我們拍照都一定會(huì)用到相機(jī)鏡頭,但你知道相機(jī)鏡頭是怎么制造出來(lái)的嗎?下面來(lái)跟大家說(shuō)明這些重點(diǎn)步驟到底在做些什么。
制造鏡頭可以分成兩個(gè)部分:鏡片與結(jié)構(gòu)本體。在鏡頭的制造過(guò)程中,鏡片從準(zhǔn)備要開始鍍膜起,直到被裝上鏡頭為止,都必須要在無(wú)塵室中進(jìn)行作業(yè),因此必須像上圖這樣穿好無(wú)塵衣并通過(guò)除塵關(guān)卡之后才可以進(jìn)入工廠開始作業(yè)。
不過(guò)如果是鏡片最開始的拋光,或是制造鏡頭的本體結(jié)構(gòu)時(shí),由于制造過(guò)程本身就會(huì)產(chǎn)生很多粉塵,也沒(méi)有必要在無(wú)塵室中進(jìn)行作業(yè),就不需要穿無(wú)塵衣了。
鏡頭的鏡片與鏡身是分開制造的,上圖這是要開始制造鏡筒。
很多人以為CNC是把一根圓柱體拆掉內(nèi)部變成一個(gè)圓筒,但其實(shí)這樣是非常非常浪費(fèi)材料的。因此在制造圓筒時(shí),通常都是用預(yù)先抽成管狀的金屬原料來(lái)加工,由于金屬原料是稱重在賣的,因此購(gòu)買管狀原料會(huì)省下不少成本。
雖然CNC的機(jī)器看起來(lái)好像都轉(zhuǎn)得非??焖?,但實(shí)際上這些機(jī)器在車削、研磨的過(guò)程都是緩慢不急躁的。這是因?yàn)槿绻鸆NC機(jī)器轉(zhuǎn)速太快,會(huì)讓金屬發(fā)熱而影響強(qiáng)度,也可能會(huì)造成極具的損毀。因此即便在車削過(guò)程中有如上圖這樣不斷地用水或潤(rùn)滑油來(lái)降溫,但制造過(guò)程仍然不能快。
車削并研磨完成之后,就是一個(gè)一個(gè)的銀色圓筒啦~但除了徠卡之外,現(xiàn)在幾乎沒(méi)有廠商的鏡頭還在做銀色的,因此必須靠陽(yáng)極處理來(lái)將這些銀色圓筒變成黑色的。陽(yáng)極處理的速度非??欤⒉皇俏覀兿胂裰须娊怆婂兡菢泳徛枰却?,跟前面的CNC車削是完全相反的作業(yè)型態(tài)。
陽(yáng)極處理要把金屬物件泡到藥水里去通電,如果數(shù)量很大的話,大型的工廠就會(huì)如上圖這樣用機(jī)器來(lái)處理。
到這里就成功把銀色零件變成黑色的啰!另外陽(yáng)極處理也可以做出其他各種不同的顏色,就好像iPhone也能做出玫瑰金一樣,陽(yáng)極處理什么紅橙黃綠藍(lán)靛紫通通都可以做出來(lái),并不局限于黑色~
其實(shí)對(duì)于鏡頭一直有個(gè)誤解,總會(huì)認(rèn)為相機(jī)一定要是很精密零公差的東西,但實(shí)際上卻并非如此。整臺(tái)相機(jī)之中,如果從徠卡最早時(shí)候看到現(xiàn)在的話,那么過(guò)往的相機(jī)制造通常是鏡頭精密,相機(jī)不那么精密。
會(huì)有這樣的情況是因?yàn)殓R頭牽涉到對(duì)焦的問(wèn)題,而整組鏡片在鏡頭里面移動(dòng)時(shí)會(huì)影響到光學(xué)成像質(zhì)量,因此如果無(wú)法依照鏡頭原來(lái)設(shè)計(jì)的方式動(dòng)作的話,畫質(zhì)就有可能受到折損。
徠卡以前有顆鏡頭,內(nèi)部鏡片在對(duì)焦時(shí)移動(dòng)的距離不到2mm,但卻能完成從最近距離到無(wú)限遠(yuǎn)對(duì)焦,由此可見鏡頭的精密度是非常重要的。但同樣是注重鏡頭精密的徠卡,過(guò)去制造徠卡 M3時(shí)就有「兩臺(tái)相機(jī)零件無(wú)法共享」的困境,就是因?yàn)橄鄼C(jī)公差太大,導(dǎo)致每臺(tái)相機(jī)都必須經(jīng)過(guò)師傅個(gè)別打磨之后才裝得上去的情況。
