*1119:对摄影滤镜的研究仍然在继续,我看了几个品牌的组合ND镜的推荐,各说一词,但很明显地,能够真实说出这种ND镜的缺陷的评测者还是为数非常少,但也有劝退者,给了我很大的影响。
这种可变深度的ND镜和固定的单一ND镜在原理上截然不同。单一ND镜用的是类似阻光膜的东西来阻挡光线,降低亮度,因此整个镜片透光均匀,而且无论是安装了什么镜头,得到的效果都一致,而且,这类滤镜都没有明显的偏色;但是可变ND镜采用的是两片偏振镜,通过旋转相对角度,致使光线受到阻挡,而阻挡的程度是可变的。这种ND镜出于原理的不同,当两片偏振镜的相对角度接近90度时,就很容易出现阻光不均的问题,在整个视场上出现不均匀的交叉黑条,或者对称的局部黑斑,效果极差,完全不可用。镜头的焦距越短,这种现象就会越严重,即便是高级的可变滤镜,也无法避免这种现象;同时,这种滤镜还很容易出现比较明显的偏色。
现在的可变ND镜已经做了改进,把变化范围做了限制。例如,把衰减光亮1-10级的ND镜限制在1-5级,这样就能在一定程度上避免讨厌的通光不均和变色问题,但是,即便如此,仍然无法彻底解决这个问题,整个画质还是会比较脏,还是不如单一ND镜的效果,这是最令人不能接受的。
我想要购买这种可变ND镜的原因不仅是因为它方便易用,1片替代多片,节省资金,缩小体积,更是因为它可以替代CPL镜。因为我发现了单一的CPL镜的效果都较差,即便是高档CPL可能也比较差,因此可变CPL一物多用,何乐而不为?但实际上,这类可变ND+CPL的滤镜的偏振效果一样非常牵强,不仅偏振效果较弱,而且还会出现明显的偏色,几乎达到不可用状态!另外,可变ND镜都有复杂的机械结构,不可能被做成细小的圆环,它们的直径都比较大,例如,82mm的滤镜实际有95-105mm的直径,所以安装上镜头以后外圈很大,已经不可能再安装遮光罩了,使用起来,携带起来也很不方便。而单一的M82滤镜起码可以直接用在FE24-70mmF2.8GMII,FE135mmF1.8GM这样的镜头上,可以在它上面安装遮光罩,使用感受就好很多,这对于常用的CPL镜来说也更方便(可以替代UV)。这样,我又考虑暂时不要购买可变ND镜了,还是再看看,再想想,我有多少时候会用到ND镜。关于CPL滤镜,可能使用的机会比较多,我已经购买了M82-M67的可变转接环和尼康CPL,如果它的偏振效果不佳,可以考虑另购一款PL,两片叠加使用,让偏振效果提高一倍。
圆偏振片(不是圆形的偏振片,而是产生圆形偏振光的偏振片)的原理比较复杂,它由一片线性偏振片和一片1/4波片复合而成。当自然光线从线性偏振片一侧进入时,光线首先会被转变成线性偏振光;再经过波片以后就被转换成为旋转的圆形偏振光;而当光线从波片一侧进入时,自然光线会首先被转换成圆偏振光,然后再经过线性偏振片以后,射出单一的线性偏振光。也就是说,翻转偏振片,可以得到圆形偏振光和线性偏振光。
为什么要这样设计?为什么不使用单一的线偏振片来作摄影滤镜?其中的原因在照相机的AE和AF系统。
早年的单反相机的AE系统和AF系统经常是利用反光镜来工作的,而反光镜反射的恰恰是偏振光,那么假如把一束全向光射向反光镜,它就可以反射出90度偏振光,如果把一束90度偏振光射向反光镜,它也能反射出90度偏振光,但假如把一束0度的偏振光射向反光镜,它就不能反射出任何光线。因此,假如在镜头前安装了线性偏振镜,入射镜头的刚好是0度偏振光,那么AE和AF系统就都会失灵。为此,专家们设计了圆形偏振镜,把线性偏振光再转变成圆形偏振光,而这类光线的效果对反光镜没有方向性,因此也就不会再影响AE和AF的工作了。这就是现代的偏振镜都是圆形偏振原理的,叫作CPL,而线性的偏振镜叫作PL。
