鏡頭

鏡頭是決定畫質最重要的關鍵，無論傳統相機或是數位相機，鏡頭都是相當重要的，也是決定影像品質的重要關鍵，無論哪個品牌的數位相機影像都需透過鏡頭才能準確的到達感應體*上面，鏡頭好壞決定到達感光體上的影像，好的鏡頭可以減少變性與色差，並將顏色不失真的傳送到感應體*中。

*感應體種類有CCD/SuperCCD/CMOS，傳統相機則為底片

鏡頭的好壞要看它對影像的解析再現能力與色差而定，在低解析度下差異不容易看出，低於一百萬畫素的數位相機鏡頭好壞影響並不明顯，但高解析度的數位相機，影像的好壞差異就很明顯擴大，就可以看出鏡頭的性能，特別是將影像放大或大尺寸輸出。

色差即在影像的週邊出現如彩虹般的色彩，通常為藍色、紅色或紫色等。這是因為光線在透過鏡片時，因鏡片的材質的關係，而光線的光波有不同的頻率，也會有著不同的折射率，為了減少色差的產生，鏡頭的材質就很重要，特別是高倍率的數位相機，所以有的數位相機甚至使用ED(Extra-low Dispersion)鏡片，或從鏡頭的設計上去改善，例如使用非球面鏡片。

鏡頭的好壞影響有很多因素

1.材質

鏡頭材質有許多種包括螢石**、ED(Extra low Dispersion)超低色散鏡片、玻璃、塑膠等，一般消費等級數位相機的鏡頭應該很少有用到螢石，ED玻璃或玻璃就很夠用了。

**螢石學名為氟石，不像一般光學玻璃以二氧化矽為主要原料；與氟化鋇、鑭一同在高溫熔融而成。螢石由於特有的結晶構造，而有低曲折率、低色散的優點。應用在鏡頭設計上，可以達到周邊畫面影像的提昇、鏡頭全長縮短的好處。除了天然螢石，也可以人工培養結晶（氟鈣化物），但成本非常高昂。

2.表面處理

好的鏡頭表面處理(鍍膜)可以減少不必要的光線，與防止產生不正確散光產生，並可加強透光率。例如 multi layer Coating多層鍍膜或蒸著鍍膜都可以減少色差的產生

3.鏡頭形狀

數位相機鏡面形狀可分為球面鏡與非球面鏡(Aspherical lens)兩種，由於光線穿過球面鏡在感應體所投射出的成像會出現所謂的「針墊型失真影像」；為克服失真影像的出現，鏡頭製造商多半會採用增加鏡片數量，使因折射而失真的程度降到最低，或是直接將鏡片組中的幾片鏡片，改換成非球面鏡，即Hybrid產品，但因非球面鏡片形狀特殊，通常玻璃非球面鏡頭需使用"模造"成型，塑膠鏡頭則需使用鑄造成型，並非一般研磨，因此能製造非球面的廠商就比較少，可是使用非球面鏡頭可以減少鏡片數，鏡頭中使用非球面鏡片可以達到輕量化。

並非使用非球面就好，因為不是所有的非球面鏡都是一樣的，因為製作非球面鏡的技術與設備會影響，非球面鏡的品質，例如光學大廠 Zeiss，製作非球面鏡的歷史更可追溯至二戰之前，已累積七十年左右加工經驗；因此製作高品質非球面鏡除設備外，並需要有長期經驗累積方可成功。

4.機械結構

機械結構包含對焦模組、光圈模組與變焦模組等，都會影響鏡頭好壞，例如變焦速度，對焦的驅動方式都會影響到使用者，鏡頭內部的塗裝也會影響畫質 ，例如鏡頭內部採用黑色粒毛邊處理，也可以減少鏡頭內部反射的雜光。 近來更有超音波馬達與光學防手震等等，原本只有在高價的專業單眼鏡頭上才有的裝置，使用於一般消費機種鐘。

5.設計

鏡頭設計方面包含有非球面鏡頭的使用，鏡頭角度，投影位置，air space空氣間隔等..

由於搭配在數位相機的光學鏡頭，其所需成像面尺寸，不需要像傳統相機35mm底片那麼大，因此數位相機的光學鏡頭機械尺寸上也隨之變小，如圖二，而數位相機鏡頭距離感光區較近，故為短焦（鏡頭焦距比感光區對角線短），一般來說，鏡頭的軸心與感光區域必須呈正90度角，否則影像邊緣將會產生模糊不清的離焦現象，而焦距愈短，避免離焦現象所能容忍的誤差愈小，故對鏡片生產廠商來說，生產數位相機的鏡片組須要更精準的軸面控制，生產成本自然也就較高。

上述各點都會影響鏡頭的影像品質，選擇一個好的數位相機就要先選擇好的鏡頭，但需要與你的數位相機搭配的，並非一昧追求，因為好的鏡頭價格一定也會比較高，如果將一個頂級鏡頭放在一台入門級的數位相機上，那就不太適合了。一般如Zeiss、LEICA、CANON這些鏡頭大廠或是OLYMPUS(非球面鏡、顯微鏡)、FUJI-NON(放送級TV LENS、TV LENS等)，這些大廠相信他們的鏡頭都有一定的品質，從這裡下去選擇應該就沒有錯。

除了CCD，對畫質影響較大的是鏡頭。鏡頭的性能不十分好，會有什麼影響呢？
一般鏡頭中心部分的解像力最高，越往旁邊，解像力越低。這就是為什麼影像的四周不夠清晰，也不夠明亮，並且容易變形。數位相機畫質也同樣會受到這種光學鏡頭特性的影響。這種失真很難在說明書上定量表示，只好用拍攝的樣品等個別方法來說明。

根據焦距畫面四角的變化

鏡頭說明書所給的指標是焦點的距離。調整焦距，對畫面四角的變化有很大的影響。
焦距短，視角擴大（稱做廣角）。反過來焦距長，畫角變窄（稱做望遠）。焦距與畫角的關係，因曝光區的面積、也就是數位相機CCD面積的大小而不同。同樣焦距的鏡頭，1/3英吋的CCD比1/4英吋的CCD的視角廣。這一點不太容易明白，一般採用的焦距，是基於底片照相機標準用的35毫米底片換算得來（下同）。

作者：站長
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參考資料：

CANON 原廠網站 http://www.canon-sales.co.jp/camera/ef/index-j.html
FUJI-NON 原廠網站 http://www.fujinon.co.jp/eizou/index.htm
Zeiss原廠網站 http://www.zeisss.com