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EOS-1D X Mark II─相機內置鏡頭優化功能帶來高影像質素

攝影愛好者希望捕捉美麗影像而且追求高影像質素是自然不過的事。於2016年2月2日推出的佳能旗艦型號EOS-1D X Mark II不但拍攝性能出色,更大膽承諾將影像質素提升至全新層次。一同來看看EOS-1D X Mark II對攝影的影響吧!(撰文:Ryosuke Takahashi)

EOS單反數碼相機的歷史反映了影像質素方面的改進

EOS數碼系列的歷史可追溯至2000年推出的311萬像EOS D30,同時亦可視作影像質素的改良史。15年後的2015年,解像度超過5000萬像素的EOS 5DS和EOS 5DS R的推出讓我們見證了「超級」高解像度和「超級」高影像質素時代的來臨。

相機的數碼校正功能和鏡頭影像質素的改善對這種性能方面的飛躍進步擔任了很重要的角色。而隨著佳能於2016年2月推出的旗艦型號EOS-1D X Mark II, 相機內置實時像差校正功能獲得更進一步的改進,而且「數碼鏡頭優化」功能終於亦能配備於相機內。這些功能的目的是利用數碼科技解決光學校正不能處理的各種像差。透過這些進階科技,所有人都能自在地有效使用高畫質相機。

 

 

EOS-1D X Mark II在2016年2月推出。 此旗艦型號配備超卓規格如每秒16張連拍速度,而且向追求更高影像質素的用家提供數碼校正功能。

請按此處查看EOS-1D X Mark II的詳情

 


像差令影像質素下降

首先讓我總結一下像差對相片影像質素的影響。相機透過捕捉穿過鏡頭的光線來形成影像,再由影像感應器轉變為相片。從光學的角度來看,最理想的情況是這個過程中影像只在一個點上形成。不過由於光線有不同波長,而且光線亦會在不同位置穿過鏡頭,因此影像會有不同形狀及/或在不同位置形成。這種現象稱為像差,亦是令影像質素變差的原因之一。無論鏡頭性能水平如何,任何鏡頭都不可能完全不受像差影響,這是無可避免的事實。

要抑制像差需要具備高水平的技術知識及鏡頭發展科技,尤其是為了開發可以控制光波的鏡片,結合各種鏡頭元件,以及將它們應用於相機。近年來,相機的影像質素突飛猛進,對抑制像差的需要亦因而日益增加。

此圖顯示了影像如何由穿過鏡頭的光線形成(圖片來自佳能網站)。從光學的角度來看,最理想的情況是影像只在一個點上形成。不過由於波長不同的光線會在鏡頭內的不同位置折射或屈曲,因此形成影像時會出現輕微的散射。這種現象稱為像差,會導致影像質素下降。

上圖是佳能用作解釋不同類型的像差的圖表。 請按此處查看詳情。

上圖展示自菲林相機年代已為人知的「Seidel五像差」(單色像差),還有色差。如您所見,原本應作為一個點呈現的影像出現了彩色邊紋和色彩模糊。在這些令影像質素下降的各種像差中,縮小光圈能令軸向色差和球面像差較不明顯,但散光和橫向色差(倍率色差)則不能透過調節光圈來改善。

衍射──高像素產生的另一個問題

由於相機的像素增加,另一個要與各種鏡頭像差一同考慮的問題就是衍射。當光波受細小的開口(光圈)阻擋,便會出現衍射,這令光線擴散到光圈葉片背面,因而減低解像能力 。此現象自菲林相機年代便已被觀察到,但由於幾乎沒有任何機會將影像放大至實物大小來觀看,因此沒有受到廣泛討論。但當數碼及高解像技術問世後,人們已能輕易以實物大小顯示影像,而由衍射導致的解像能力下降問題亦因而有需要解決。

EOS 5D Mark III/光圈先決自動曝光(f/8、1/320秒;f/22、1/40秒)/ISO 100

收窄鏡頭光圈會限制鏡頭周圍的光線進行鏡頭,因而減低各種像差。不過取而代之的是過度收窄光圈可能導致衍射。以用f/22拍攝的照片為例,相機和鏡頭的描繪性能因衍射而受到損害。因此,當您縮小光圈來增加景深時,要記得找出解像能力最高的f值,並相應地檢查構圖及對焦點,確保您不會不必要地縮小光圈。