可见,如果把CPL镜安装到镜头前面,它一样可以消除各个角度的偏振光,但是,它射出的光线进入相机的,却是圆形偏振光。假如把CPL反过来安装,情况就会完全不同了。这时,自然光会首先变成圆形偏振光,然后又被转换成线性偏振光,这时的CPL就没有消除自然界偏振光的作用了,而且旋转它还可能会影响AE,AF的工作。这是区分PL和CPL滤镜的最简单办法,分别从两个方向来观看滤镜,两面消除反光的效果一致,就是PL,不一致就是CPL。
但是还有个问题,当年的老数码单反和胶片相机都是用反光镜来构成的AE/AF系统,但如今的数码微单都是直接用CMOS来检测AE和AF的,那么是否线性偏振光就不会再影响AE和AF的工作了呢?对此我并没有能找到相关说明。总而言之,使用CPL更保险一点儿。
可以猜测,可变ND滤镜可以用两片反向相对的CPL构成,但这有两种结构。当CPL的波片向外时,自然光(包括偏振光)首先会被转变成圆偏振光,然后又被转换成线偏振光;而第二块CPL就会把线偏振光再转换成圆偏振光,入射给相机的CMOS。这时,调整两块CPL的相对轴向角,阻光性能就会发生变化,形成了可变ND效果,但此时的滤镜并没有去除偏振光的作用,只有减光作用;如果相反,把两块CPL的波片向内,那么入射的光线就会首先被转变成线偏振光,然后变成圆偏振光;再由第二块CPL变成线偏振光。此时,滤镜已经失去了ND功能,仅仅具有偏振镜效果,可以滤除偏振光了,但是入射相机的还是线偏振光,还会干扰AE/AF;为此,设计者把两块CPL按照波片向外的方式排列,如上所述,就成为对相机没有干扰的可变ND镜了;当把其中的前片CPL反向安装时,外界光线首先会变成线偏振光,再变成圆偏振光,然后又一次重复这个过程,这时,调整两片镜片的角度已经不能变化ND值了,但是,镜组却具备了偏振镜功能,可以识别和滤除线偏振光了。这就是当前两用可变ND+CPL组合滤镜的工作原理。
然而,实际的情况还是有变化。上面的原理没有错,把两片镜片的前组翻转过来,滤镜就从可变ND变成了CPL。但是,也有另一种产品,他们说,同时具有可变ND+CPL的作用——相对旋转两片镜片是调整ND值;整体旋转滤镜组是抑制反射偏振光,这又是怎那么回事呢?我分析的情况是,厂家使用了两片线性PL镜片来组合,制作了这种滤镜,它并不需要翻转其中的前片就可以具有滤除偏振光的作用,同时,调整两片PL的相对角度,又能改变通光特性。由于新式的CMOS感光点AE/AF相机已经不再受到或者受到偏振光的影响很小,所以根本就不需要CPL滤镜来作偏振镜了。或者,厂家用前PL+后CPL的组合,使得入射相机的光线仍然是圆偏振光,而对于自然界的偏振光也会起作用,这时,反转第一片滤镜就没有任何改变效果了。但是,这种结构的组合滤镜并不理想,因为对外界而言出现了两个线偏振角,偏振效果会随着ND值的设定而变化,ND越大,PL作用越弱,这种设计形同鸡肋。
可见,这类可变ND镜的原理有多么复杂!正因为如此,才更容易产生出光学瑕疵,并且无可避免。以我的经验,PL镜的偏振效果明显优于CPL,但是,线偏振光是否会影响AE/AF,我却不知道。一个比较完美的办法是,在CPL滤镜的前面加一片PL,设定两者偏振角一致,这会让偏振效果大大加强,要优于双重CPL的效果,并且绝对不会干扰AE/AF。
对于这样的原理,网上资料极少,而且仅有的几篇资料也不能阐明详细的原理。
(*我重新试验了两块CPL滤镜,一块Kase M67,一块Tamron M82. 首先,单独测试每一块CPL滤镜,把正面面向外界景物,背面面向自己的眼睛,我发现滤镜能有效地去除反光,即便是KASE的CPL,效果也不错;但如果反过来,把背面朝向外界景物,正面朝向自己的眼睛,偏振作用就完全失去了,根本不能去掉任何反光。可见,这种CPL是由线性偏振片和1/4波长膜组合而成的,只有偏振片朝向外界景物时,才可能有滤除偏振光的效果。
