我們拍照都一定會用到相機鏡頭,但你知道相機鏡頭是怎麽製(zhì)造出來(lái)的嗎?下麵來跟(gēn)大家說明這些重點步驟到(dào)底在做些什麽。

 

製造鏡頭可以分成兩個部分:鏡片與結構本體。在(zài)鏡(jìng)頭的製造過程中,鏡片從準(zhǔn)備要開始鍍膜起,直到被(bèi)裝上鏡頭為止,都必須要在無塵室中進行作業,因此必須像上圖這樣穿好無塵衣並通過除塵關卡之後才可(kě)以進(jìn)入工廠開始作業。

不過如果是(shì)鏡片最開始的拋光,或是製(zhì)造鏡頭的本體結構時,由於製造過(guò)程本身就會產(chǎn)生很多(duō)粉(fěn)塵,也沒有必要在(zài)無塵室中進行作業,就不需要穿無塵衣了。

鏡頭的鏡片與鏡身是分開製造的,上圖這是要開始製造鏡筒。

很多人(rén)以為CNC是把一根圓柱體拆掉內部變(biàn)成一個圓筒,但其實這樣是非常非常浪費材料的(de)。因此在製造圓筒時,通常都是用預先抽成管狀的金屬原料來(lái)加工,由(yóu)於金屬原(yuán)料是稱重在賣的,因此(cǐ)購買管狀原(yuán)料(liào)會省下不少成本。

雖然CNC的機器看起來好像都轉得(dé)非常快速,但(dàn)實際上這些機器在車削、研磨的過程都是緩慢不急躁的。這是因為如果CNC機器(qì)轉(zhuǎn)速太快,會讓金屬發熱(rè)而影響強度,也可能會(huì)造成(chéng)極具的損毀(huǐ)。因此即(jí)便在車削過(guò)程中有如上圖這樣不斷地用水或潤滑油來降溫,但製造過程仍然不能快。

車削並研磨完成之後,就是一個一個的銀色圓(yuán)筒啦~但除了徠卡之外,現在幾乎沒(méi)有廠商(shāng)的鏡頭還在做銀(yín)色的(de),因此必須靠陽(yáng)極處理來將這些銀色圓筒變成黑色的。陽極處理的速(sù)度非(fēi)常快,並(bìng)不是(shì)我們想像中電解電鍍那(nà)樣緩慢需要(yào)等待(dài),跟前麵的CNC車削是完全相反的作業型態。

陽極處理要把金屬物件泡到藥水裏去通電,如果數量(liàng)很大的話,大型的工廠就會如上圖這(zhè)樣用機器(qì)來處理。

到這裏就(jiù)成功把銀色零件變成黑(hēi)色的囉!另外陽(yáng)極處理也可以做出其他各種不同的顏色,就好(hǎo)像iphoness也能做(zuò)出玫(méi)瑰金一樣,陽極處理什麽紅橙黃(huáng)綠藍靛紫通通都可以做出來,並不局限於黑色~

其(qí)實對於鏡頭(tóu)一直有個誤解,總會認為相機一定要是很精密零公差(chà)的東西(xī),但實際上卻並(bìng)非如此(cǐ)。整台相機之中(zhōng),如果從徠卡最早(zǎo)時候看到現(xiàn)在的話,那麽過往的相機製(zhì)造通常是鏡頭精密,相機不那麽精密。

會有這樣的情況是因(yīn)為鏡頭牽涉到對焦的問題,而(ér)整組鏡片在鏡頭裏麵移動時會影響到光學成像質量(liàng),因此如果(guǒ)無法依照鏡頭原來設計(jì)的方式動(dòng)作的話,畫質就有可能受到折損。

徠卡以前有顆鏡(jìng)頭,內部鏡片在對(duì)焦時移動(dòng)的距離不到2mm,但卻能完成從最近距離到無限遠(yuǎn)對焦,由(yóu)此可見鏡頭的精密度(dù)是(shì)非常重要的。但同樣是注重鏡頭精密的徠卡,過去製造徠(lái)卡 M3時就有「兩台(tái)相機零件無法共享」的困境,就是因為相機公差太大,導致每台相機(jī)都必須經(jīng)過師傅(fù)個別打磨(mó)之後才裝得(dé)上去的情(qíng)況。

