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标题: 卡尔蔡司完美镜头的制作过程 [打印本页]

作者: update 时间: 2012-3-8 01:15
标题: 卡尔蔡司完美镜头的制作过程

Nokia 808 PureView里的卡尔蔡司镜头比方糖还小，Lumia 800里面的镜头也仅比针头大一点点，但这两款产品却能拍出与专业照相机蔡司镜头相媲美的照片。
这是如何做到的呢？
Hubert Nasse博士是一位镜头爱好者，也是卡尔蔡司相机镜头部门的资深科学家，负责在蔡司实验室里严格地测试镜头。
“工作时，我按照最高的科学标准测试镜头，”他说，“实际上也就是检测一个镜头是否达到蔡司指标——当然，我们要检测的镜头不仅仅只有一个。当你每天与镜头打交道时，便领会了他们的真实工艺。蔡司镜头甚至拥有特定的气味——对我来说，这是专业的味道。”

Nasse使用Carl Zeiss K8测量机（上图）调试镜头，一次测试需要同时用到三个测量机，测量不同的锐利参数。将一个专业镜头放在机器上并进行调整参数，测量值就会迅速上升，并落在70%~90%左右的范围内。数字越大，表示镜头锐利度越高。放在机器上的专业镜头，是测量的最低标准。也就是说，专业镜头的锐度在测试时就已经注定要低于Lumia镜头。
“这就是为什么手机镜头会这么好的原因了。”Nasse说道。
两个差异如此大的镜头，为什么能拍出相同的图像质量？Nasse解释说：“（因为）正式的光学参数是相同的。”但仍有重大差别。
这样的比较是有条件限制的，比较全幅（24x36mm）传感器2/50mm摄像镜头和2.4/8mm手机镜头之间的绝对性能，后者拍出的照片更锐利。但总体上来说，大镜头拍摄出的照片比小镜头的要好，因为相片不会被压缩到像手机传感器那么小的地方，进而使得压缩度会比较小。
传统的相机镜头的制造材料是一块名为“的空白（blank）”的玻璃，由被电脑操控着的精密工具抛光而成。而手机中的镜头材料是塑料，在模型中压印成形。
“影响塑料制成更大镜头的唯一因素是物理尺寸。在不同的温度下，大塑料品的表面积扩张和缩小变化太大，但温度对适合放在手机中的小镜头没有影响。”
塑料给了手机镜头一个明显的优势——如酒窝般的小巧。
Christian Bannert，卡尔蔡司相机镜头部门R&D负责人，在白板上画了一些示意图：“玻璃只能在球形中制造，并借助一定程度的.或者抛光制成非球面形状。但这样的形状存在一个很大的问题，一旦制成小巧的广角镜头，例如在相机手机中的镜头，光就会被折射。”在这种情况下，极端的非球形镜头——例如酒窝状——可以减少折射光。
回到实验室，Hubert Nasse讲解了相机镜头和手机镜头的另外两个不同点：“传感器的大小，和传感器与镜头表面之间的距离。在手机光学系统，传感器更加接近镜头。”
手机设计者追求的是手机的时尚感和薄度，而光学设计者渴望的是空间：“你需要一定的体积，光学设计者总希望能获得更多空间...在狭小的空间内制造镜头是一个很高的要求。”
在观看镜头检测的手机R&D项目经理Oliver Schindelbeck也表示：“过去几年的竞争是，制造尺寸越来越小、像素越来越高的摄像头，同时还要提升图像的质量。”
减小相机和镜头的大小，提升了系统的灵敏度，并使产品更具竞争力：
“我们已经取得了巨大的进步...现我们拥有了高度小于7mm，但成像质量确实很好的摄像头，给人们留下了深刻印象。”

Schindelbeck正为在诺基亚与卡尔蔡司镜头之间的合作创建里程碑而努力：
“我们与诺基亚生产的第一个模型用在N90身上（第二个合作产品用于N8）。这一个模型在打破200万像素大关上至关重要。对卡尔蔡司来说，这是在保证输送良好的卡尔蔡司图片质量的前提下，最小的传感器像素。小于200万的像素太低，以至于不能充分利用高质量镜头的优势。”
但需要注意的是，少于200万的像素确实会影响图片的质量，但不意味着更高的像素是绝对必要的。纸张打印或者PC显示屏就通常不需要很高的分辨率。

“将性能减少到一个数字，并不能给你真实的相机反应，”Oliver Schindelbeck表示，“800万像素比500万像素要好，这样的说法是错误的。像素并不能告诉你着色、噪点，或者其它真正重要的因素的质量。”
卡尔蔡司团队和诺基亚一起设计和开发镜头，监督制造过程，检测制造镜头机器的准确性，以及检测每一款手机的成品镜头。严格的精确度是必不可少的。
“我们一开始就和诺基亚一起工作，查看光学系统设计、规划光镜头系统，讨论镜头本身的限制以及质量规范。接着，我们对供应商进行详细说明，保证他们能接受我们的必要标准。我们从第一个原型开始检查质量坚固性和第一个原型的图像处理，直到最终原型的完成，期间不断进行调整。”

这一团队非常认真地看待卡尔蔡司品牌。下午时，他们设法在桌子下面测试他们的Nokia Lumia手机，并解释称，他们要拍摄大量照片，以查看在低光和现实生活条件的表现。
Oliver Schindelbeck表示，世界各地均有可以切割和抛光镜头，或者制造零部件的制造商，但是：“只有完成了所有这些步骤，并保证每一个环节都符合质量标准，我们才能高兴地说——这是一个卡尔蔡司镜头。”