高。

“近距离矫正”表示这支镜头随着距离的改变会优化自己。这是通过“浮动镜片”完成的，即在对焦过程中它会相对于其它镜片移动。这在微距镜头和大光圈广角镜头上很重要，例如35mm f/1.4 AI-s和105mm f/2.8 AF-D Micro。这样的好处是允许广角镜头和微距镜头能以更近的距离对焦同时又保持优秀的锐度。

例如35mm f/1.4 AI-s就拥有CRC，而35mm f/2 AF-D却没有。这个AF版本的对焦非常近，但是在近距离时的锐度不如手动版，特别是在边角。

如果你善于观察，你会发现对焦时CRC镜头里面有些镜片会旋转而其他不会。例如，大部分AI-s广角镜头拥有CRC，尽管对焦时所有的镜片都会向前或向后移动，但前面的镜片会旋转而后面的不会。之所以有些旋转而其他的不转是因为有些镜片是沿另一套螺旋线程运动，而其它镜片沿主螺旋线程运动。这样镜组之间的空间会按设计者的意图而改变。

注意前面镜片相对于其它镜片有少许回缩。在对焦过程中镜头的前面镜片旋转，而其它的不会。

尼康没有在镜头上标记有CRC，你必须去阅读销售手册。

PC（透视控制/移轴镜头）：1968

这是指拥有模仿观景式相机运动的调节装置的镜头。它们在佳能上成为TS（即tilt-shift移轴）。

它们可以在往上或往下拍摄时，让平行的建筑物或树木之间线条保持平行。也可以夸大透视。没有这些镜头，如果相机不是正对着水平面，平行线会聚合。

PC镜头都只能手动对焦、测光，并且通常需要三脚架。

尼康先是生产了35mm f/2.8 PC，几十年后是28mm f/2.8 PC。它们都只能垂直和水平平移，不能倾斜。

尼康85mm f/2.8 PC能倾斜，以产生特殊的景深效果。

非球面镜：1968

所有普通的镜片都是球面的，即所有那些曲面都是圆球的一部分。哪怕是镜片切成像眼镜那样古怪的外形，光学表面的弯曲依然是球形的。

之所以使用球形表面是因为容易打磨。制作非平面又非球面的外形需要非常昂贵的专门定制的制造流程。

球面形镜片不是最好的。事实上“球面像差”这个词语是用来形容一支镜头仅使用了一片球面镜片就会导致的缺陷。

理想的外形是曲面但是非球形。镜头需要很多镜片的其中一个原因就是想通过巧妙地使用许多容易制作的球面去模拟这个理想的曲面。

有许多方法制作非球面镜片：

precision ground精细研磨

这个最昂贵的方法是用手工研磨。尼康称之为“precision ground”，使用于非常昂贵和优秀镜头像28mm f/1.4 AF-D，58mm f/1.2 NOCT和20-35mm f/2.8 AF-D。

铸模

有几个更经济的办法制作非球面镜片。表现没有手工研磨的那样好，但是普通爱好者承受得起价格，花费和普通球面镜头相同的价格却改善了表现。

树脂模型

其中一个办法是通过模型用树脂制作一块非球面镜片。这常用在傻瓜相机取景器中矫正扭曲。

玻璃模型

另一个稍昂贵的方法是通过模型大批量地制作玻璃镜片而不是一个个单独地研磨。这种方法只需耗费制作一个模具，然后就可以廉价地印模出这些镜片。尼康对18mm f/2.8 AF-D，28-200mm f/3.5-5.6 AF-D和24-120mm f/3.5-5.6 AF-D使用了这种流程。这支28-200mm还使用了混合非球面镜片。

混合

另一个聪明的办法是将一块印模出的薄的非球面树脂粘在普通玻璃镜片上。由于树脂镜片粘在玻璃底片上，它的优势是增加树脂镜片的机械稳定性。尼康在28-70mm f/3.5-4.5 AF-D，35-105mm f/3.5-4.5 AF-D和28-200mm f/3.5-5.6 AF-D上使用这种方法。

NIC（尼康集成涂层）：1970

SIC（尼康超级集成涂层）

1970年发布35mm f/1.4时，尼康成为第一个给35mm相机镜头引入多层镀膜的公司。当时的尼康真是业界良心，他们这样做只是为了制作更好的镜头，尽管粗心的人观察镜头时分辨不出。我觉得尼康也确实没有大力宣传。

如今几乎所有尼康和其它品牌的镜头都是多层镀膜。没有人再在意它了。因为它几乎成为了标配，除非非常便宜的镜头觉得没什么值得宣传了才拿出多层镀膜吹嘘。

多层镀膜不但可以减少镜头的鬼影耀斑还可以增加通光量。使用许多没有多层镀膜的镜片组是很难设计出优秀的镜头的。这是因为如果镜片组很多，比如大部分变焦镜头，没有优秀的涂层的话光线会在镜头内部流失和反弹。

多层镀膜还会轻微地影响镜头的色彩还原。镜头能给传输进来的光线添加轻微的色彩覆盖。尽管在我们看来镜头是中性/中立的，鲜艳的彩色胶片例如Velvia实际上会增加颜色差异。细心地设计多层镀膜可以让镜头设计师达到他喜欢的色彩平衡。