雖說(shuō)現(xiàn)在都是以大量自動(dòng)化機(jī)械輔助生產(chǎn)了,但如果該廠商沒(méi)有特別關(guān)注公差的話,那么直到今日仍有可能出現(xiàn)不夠精密的問(wèn)題??纯匆恍┢放频闹悄苁謾C(jī),還會(huì)出現(xiàn)鏡頭并沒(méi)有安裝在鏡頭孔正中間的問(wèn)題,就可以知道絕對(duì)不是自動(dòng)化生產(chǎn)就能絕對(duì)精密。
但鏡片可就不只是這樣了,從最開始的玻璃原料開始就是各大品牌的機(jī)密,爾后再到光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鍍膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造技術(shù)工法等,都是各大鏡頭廠的不傳之祕(mì)。不過(guò)今天可不是要來(lái)說(shuō)別人制造鏡片的機(jī)密為何,畢竟那也不是我們能知道的事情,因此這篇文章要說(shuō)的,是通用的「鏡頭鏡片制造」流程,也就是每一家廠商都必定要做的制造步驟。
有些廠商的鏡片會(huì)使用自己的配方,例如鞍山激埃特光電,專業(yè)的生產(chǎn),設(shè)計(jì)/定制各類光學(xué)鏡頭。
上圖可以看到那些鏡片都是霧霧的,這些都必須倚賴長(zhǎng)時(shí)間拋光才能將鏡片拋到像我們平常看到的鏡片那樣晶瑩透亮。
拋光就像上圖這樣,一邊潤(rùn)滑,一邊用拋光輪不斷旋轉(zhuǎn)拋光,有點(diǎn)像是幫汽車打蠟?zāi)菢印2贿^(guò)拋光可不只是耗費(fèi)時(shí)間,如何有效率且不破壞鏡片地拋光,也是非常重要的事情。例如今年推出的零牛頓環(huán)超光滑濾鏡,就是得花上數(shù)小時(shí),用上特殊技術(shù)才能拋出如此光滑平整的表面。
鏡片是否光滑會(huì)影響很多事情,其中最大的影響,就是畫面細(xì)節(jié)。以濾鏡為例,如果拋光不足,套上長(zhǎng)焦鏡頭時(shí)就會(huì)出現(xiàn)相片細(xì)節(jié)線條扭曲等問(wèn)題;反之若能充分拋光,就能讓相片保留更多的細(xì)節(jié),讓畫面更銳利。
上圖是拋光完成的鏡片,在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間拋光后,已不看不見前面鏡片那種霧霧的感覺(jué),而是上圖這樣晶瑩剔透的外觀。
不過(guò)在拋光過(guò)程中肯定會(huì)有一些損耗,或是玻璃本身材質(zhì)問(wèn)題造成的不良品。因此在完成拋光之后,就要做大量的檢測(cè)來(lái)確保不會(huì)有不良品被放進(jìn)鍋爐里面鍍膜。但為何要這么麻煩呢?這是因?yàn)殄兡さ某杀咎貏e高,且是幾乎無(wú)法節(jié)省的定額成本,請(qǐng)看下圖:
工作人員必須把鏡片一一放在傘架上面的制具里,之后再放進(jìn)鍋爐里鍍膜。
由于鍋爐一次只能放一個(gè)傘架,因此每開鍋一次所能處理鍍膜的鏡片都有其數(shù)量限制。而鍍膜時(shí)必須在真空、高溫下進(jìn)行,看到這里,各位應(yīng)該明白為何要先把有問(wèn)題的不良品挑出來(lái)了吧?就是要避免那些鍍了也沒(méi)用的不良品占據(jù)空間,浪費(fèi)成本啊!
