聊兩個煩人的鏡頭設計缺陷：場曲與離軸

說到鏡頭缺陷，可能大家想到的是什麼暗角、紫邊、畸變，但這些問題大多都是可以通過機內校正來解決的，而今天我們要聊的這兩個缺陷恰恰都是機內無法處理，甚至後期都無法搞定的麻煩事兒，它們的共同特點就是使照片里原本應處於同一成像面的被攝物，卻不能實現相同的成像銳度，比如下圖：

這是一張光圈24mm F5.6的照片部分截圖，可以很明顯地看到這張照片的左右兩側銳度完全不同，而且不同得很異常，明明處於相同的成像平面，但右側卻明顯比左側模糊許多。熟悉移軸鏡頭的朋友可能察覺到了，這效果跟移軸非常類似，而這個現象就叫離軸。離軸現象源自於因裝配不佳或外力碰撞導致的內部鏡片偏移，哪怕偏移不到1mm，也會導致嚴重的光軸偏離，下圖是正常鏡頭的光路，從物（綠色塊）到像（重新聚焦點），都是位於鏡頭光軸（虛線）之上：

而一顆存在離軸問題的鏡頭的光路圖是這個樣子，注意圖中框出的內部鏡片：

與前一張正常鏡頭的內部對比不難發現，這塊框出的鏡片位置偏移了一小部分，導致從它開始的後半部分光路出現了明顯的偏移，像最終沒有結在它對應的光軸點上，因此造成了照片一側清晰而一側模糊的現象，如果說上面的樣張還不夠清晰的話，下面這張圖應該可以很明顯看出左右標靶的銳度差別了：

事實上移軸鏡頭的搖擺功能利用的其實也就是這個原理：移軸鏡頭是兩段式設計，前鏡組可以通過有意的搖擺來實現光路偏移（基本結構可參照上圖，框出的部分刻意搖擺）。但移軸鏡頭的搖擺或偏移都是功能性的，應拍攝需求而程度可控的離軸效果，正常狀態下它依然是一顆成像平面與CMOS平行的鏡頭。

這就是移軸鏡頭最經典的應用之一：玩具相機功能。實際上現在很多手機濾鏡APP也能實現，不少相機也有模擬玩具相機功能，所以這並不真正是移軸鏡頭搖擺功能的主要應用點。既然說到了這裡，就順便說下它正確的打開方式吧。

在拍攝腕錶的產品圖時，客戶要求全部的照片都要清晰地看清楚整個錶盤，但客戶又要求不能所有照片都是錶盤正面面向鏡頭。所以，在拍攝錶盤側面構圖時要滿足客戶要求，你想到的可能就只有縮光圈了，但即便縮到F8，可能得到的也是下面這種效果：

顯然錶盤並沒有全都在焦內，右側已經開始出現虛化，這種情況下只能再進一步縮小光圈，但很快你可能又會遇到衍射問題導致成像銳度大減。怎麼辦？這就是移軸鏡頭搖擺功能發揮作用的時候了，這張照片就只需要開啟實時取景並放大對焦點，一點點把鏡頭向左搖擺，直到完全清晰後按下快門即可搞定，得到的就是如下效果：

光圈等參數以及構圖都不需要改變，但錶盤完全在焦內，客戶要求達成！這才是移軸鏡頭搖擺功能最擅長的領域，事實上佳能前段時間推出的TS-E 90mm/50mm，應對的就是商業產品拍攝的這一市場，基本上對於移軸鏡頭來說，廣角主打偏移去畸變，長焦專攻搖擺拍靜物。

但你肯定不會喜歡一顆永遠處於搖擺狀態的鏡頭，因為那會對你的拍攝體驗造成明顯的影響，因為離軸是鏡片位置精度的問題，所以實際上大多低價或高變焦比的鏡頭多多少少都會遇到，很多時候可以通過縮小光圈來緩解。但如果是在一些大光圈定焦上發現這個問題，比如小胖的富士XF 23mm F1.4，畢竟大光圈才是這類鏡頭的賣點，縮光圈感覺非常不值，不縮光圈可能把妹子拍得一半臉清晰一半臉模糊，也很尷尬，這個時候就挺讓人心煩了。

除了離軸這個問題之外，此前小胖在公差那篇文章里也吐槽過佳能14mm F2.8L II的場曲問題，顧名思義，場曲就是即便是對著標靶等平面物體拍攝，也只能在對焦點位置實現高銳度，從對焦點開始到邊緣，銳度呈規律狀態起伏或單調降低。

場曲在大多數鏡頭裡都存在，但最明顯的還是老結構的廣角鏡頭裡，而且場曲有兩種不同形式，分別如下圖所示:

第一張圖是最簡單也是最容易理解的場曲，也就是對焦點銳利，其餘部分逐漸鬆散，但實際上大多現代鏡頭的場曲都呈現為圖二的形態：對焦點與邊緣銳度高，其餘部分成像鬆散。在佳能14mm F2.8L II上呈現出的就是這種效果。區分場曲與離軸最簡單的方法就是拍攝與焦平面平行的平面標靶，如果發現有1個位置銳度偏低，而畫面中其他3個對應位置的銳度也低，那就是場曲，否則就是離軸。換句話說就是場曲是以對焦點為中心呈規律環狀的，離軸是單向傾斜。

其實從鏡頭MTF圖就能看出它是否存在場曲，或者場曲現象是否嚴重，下面是14mm F2.8L II的MTF圖：

可以很明顯地看出好幾條測試線對都呈現「W」型波動，這就是很典型的場曲表象，以小胖的經驗來看，想要最大程度避免場曲就得猛縮光圈，14mm F2.8L II在拍攝風景時，小胖基本上都會以F10甚至更小光圈來展開工作，而且還會把對焦點瞄準場景中距離最遠的物體，這樣就能基本保證整張照片的銳度了。

這兩個問題雖然相對軸向色散、球差等問題來說可能不會那麼出名，但卻是很多鏡頭都會遇到的問題，在拍攝特定主題時就會體現得非常明顯，小胖就是在正經拍照的時候被這問題給煩到了，才有了此文，關鍵是有時候當離軸或場曲偏高時，縮小光圈都不會有太大的作用，如果真的是這樣，那就儘早送修吧。

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