往镜头里面看，小心观察镜片反射。

没有涂层的镜头（如今只能在一次性相机和第二次世界大战前制造的相机上看到）会显示明亮的白色影像。跟清玻璃和人们眼镜上的反射一样。

单层镀膜反射通常呈现洋红、蓝色或琥珀色。

多层镀膜的镜头表面会呈现许多其它颜色。常常会是绿色，但是所有其它颜色都可能呈现，例如深红。多层镀膜的整个意义是消除这些反射，所以它们应该非常暗淡。如果你看到不同镜片反射无数颜色证明它是支多层镀膜镜头。

除非你是淘便宜得见底得镜头，否则不用在意现代的镜头。它们都镀膜了。

这里是一些尼康镜头的镀膜。琥珀色的没有使用多层镀膜，绿色的表示有多层镀膜。

ED（超低色散）玻璃：1975

尼康从20世纪60年代起尼康开始针对他们的超大光圈超长焦镜头使用“超低色散玻璃”。这些镜头标有“ED”字样，并且在镜身包裹一个金圈。

由于只有最昂贵的镜头使用/需要这种玻璃，让其获得了高大上的身份。因此尼康开始给便宜些的镜头也使用这个标记，而如今几乎所有镜头上都标有ED，短焦和标头不需要这种玻璃，它的好处是减少二次色差，这在300mm以上的镜头上常令人头疼。

ED玻璃在当时是通过改进其它制造商使用的萤石制成的，因为不像软萤石，它的硬度足以用做外部镜片。

ED玻璃有助于消除超大光圈、超锐利、超长焦镜头的二次色差（绿色-洋红边线）。

现在副厂品牌也宣传使用了这种玻璃，是否真用了无从考证，但是相对而言镜头的设计因素远远比使用了哪种玻璃重要。

ED玻璃对于温度的稳定性比常规玻璃差，导致这种镜头随着温度会轻微改变焦距。也导致在ED镜头上没有精准的无穷远对焦刻度，因为无穷远对焦点会随着极端的温度而稍微改变。

ED玻璃还有更低的折射率，所以它对相同的焦距却需要曲度更大的镜片形状。

IF（内对焦）：1976

在老镜头时代，整个镜头需要伸缩来完成对焦。长焦镜头必须配备巨大对焦行程以便让它们合焦，而且这些镜头不能很近距离地对焦，因为螺旋体不够长。长的焦距意味着这支镜头必须伸缩很长的距离以完成对焦。

尼康后来发现可以只通过移动镜身内的一些镜片就能实现对焦。

IF镜头比一般长焦镜头对焦快而且可以更近。尼康在上世纪70年代为超长焦手动对焦镜头开发的IF技术，对于长焦镜头而言是一项了不起的革新。如今大部分现代AF变焦镜头、超长焦镜头和一些微距镜头都使用了这项技术。由于它只需更少的镜片移动，从而帮助AF镜头实现快速对焦。

这项技术光学上的秘诀就是：当焦点靠近时，内部镜片稍做移动以缩短镜头实际焦距。这让这些镜头能超近距离对焦。还意味着对比传统镜头，当近距离对焦时，IF镜头好似拥有短一些的焦距。当无限远对焦时这种差异消失。

RF（后组对焦）：1988

“后组对焦”和“IF内对焦”相同，唯一不同的是后组镜片/组移动。

DC（散焦控制或可变散景）：1990

不要误会它们是柔焦镜头，它们非常锐利。

它们适用于专业摄影师，想让焦外呈现出非常微小的变化。这个调整不会影响焦内成像。对大部分人而言无用武之地，效果太微小，并且只影响焦外。

这些镜头通过改变球面像差的矫正类型实现散焦控制。从而允许你调整焦外图像。

详细解释请看bokeh焦外成像。

VR防抖：2000

和佳能的IS图像稳定器一样。无需使用三脚架就能让手持镜头稳定。

它在弱光环境下手持拍摄非常有用。大大增加手持慢速快门拍摄的照片锐度。

它并不能“定格”动作。并不是针对运动摄影的功能，尽管它有助于消除慢移抖动。

如果你使用三脚架记得关闭防抖，因为安装三脚架后开启它反而会模糊你的照片。

DX：2003

这些镜头拥有小的成像圈，只能覆盖16x24mm的画幅。

纳米晶体涂层：2006

这是一种神奇的新抗反射涂层，超越1970年开始使用的多层镀膜。纳米晶体涂层是尼康半导体制造部门开发的。它使用无数层10-20nm（毫微米，比光本身的波长还小）的次微观粒子去弯曲射入玻璃的光线。这可以防止它们像一般那样朝不利的角度反弹。

这些粒子之间挤满了空气，所以实际折射率比粒子本身小。由于塞满的空气离镜片更近，所以它们的折射率变化幅度小。

在2007年，尼康镜头只有一个内表面使用了这种镀膜。镜头的鬼影、耀斑和对比度表现取决于许多、许多的因素。它更多的取决于镜头设计师的智慧而非一块镜片上的镀膜。

纳米晶体涂层对于超广角镜头和鱼眼镜头第一块镜片的内表面而言是特别有效的，因为这类镜头的这个表面招致了大部分的鬼影。由于纳米晶体涂层会有效忽略掉入射角度，因此它此时会特别起效。