雖說現在都是(shì)以(yǐ)大量自動化機械輔助生產了,但如果該廠商沒有特別關注公差(chà)的話,那麽(me)直到今日仍有可能出現不夠精(jīng)密的問題。看看一些品(pǐn)牌的智能手機,還會出現鏡頭並沒有安裝在鏡頭孔正中間的問題,就可以知道絕對不是自動化生(shēng)產就能絕對精密。

但鏡片可就不隻(zhī)是這樣了,從最開始的玻璃原(yuán)料開始就是各大品牌的機密,爾後再到光學結構設計、鍍膜結構設計、製造技術工法等,都是各大鏡頭廠的不傳之祕。不過今天可不是(shì)要來說別人製造鏡片(piàn)的機密為何,畢竟那也不是我們能知道的(de)事情,因此這篇(piān)文章要說(shuō)的(de),是通用的「鏡頭(tóu)鏡片製(zhì)造」流(liú)程,也就是(shì)每一家廠商都必(bì)定要做的製造步驟。

有些廠商的鏡(jìng)片會使用(yòng)自己的配方,例如鞍山亚洲国产综合997光(guāng)電,專業(yè)的生產,設計/定製(zhì)各類光學鏡(jìng)頭。

上圖可以看到那些鏡(jìng)片都是霧霧的,這些都必(bì)須(xū)倚賴長時間拋光才能將鏡片拋到像我(wǒ)們平(píng)常看到的鏡片那樣晶瑩透亮。

拋光就像上圖這樣,一邊潤滑(huá),一(yī)邊用拋光(guāng)輪不(bú)斷旋轉拋光,有點像是幫汽車打蠟那樣。不過拋光可不隻是耗費時間,如何(hé)有效率且不破壞鏡片地拋(pāo)光,也是非常(cháng)重要的(de)事情(qíng)。例如(rú)今年(nián)推出的零牛頓環超光滑濾鏡,就(jiù)是得花上數小時,用上特殊技術才能拋出如此光滑平(píng)整的表麵。

鏡片是否(fǒu)光滑會影響很多事情,其(qí)中最大的影響,就是畫麵細節。以濾鏡為(wéi)例(lì),如果拋光不足,套上(shàng)長焦鏡頭時就會出(chū)現相片細節線條(tiáo)扭曲等問題;反之若能充分(fèn)拋光,就能讓(ràng)相(xiàng)片保留更多的細節,讓畫麵更銳利。

上圖是拋光完成的鏡片,在經過(guò)長時間拋光後,已不看不見前麵鏡(jìng)片那種霧霧的感覺,而是上圖這樣晶瑩剔透的外(wài)觀。

不過在拋光過程中肯定會有一些損耗,或是玻(bō)璃本身材質(zhì)問題造成的不良(liáng)品。因此在完成(chéng)拋光之後(hòu),就要做大量的檢測來確保不會有不良品被放進鍋爐裏麵鍍膜。但(dàn)為何要這(zhè)麽麻(má)煩呢?這是因為鍍膜的成(chéng)本特別高,且是幾乎無法節省的定額成本,請看(kàn)下圖:

工作人員必(bì)須把鏡片一一放在傘架上麵的製具裏,之後再放進鍋爐裏鍍膜。

由於鍋爐一次(cì)隻能放一個傘架,因(yīn)此(cǐ)每開鍋一次所能處理鍍膜的鏡片都有其數量(liàng)限製。而鍍膜時必須在真空、高溫下進行,看到這裏,各位應該明白為(wéi)何要先把有問題的不良品挑出來了吧?就是要避免那些鍍了也沒用的(de)不良品占據空間,浪費成本啊!

檢查鏡片(piàn)是非(fēi)常非常麻煩的事(shì)情,上圖的工作人員在一片漆黑中檢(jiǎn)查鏡片。這並不是為了相片拍攝(shè)效果而特別弄出來的光影效果,而是在無塵室中檢查玻璃就是用(yòng)這種方式處理(lǐ):在漆黑的環境裏開一盞台燈,靠著台燈的光線檢查鏡片上是不是有任何刮(guā)傷、破損、髒汙、灰塵,並在放上傘架之前將壞的挑掉、髒(zāng)的擦幹淨。