佳能改良影像質素的方法

到目前為止,我們已解釋過像差和衍射兩者都造成影像質素下降。佳能一直不懈努力地進行研究,希望開發能解決這些問題的玻璃材料及加工技術運用於其EF鏡頭。正如下文將會描述,佳能在過往已曾建立許多內部技術,其中大部份已在L鏡頭產品上採用。當然,佳能其他較實惠的鏡頭系列亦有應用這些尖端技術。
與此同時,佳能還開發了一種新的校正功能,利用數碼科技來解決光學技術未能消除的像差。此功能可以用作獨立的軟件,亦可以作為相機內的功能使用。在EOS-1D X Mark II,您還可以找到相機內置的「數碼鏡頭優化」功能,此軟件會提供先進的校正處理。

(從左至右)螢石鏡片/DO鏡片/BR鏡片

螢石鏡片──單反鏡頭螢石使用方面的先行者

為了取代世上存在極少量的天然螢石,佳能在1969年成功開發了人工螢石晶體,這些晶體的光學特性能有效消除殘餘色差。透過抑制所有的彩色邊紋,它們可帶來高解像度的感覺。這項關鍵技術應用於許多EF鏡頭,特別是容易受殘餘色差影響的遠攝鏡頭。

DO鏡片──善用衍射

雖然衍射一直被視為「光學缺陷」,但佳能在EF鏡頭善用了這種缺陷的特點。透過利用這種光波屈曲現象,並以極端程度控制它們的路徑,這些鏡頭消除了會出現並會因鏡頭縮小而放大的色差。鏡片表面有尺寸由10微米至幾毫米不等的同心圓坑紋,複製的螢石和非球面鏡片的特性。這樣做便有令縮小長焦鏡頭尺寸變得可行的作用,同時實現高畫質。

BR鏡片──可進一步修正色差

右方展示的是革命性的BR鏡片還有製作鏡片作用的物料。該粉末是一種有機光學物料,用於製造BR鏡片,例如圖片前方的EF35mm f/1.4L II USM 。透過在有機光學物料前方及後方分別加入凸透鏡和凹透鏡元件,佳能成功將光匯集於一點。BR鏡片的特徵是能顯著折射藍色光線,而佳能亦正在計劃利用此效果進一步修正色差。

扭曲校正「關閉」

扭曲校正「開啟」

所有EOS用家均可使用「數碼鏡頭優化」功能

有了Digital Photo Professional軟件內的「數碼鏡頭優化」功能,我們便能仔細地修正導致影像質素變差的鏡頭像差和衍射。它提供了全面解決方法來處理相機校正無法消除的像差。您可以調整效果水平以獲取所期望的影像質素。「數碼鏡頭優化」是一項靈活度很高的功能,兼容所有EOS系列相機。

EOS-1D X Mark II帶來一站式解決方法

EOS-1D X Mark II在相機內提供多種影像處理選項,因此可徹底改變您從拍攝到圖像處理的工作流程。這種一站式解決方案的優點難以估計。與以往不同,您不再需要在離開拍攝位置的地點處理影像,而是可以在拍攝現場修正您捕捉到的影像,並立即透過互聯網傳送或分享。以下就來看看如何實時校正像差,還有此功能帶來的好處。

相機內置影像處理功能源自雙DIGIC 6+影像處理引擎的處理能力。 它們能高速處理2000萬像素的感應器和每秒16張連拍速度所產生的大量數據,並實現相機內置RAW影像顯影及實時像差校正。

佳能亦開發並採用了一個專門的集成電路,實現在相機上處理RAW圖像時結合不同的像差校正功能。鏡頭像差校正功能不能處理的問題如彗形像差、矢狀光暈、散光和球面像差,則會按照光學設計值修正。

實時像差校正的好處

相機內置像差校正功能不但有助加快工作進度,對於提升攝影作品的質素亦非常有用。透過校正過去不能處理的光學缺陷,我們便能為捕捉主體影像創造最佳環境。具體而言,您可以充分利用景深而不受光圈的限制影響。不論光圈設置如何,您都可以保持穩定的影像質素水準,從而提高主體位置及拍攝構圖的靈活性。這樣您便能突出每支鏡頭的特性。