把两片CPL背面相对,正面朝外,一侧对准外界景物,另一侧对准自己的眼睛,也会具有滤除偏振光的效果,但此时出射光为偏振光,此时无论怎样相对旋转两片CPL镜,都没有减光程度的变化;相反,把CPL镜正面相对,背面向外,一端向外界,一端对眼睛,此时滤除偏振光的效果就尚失了,但是如果相对旋转滤镜,减光量就会显著变化。而且出射光是圆形偏振光。简单理解,任何CPL偏振镜的正面都是线性偏振光,反面都是圆形偏振光。由此可以分析出,当这样的组合把前面的镜片反过来安装,也就等同于两个CPL镜,因此才会有如今刚兴起的VND+CPL的产品。而实际上,这样的组合替代CPL滤镜效果并不好,还不如去掉后面的滤镜,仅保留前面的滤镜效果好,因为后面的反向CPL会劣化光线,降低偏振效果。由此也可以分析出,假如前镜片用线性PL镜,后面用CPL镜进行组合,那么就会既有VND效果,又有CPL效果,出现两个不同的偏振角,效果也不好。
过去的测试,拿KASE偏振镜观察,几乎没有消除反光的特性,实际上是拿反了,根本没有偏振效果,只会造成色差,这就是错误认识的原因。)
*1120:分析一下使用ND镜的场合。第一是在阳光下使用大口径镜头来拍摄人像。例如,使用Sigma 50mmF1.4DG DN镜头在夏日里正午的阳光下拍摄人像或者小景,花卉,小物品。此时的曝光组合可能是ISO100,F1.4,1/12000s,而相机的快门最高速度仅有1/8000s,所以至少要使用1档ND滤镜,使快门速度降低到1/6000s,否则就必然会过曝。这时可以用CPL滤镜来替代ND滤镜,也能实现-1EV的作用;第二是拍摄奔腾的流水,产生拉丝水雾,需要使用到1/10s-10s的快门速度,假如也是在上述明亮的光线下,假如使用F11的光圈,就需要-5 to -10档ND;第三是拍夜景中拉丝的灯光,可能需要30s或1min的长曝光,这时也有可能需要-5 to -10档的ND。那么,综合各种情况,有-3、-6、-10三块ND镜就已经足够了,因为这种滤镜可以叠加使用。也可以考虑购买-3、-7两块ND镜,它们叠加起来可以达到-10档减光。
一般说来,拍摄风景,快门的作用仅仅是控制曝光,快门的高低并不重要,所以也没有必要精确地调节ND级数;但如果是专门针对特定快门速度的动体拍摄,要求精准的快门速度,就需要精确的调节了,这时可变ND镜就会更加方便;如果是把两个ND镜组合使用,可变ND镜也会更容易控制精确,起码应该是一片固定、一片可调的ND镜。
可调ND镜的调节范围一般都做了限制,用来防止出现X暗影,但是,在较高的挡位,还是会出现轻微的X暗影,或者是暗角,在使用16-35mm超广镜头时尤其如此。例如,3-7档的可变滤镜,在5、6、7档就已经出现了轻微的X暗影,对画面有比较明显的影响;而且,可变滤镜需要一个可以独立旋转的镜圈,结构比较复杂,所以一般都会放大直径,加大镜圈的高度。例如,M82的滤镜设计了d95-105的直径,这就造成了无法安装遮光罩的问题,和遮挡超广镜头的问题,结果又会对画面产生不良影响,使用起来,收纳起来,过大的直径都不方便,这也是VND镜的弊端;那么最后一个弊端就是价格了。国产的VND低价的有海大,JJC,H&Y,价格在几百元;高档的和日本产品一样,像FreeWell,Nisi,Kase,Kenko,HOYA,价格在(1000-3600¥)的范围;顶级的进口货B+W,PolarPro这类,就得有(2600-6500¥)这样的高昂价格了。