壞的鏡片挑掉,但髒的要(yào)怎(zěn)麽擦(cā)幹淨(jìng)呢?其實也沒什麽特別的方法,就是用(yòng)無塵紙沾點酒精把(bǎ)鏡片擦幹淨而已。事實上在進(jìn)到這個步驟之前,鏡片通常還會用特殊的洗淨機(jī)再洗一次,避免拋光造成的粉(fěn)塵、沾上的(de)潤滑(huá)液等留在鏡片上,造成鍍膜失敗。但事情沒有絕對(duì),即(jí)便經過層層清洗關關檢查,上到(dào)傘架之(zhī)前都還是可能會有漏網之(zhī)魚(yú),因此每(měi)一片鏡(jìng)片放(fàng)上傘架之前都要在細細(xì)檢(jiǎn)查一遍才行。

鍍膜除了鍋爐設定、鍍膜層設計等可以靠電腦機械輔助(zhù)之外,剩下的都是(shì)大(dà)量人工手工操作。在放進鍋爐之前,除了要用肉(ròu)眼檢查之外,每一片(piàn)鏡(jìng)片放(fàng)上(shàng)傘架都必須靠人手一片一片地放到傘架之上。

但你以為這樣就結束了(le)嗎?不,鏡片鍍(dù)膜必須兩麵都(dōu)處(chù)理,但傘(sǎn)架可不會(huì)自己翻麵。因此鍍完(wán)一麵之後,必(bì)須(xū)拿(ná)出來(lái)靠人手在一片片地翻過來(lái)才行。

鍍膜鍋(guō)爐有很多廠商在(zài)製造,但都有同樣的特(tè)色:非常昂貴,隨便都是千萬起跳的高貴器械。如果是巨大玻璃要用的鍋爐,價格更是三級跳!不(bú)過像上圖這種隻是用來替鏡片鍍膜(mó)的,所以不需要(yào)太大花費。

不過開鍋一次又是幾(jǐ)萬幾萬的電費…隻(zhī)能說這東西真的不(bú)是我們普通人能玩的。鍍膜完成之後其實還再次檢查,因為鍍膜還是(shì)會因為各種不可思議的神秘因素而出現鍍膜不均勻,或是脫膜的情況。因此實(shí)際上(shàng)鍍膜完成之後還得再檢查一(yī)次(cì)才行,隻(zhī)是前麵(miàn)已經放(fàng)過圖了,這裏就不(bú)再放一次。

鏡(jìng)片鍍(dù)膜完成之後,最後的步驟就是上漆、上膠(jiāo)等工序。上漆指的(de)是上圖與下圖的工序,是在鏡片的邊緣用特殊不反光(guāng)的黑漆塗(tú)黑,減少光線通過鏡片時在鏡片的邊(biān)框(kuàng)與邊框之間不斷反射,造成畫(huà)質下降。

這道手續其實沒有什麽訣竅,就是把鏡片(piàn)邊框塗黑而已(yǐ),真(zhēn)正有影響的是黑漆的吸光能力,以及鏡片內抗反射的性能表現。至於上膠則有兩個用途,第一是替鏡片(piàn)裝上固定鏡片的外框,讓鏡片能被鏡筒內控(kòng)製鏡片前後移動的(de)機(jī)構固定;第(dì)二種情況則是針對那些(xiē)必須將兩片鏡片黏合起來的光學結構設計,用特殊透明光學膠將鏡片黏在一起(qǐ)。

膠合鏡片是(shì)件麻煩事,鏡片之間所使用的光學膠不僅會影響畫質表現,同時(shí)也會影響鏡頭的使(shǐ)用年限。幾十年前徠卡曾經用過一種很容易變質的光學膠,導致部分型號的(de)鏡頭(tóu)很容易在沒(méi)發黴的情況下出現鏡片中間霧化,甚至破壞鍍膜等問題。因此上(shàng)膠、上漆都不是太麻煩的事,但用上的漆與膠的(de)配方,才是各家鏡頭廠的絕密(mì)。

鏡片處理好之後,最(zuì)後就是跟前麵製造的鏡筒(tǒng)、鏡身等結(jié)構組裝(zhuāng)起來,再加上那些自動對焦的馬達(dá)、控製電路等,就可完成一顆鏡頭了。雖說最後就隻是把所有(yǒu)零件裝起來,但請不要忽(hū)略這個步(bù)驟!鏡頭安裝時的精度,不僅會(huì)影響(xiǎng)對焦的性能,同時也會對畫質好壞形成重大影響。

最後再經過簡單的(de)測試,確定鏡頭可以正確動作之後,就可以包裝銷售了。