對風景攝影的好處

- 可自由選擇光圈設置
- 能如實呈現視野
- 將影像邊緣的色散現像減至最少

除了衍射導致的模糊和扭曲,不能透過光圈來控制的橫向色差亦是可能令風景照質素降低的因素之一。只要實時解決這些問題,您便能得到更清晰的影像,更真實地重現岩石的紋理或樹木的細節。此外,對焦組件設於前方的構圖更輕鬆,因此您亦可更有效地表達您的影像景深。

對夜景攝影及街拍的好處

- 能夠準確地描繪拍攝主體形狀
- 能銳利地重現點狀影像
- 產生沒有色散的清晰影像

實時像差校正能如實地再現夜景照片的視野,而且令相機能修正衍射並銳利地捕捉點狀影像,從而在您想透過縮小光圈來營造較慢的快門速度時簡化最佳快門速度的計算,讓您能根據場景有效地表現動態。在街拍中,實時校正扭曲令您在將由直線組成的拍攝對象納入構圖時能更輕鬆。

對人像攝影的好處

- 影像的四個角落不會有外圍失光問題
- 減低使用最大光圈時出現彩色邊紋的機會
- 減少低通濾波器的影響以獲取更銳利的影像

透過啟用周邊光量校正,即使在最大光圈下影像的四角亦不會出現失光問題,有助營造活力沖沛的感覺。此外,進行色差校正有助減少軸向色差造成的彩色邊紋,從而產生更明確的影像。開啟衍射修正亦能減少低通濾波器的影響,並讓您能更清晰地突出對焦點,同時保留當光圈完全打開時特有的柔和感。當您以大光圈鏡頭拍攝時,這些優點會尤為明顯,而且由於您可以實時檢視不同像差對影像的影響,您可以隨意選擇開啟或關閉光學校正功能。

對靜物攝影的好處

- 能準確地重現直線
- 讓您有效地利用景深
- 減少彩色邊紋

減少扭曲有助以直線重現盒子、酒瓶等物體,同時亦有助於減少色差導致的彩色邊紋,例如當您拍攝花朵或珠寶的特寫鏡頭時。此外,透過消除光圈收窄時衍射的影響,您可以區分由衍射或光圈造成的模糊。這有利您準確選擇影像所需光圈及快門速度,同時有效減少拍攝特寫鏡頭時經常發生的相機震動。

在相機內進行RAW圖像後期製作時使用「數碼鏡頭優化」功能的好處

EOS-1D X Mark II配備專門為在相機內進行RAW影像後期製作時能運用數碼鏡頭優化修正而開發的集成電路。除了調整亮度和色調,像差亦能更精確地獲得校正。此外,相機上的「數碼鏡頭優化」功能可以修正低通濾波器對影像的影響,因而在任何光圈設定下都能提高銳利度。後期製作前的數據亦會保留,如果您在以Digital Photo Professional軟件進行後期製作時想作出更詳細的調整,可能用作指引。這些只是諸多有助提高工作效率的好處的其中一部份。另外,由於您可以按相片的用途自由地選擇在相機上或是使用Digital Photo Professional軟件處理RAW影像,您便能夠建立更合意的工作流程。

在EOS-1D X Mark II上,「數碼鏡頭優化」功能可以在相機內進行RAW影像處理時使用。它能夠校正的像差包括彗形像差、矢狀光暈、散光、球面像差和像場彎曲。這些校正利用基於鏡頭設計值計算所得的校正值進行。它亦可以根據焦距處理像差的變化。請注意,S-RAW和M-RAW影像無法在相機內處理。

總結:佳能透過融合光學和數碼技術追求更高影像質素

不消說,所有科技都來自技術人員的技能以及他們豐富的知識。在佳能,這些智慧會整合為數據,並在產品開發中善用。例如,這些數據會用於透過相機內置像差校正功能和「數碼鏡頭優化」功能修正鏡頭。而這次之所以能將光學和數碼技術相整合也正因為是由佳能進行。這種光學和數碼技術之間的互動很可能會為光學產品帶來進一步改良和,亦會將校正數據進一步提升至更高水平。

 

 

Ryosuke Takahashi

Ryosuke Takahashi生於1960年日本愛知縣,曾先後任職於廣告攝影工作室和出版社,並在1987年開始自由職業生涯。他曾居於日本和中國,並到過世界各地為各大雜誌進行拍攝工作。

 

 

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