在国产的品牌当中,NiSi的色偏是个问题,在高档位会出现明显的偏冷色彩,新的TrueColor系列会改善很多;Kase的价格虚高,已经接近日本货了;海大的价格实在,性能也还不错,可以考虑;日本的Kenko,HOYA都是传统大牌,质量不错,价格中上,也可以考虑,它们在X暗影方面的控制比较好一点儿,镀膜的质量也比较高;西方的大牌B+W,PolarPro等都十分昂贵,效果也没有多大差别,不值得考虑,连老外自己都不接受。国产的VND有一个特点,就是+CPL的组合功能,而这种功能的实现又不同。一种结构是把第一片CPL镜片反向安装,结果就是两片相同方向的CPL滤镜;另一种结构是直接起到CPL作用,先调ND级别,再调CPL效果。这两种结构显然是使用了不同的原理。
先说第一种结构。它是两片反向背面相对的CPL镜片。外界的杂散光、偏振光,入射到波片上,变成了圆形光,然后,由PL镜片变成了线偏振光;此光线射入第二片CPL镜的PL镜片,由两个PL的偏振角不同,产生了衰减作用,达到了VND功能,然后,这种线性偏振光又被最后面的波片转变成圆光,入射到CMOS上。这就达到了可变减光的功能,而且还不影响相机的AE/AF。当把前镜片翻转安装以后,情况就变了。外界杂散光和偏振光首先照射到PL层上,杂散光变成了线光,偏振光被阻隔消除了,然后出射的线偏振光入射到波片上,变成了圆形偏振光,再经过第二块CPL镜片的PL层,又变成线光,再通过波片,被转换成圆光,进入相机。这就等同于,在传统的单片CPL滤镜上叠加了第二块CPL镜,起到的作用和单一的CPL镜差别不大,此时已经没有VND的作用了。但是,由于第二层CPL叠加的作用,光路经过多次变换,就更容易出现偏色,还不如单片CPL的偏色小,PL的作用也并没有被加强,光线来回被转换了四次。所以,对于这种结构的VND,理想的办法是去掉第二片CPL,然后再把第一片CPL翻转过来安装,就用单片CPL才好,可是操作起来就比较麻烦。
第二种结构就完全不同了,它的第一片镜片就是PL,直接就会滤除偏振光。进入第二片CPL镜片的光线已经是线光,然后再和第二片CPL的PL镜组合产生衰减,最后再由第二片CPL的波片转变成圆光进入相机。因此就不需要翻转第一片镜片了,整组VND就具有了偏振镜功能。这里也有个问题出现,实际上偏振光滤镜并不是100%地工作,一些接近角度的偏振光也会进入PL,这些光线假如刚好与第二片PL的角度吻合了,那么,被衰减的偏角偏振光就会受到二次加强,结果就是消弱了第一片PL的阻隔效果,总体的结果就是,带偏振功能的VND镜组的滤除偏振光的效果还不如单一的CPL,出现了两个轴角,而且也容易出现偏色问题。解决的办法很简单,就是把前后两块镜片的PL膜偏振角调整到一致,作单独的偏振镜使用,这时,光线要通过两片PL,才能准入,滤除作用会加强一倍,等于使用了两块叠加的PL+波片,效果更好。也就是说,不能同时使用VND+CPL,只能单独使用VND或者CPL,但是这样也会出现一个问题,就是使用VND时,会有PL作用,而且还是双角度的PL作用。这时就要依据具体的情况来整组转动滤镜,防止强调了反射光。
从以上的分析可见,第二种结构的PL+CPL滤镜在偏振镜功能上效果更好,滤除偏振光更彻底,但是在减光镜功能上会附带偏振滤除功能,而且具有双夹角,效果不一定好,也不一定不好;而第一种结构的双CPL减光镜在使用上比较麻烦,偏振镜的效果不佳,容易出现更大的偏色,但是减光镜功能完全没有偏光滤除效应。最后,如果要选择,我还是会选第二种结构,PL+CPL的组合滤镜,因为偏振镜功能更常用,更关键,而且,减光镜功能带有偏振效果也不一定是坏事。
最后,应当怎样选择减光级数呢?较好的办法是,选一片VND2-5step,再选一片ND6step,两者叠加就可以达到2-11step的减光效果。
还有一个问题,怎样才能在使用VND的情况下安装遮光罩,这就需要选择直径最小的VND产品了,但尽管直径小,也不一定能安装遮光罩,要看具体的尺寸规格了。
*1121:对比几种可变ND滤镜产品:
(1)FreeWell K2(2560¥)这一套滤镜的设计思路是堆叠结构。首先他设计了一个基座,然后,设计了不同的接圈,最后再设计各种滤镜,并采用磁吸原理来安装,这套思路看起来是不错的。
基座是一个带有双弧形磁铁的复杂CNC环,它可以承载内外两重滤镜。基座的直径很大,达到了夸张的d115,因为需要有面积较大的磁铁位置(为了提供强有力的吸合)。由于他设计了双滤镜位,所以,基座的厚度也是不小的。接圈的一端是螺口,可以配合M49-M82各种不同的镜头滤镜螺口;另一端是较大的平面,刚好可以和基座的磁铁平面底面配合,把基座牢牢地吸引固定。这个优点是,吸上去的基座仍然可以旋转,安装十分迅速方便;缺点是容易被碰下来,为此,他还设计了两个固定螺栓。
当把接圈拧在镜头前,再把基座固定好以后,就可以快速安装各种滤镜了。例如,一种组合是,先把小直径的Basic CPL镜安装在基座中,然后再把第二个反向的CPL镜装在Basic CPL前面,就构成了VND滤镜。两者都是依靠磁吸固定的,前面的CPL镜圈可以旋转,但设计了限位,旋转前面的反装CPL镜就能调节减光量。
如果不安装Basic CPL,而是把反装CPL正过来安装,就是单独的CPL滤镜,这时,它的镜圈可以转动,但没有限位。如果仅仅安装Basic CPL镜,也是一个基本的CPL镜,效果一样,但是,要想旋转就得松开螺栓,整体转动基座了。
这种设计的最大优点是,方便了快速更换不同的滤镜,可以随意组合出很多种不同的滤镜效果,像CPL,ND,VND,黑柔,白柔,拉丝,十字,星光,等等,但是,缺点也甚大。首先一个缺点,是体积巨大,在M82镜头上安装一个d115的又厚又大的金属盘,可想而知,收纳不便,使用不便,基本只能上三脚架,收纳时必须要拆下来,而且还不能安装遮光罩。如果不需要经常更换滤镜,这种设计就显得非常繁琐了,画蛇添足,根本就没有必要,尤其是使用的磁吸结构大大增加了整体尺寸,携带不便,转换使用ND和CPL也很麻烦。如果是对专业的摄影师,这套设计可能有用,但是对于一个旅行摄影爱好者,偶尔用一下滤镜就完全不合适了。还有一个有点意外地缺点,用前镜片作CPL镜时,无法安装前盖。最后,我决定不选它。
(2)海大ProII CPL-VND 2in1(570¥)海大是一个有历史的中国厂商,产品有一定的质量保证,但是总体上水平并不太高,制造精细度和一些设计细节都不算完美,唯一的优点就是产品有性价比,在质量不错的基础上具有较好的价格。
这款组合滤镜是海大的新产品,新设计。它是一个结构紧凑的CPL+PL原理滤镜,可以作为VND来使用,同时又具备了CPL效果,调节范围在3-7steps。两片镜片的直径接近,前面的镜片可以相对后面的镜片旋转,有机械限位,5级标注,这一点做得很好,调节方便,但是旋转没有定位,全靠自然摩擦阻力来停止和保持位置,所以可能会在收纳时碰到拨杆,使ND数发生变化,但问题还不大。
如果把前后两片偏振镜的线偏振角调到一致,然后同时转动两个镜片,就是重叠的偏振镜,效果较好,使用快速方便。为了测试效果,我用CPL偏振镜和我的鹰视眼睛的PL镜片做了组合,结果发现了这种组合的特点。在偏振效果上,重叠的PL效果稍有加强,增强效果微弱,和单片CPL相比差不多,但是弊端比较明显,就是减光特性,原来一片CPL可能会减光1step,而组合两片可能会减光1.5steps,这是一个弊端。当然,增加了两个新的反射面,又会产生更多的反射光影。
那么这种组合滤镜是否能套上遮光罩呢?我根本无从考察,只有拿到产品才可能鉴定出来,我估计如果把螺栓手柄截短,从位置上有可能装上遮光罩,但这还要看镜组的前端是否还有M82的螺口。下一个问题是,原设计的VND最小挡位是3steps,而不是1step,也就是说,用它替代CPL镜也必然有更多的减光效果,这就完全不如单一的CPL滤镜了!除非是在拍摄水面长曝时还要消除水面反光的情况。而实际上,CPL滤镜更多是用在消除玻璃反光和树叶反光。那么是否有可能把原设计改进,把旋转限位开口改长,让组合滤镜的调节范围可以达到1-7stpes呢?如果原设计是可装卸结构那还有可能,如果是一次性结构就没有可能,这个想法有风险性。