檢查鏡片是非常非常麻煩的事情,上圖的工作人員在一片漆黑中檢查鏡片。這并不是為了相片拍攝效果而特別弄出來(lái)的光影效果,而是在無(wú)塵室中檢查玻璃就是用這種方式處理:在漆黑的環(huán)境里開一盞臺(tái)燈,靠著臺(tái)燈的光線檢查鏡片上是不是有任何刮傷、破損、臟污、灰塵,并在放上傘架之前將壞的挑掉、臟的擦干凈。
壞的鏡片挑掉,但臟的要怎么擦干凈呢?其實(shí)也沒(méi)什么特別的方法,就是用無(wú)塵紙沾點(diǎn)酒精把鏡片擦干凈而已。事實(shí)上在進(jìn)到這個(gè)步驟之前,鏡片通常還會(huì)用特殊的洗凈機(jī)再洗一次,避免拋光造成的粉塵、沾上的潤(rùn)滑液等留在鏡片上,造成鍍膜失敗。但事情沒(méi)有絕對(duì),即便經(jīng)過(guò)層層清洗關(guān)關(guān)檢查,上到傘架之前都還是可能會(huì)有漏網(wǎng)之魚,因此每一片鏡片放上傘架之前都要在細(xì)細(xì)檢查一遍才行。
鍍膜除了鍋爐設(shè)定、鍍膜層設(shè)計(jì)等可以靠電腦機(jī)械輔助之外,剩下的都是大量人工手工操作。在放進(jìn)鍋爐之前,除了要用肉眼檢查之外,每一片鏡片放上傘架都必須靠人手一片一片地放到傘架之上。
但你以為這樣就結(jié)束了嗎?不,鏡片鍍膜必須兩面都處理,但傘架可不會(huì)自己翻面。因此鍍完一面之后,必須拿出來(lái)靠人手在一片片地翻過(guò)來(lái)才行。
鍍膜鍋爐有很多廠商在制造,但都有同樣的特色:非常昂貴,隨便都是千萬(wàn)起跳的高貴器械。如果是巨大玻璃要用的鍋爐,價(jià)格更是三級(jí)跳!不過(guò)像上圖這種只是用來(lái)替鏡片鍍膜的,所以不需要太大花費(fèi)。
不過(guò)開鍋一次又是幾萬(wàn)幾萬(wàn)的電費(fèi)…只能說(shuō)這東西真的不是我們普通人能玩的。鍍膜完成之后其實(shí)還再次檢查,因?yàn)殄兡み€是會(huì)因?yàn)楦鞣N不可思議的神秘因素而出現(xiàn)鍍膜不均勻,或是脫膜的情況。因此實(shí)際上鍍膜完成之后還得再檢查一次才行,只是前面已經(jīng)放過(guò)圖了,這里就不再放一次。
鏡片鍍膜完成之后,最后的步驟就是上漆、上膠等工序。上漆指的是上圖與下圖的工序,是在鏡片的邊緣用特殊不反光的黑漆涂黑,減少光線通過(guò)鏡片時(shí)在鏡片的邊框與邊框之間不斷反射,造成畫質(zhì)下降。
這道手續(xù)其實(shí)沒(méi)有什么訣竅,就是把鏡片邊框涂黑而已,真正有影響的是黑漆的吸光能力,以及鏡片內(nèi)抗反射的性能表現(xiàn)。至于上膠則有兩個(gè)用途,第一是替鏡片裝上固定鏡片的外框,讓鏡片能被鏡筒內(nèi)控制鏡片前后移動(dòng)的機(jī)構(gòu)固定;第二種情況則是針對(duì)那些必須將兩片鏡片黏合起來(lái)的光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),用特殊透明光學(xué)膠將鏡片黏在一起。
膠合鏡片是件麻煩事,鏡片之間所使用的光學(xué)膠不僅會(huì)影響畫質(zhì)表現(xiàn),同時(shí)也會(huì)影響鏡頭的使用年限。幾十年前徠卡曾經(jīng)用過(guò)一種很容易變質(zhì)的光學(xué)膠,導(dǎo)致部分型號(hào)的鏡頭很容易在沒(méi)發(fā)霉的情況下出現(xiàn)鏡片中間霧化,甚至破壞鍍膜等問(wèn)題。因此上膠、上漆都不是太麻煩的事,但用上的漆與膠的配方,才是各家鏡頭廠的絕密。
鏡片處理好之后,最后就是跟前面制造的鏡筒、鏡身等結(jié)構(gòu)組裝起來(lái),再加上那些自動(dòng)對(duì)焦的馬達(dá)、控制電路等,就可完成一顆鏡頭了。雖說(shuō)最后就只是把所有零件裝起來(lái),但請(qǐng)不要忽略這個(gè)步驟!鏡頭安裝時(shí)的精度,不僅會(huì)影響對(duì)焦的性能,同時(shí)也會(huì)對(duì)畫質(zhì)好壞形成重大影響。
最后再經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的測(cè)試,確定鏡頭可以正確動(dòng)作之后,就可以包裝銷售了。