海大的滤镜镀膜质量一直不过关,这套滤镜因为有4个反射面,所以在晚上会看到鬼影反光,这个特点也被评测者揭示出来了。
总体上看,这款组合滤镜的问题有两个,CPL的减光量太多,不能确定可以安装遮光罩。
(3)卓尔VND+CPL(559¥)这是另一家新兴的中国公司的新设计。在原理上和海大完全相同,因此可能是模仿设计。卓尔的产品质量并不差,镀膜质量甚至优于海大,价格也合理,性价比很高,结构十分类似,整体直径不算大,M82的滤镜大概有d86的外径(猜测),如果截短手柄,有可能安装遮光罩,但是,如果滤镜的前面没有螺口,就还是不可能安装遮光罩,看来这个问题十分严重,因为遮光罩对于严肃摄影来说十分重要。
卓尔的这款产品外观不如海大,采用的全黑设计,调节范围在2-8steps,比海大更有优势,价格几乎相同,镀膜更好,如果要选,它比海大更好。但是,遮光罩的问题还是很严重。
(3)FreeWell V2(988¥)这一款产品的设计和K2有共同点,也有不同点。首先,它们都采用了磁吸结构,但是V2的基座直径小了不少,大概有d96大小,装在镜头上也就没有那么突兀那么夸张了,也有可能不用卸下来就收入摄影包内;其次,他没有设计自由灵活的滤镜堆叠结构,而是安装一个整组CPL+PL滤镜,同时也设计了前后磁吸盖。这种CPL+PL的结构就不需要翻转第一片镜片来把VND变成CPL,使用更方便快速,但是也具有叠加了减光因数的问题。这款V2的因数为3-7steps,那么和K2一样,CPL也必须要带上3级减光,这真是太大的遗憾了!因此,尽管FreeWell的做工很好,设计直径减小了,但是不能安装遮光罩和过大的减光因数都成了严重的问题。
最后分析这种VND+CPL两用产品。这类产品是中国独创,外国没有。但一些老外也开始接受这种设计了。在我看来,这样的设计显然属于画蛇添足,多此一举,在突出了一方面的优点的同时也带来了另一方面的弊端。最大的弊端就是尺寸的增加和限制了安装遮光罩。对我来说,这个缺点是不能被接受的,因为遮光罩对于很多镜头来说都可能降低画面的杂散光,提高对比度,不能省略。另外,组合的CPL滤镜减少了2-3级曝光量,在偏振效果上也没有显著的加强,因此还不如使用单一的CPL来的好,因为CPL甚至可以挂机。这是从CPL的角度考虑。
另一方面,有多少机会我会用到ND镜?按照计算,唯独在大太阳底下使用85mmF1.4或者是56mmF1.2的镜头全开拍摄时才有可能需要用到1step的减光镜,这时甚至可以用CPL滤镜来减光,有1/8000s的高速快门也够用了。除非是要拍摄流水的长曝,夜景里汽车灯光的拉线,或者是大雾天的长曝,拍摄星空的长曝,上了三脚架的情况下,才有可能使用10steps的ND镜,可以说使用的机会非常少!大概占不到1%。如果为了应付这样的需求,可以购买一片ND3steps,一片ND10steps的减光镜,这样还可以直接收纳,可以安装遮光罩,携带起来也非常轻便,同时也没有X暗影问题,这个方案显然更好。
相比之下,CPL滤镜使用的机会就太多了。比如在旅游当中拍摄橱窗,商场装饰,博物馆,美术馆,水景,树木,汽车,等等很多带有反光的主体。即便是拍摄蓝天白云类风光照片,也离不开CPL。所以,甚至可以用CPL挂机,它对其他题材的拍摄几乎没有害处,除了拍摄夜景时,才需要用UV把它替换下来。因此,我最后的选择是:CPL+ND8+ND1000,三片滤镜。其他滤镜以后再考虑。
Jack