(上一篇关于AF的翻译其实是一篇删节很多的意译，我也添了很多想当然的东西进去，不准确。下面再奉上一篇，这次我打算准确完整地翻出来，保证原汁原味。英文毕竟不是咱们的“思考语言”，大多数国内的懂英文的人是用英文I/O用中文思考，翻一翻还是有点用的吧我想)
原文：(作者Robert Monaghan)
http://www·smu·edu/~rmonagha/mf/mfbest.html
(译注：35mm不够用的时候，自然想到要“升级”。这篇文章主要分析了大幅的缺点并与中幅做对比，结论是中幅是更好的选择)
Danny Gonzalez问了个问题，也就引发了我的这篇文章：
“为什么大幅(Large Format，LF)相机的镜头的分辨力比大多数35mm和中幅(Medium Format，MF)要差？”
一、镜头像差(Aberration)
首先注意到的是，LF镜头必须覆盖更大的底片面积。大幅面镜头的像差也就更难修正。修正像差包括了一系列的折衷，修正手段采用得越多，镜头也越昂贵。常用的方法是对不同种类的像差进行一系列不同的修正。
镜头分辨力就是其中一个目标参数。在像场中心部位获得高分辨率要相对容易一些，但在大幅面像场的远角部位就要难得多了。因为必须考虑到总体的分辨率，设计者只好折衷一下，减少中心分辨力以提高边角分辨力。
35mm和中幅镜头也一样如此，不过明显减少的个头令它们受益。我们能以同样或更低的成本实现更深入的像差修正。研究镜头的空间分辨力就可证实我们的怀疑。从16mm到35mm到中幅到大幅，它们镜头的空间分辨力(以lp/mm为单位)显著地降低。16mm幅面的镜头分辨力大约有650 lp/mm；35mm镜头则从300到550 lp/mm不等；哈苏镜头约280到400 lp/mm；老式大幅机镜头只有150到250 lp/mm。
很不幸，只靠镜头并不能完成照相的工作。必须考虑由镜头、相机和底片所组成的整个系统。一些明显的因素影响了系统可得到的分辨率。Martin Tai指出，16mm胶片面积小，因此在定位的时候也更精确。Tony Arnerich指出，用小光圈的时候，衍射效应对分辨率构成了严重的限制。35mm和中幅用户很少使用小于f/16或f/22的光圈，但大幅相机的用户就经常得用小光圈，因此受到衍射的影响也更大。
二、底片
有个问题已经解决了，就是底片厚度的不同。过去，散页片上的乳剂涂层比MF和35mm所用胶卷要厚至三倍之多。乳剂层越厚，分辨率越低。比如，16mm微型胶卷有着最薄的涂层和最高的分辨率。减少乳剂层厚度将提升系统可获得的分辨率。
很幸运，底片和冲洗工艺方面的发展已经减少了不同幅面间底片的差异。今天，同一类型的页片和胶卷有着一样的乳剂层厚度和一样的分辨力。今天的冲洗工艺也多是表面工艺(surface developer)，从而进一步减小了乳剂层厚度不同带来的影响(感谢Michael Gudzinowicz指出了这一点)。
三、衍射效应
下面由Michael Gudzinowicz提供的表显示了小光圈给分辨力带来的影响：
表一，不同光圈和放大倍率下的焦深(N，毫米单位)
|
F/N |
1X |
2X |
3X |
4X |
5X |
6X |
|
11.3 |
3.771 |
1.886 |
1.257 |
0.943 |
0.754 |
0.629 |
|
16.0 |
5.533 |
2.667 |
1.778 |
1.333 |
1.067 |
0.889 |
|
22.6 |
7.542 |
3.771 |
2.514 |
1.886 |
1.508 |
1.257 |
|
32.0 |
10.667 |
5.333 |
3.556 |
2.667 |
2.133 |
1.778 |
|
45.3 |
15.085 |
7.542 |
5.028 |
3.771 |
3.017 |
2.514* |
|
64.0 |
21.333 |
10.667 |
7.111 |
5.333* |
4.267* |
3.556* |
|
90.5 |
30.170 |
15.085 |
10.057* |
7.542* |
6.034* |
5.028* |
星号表示相应的光圈和放大倍率的组合极可能受到衍射的影响。这里定义试图获得的放大质量为6 lp/mm。(该表说的是4x5胶片--译注)
该表使用的目标质量是6 lp/mm，有些宽松。用Leica 35mm胶片放大到8X10英寸可得到8 lp/mm的质量，用这个数字做标准可能更稳妥一些--那么受衍射影响的范围将会扩大。6倍放大也是比较保守的，因为这不过24X30大小而已。该表表明，当使用小光圈的时候，衍射效应将限制胶片的放大能力。
应用“瑞利定律”(Rayleigh's Law)，衍射效应导致的分辨率(lp/mm)上限大致是1600/f数。下面由Michael提供的等效弥散圆(Circle of Confusion，COC)计算表进一步说明了衍射的影响：
表二，瑞利衍射限制
|
F/N |
lp/mm |
弥散圆直径 |
8lp/mm质量最大放大倍率 |
|
11.3 |
141.42 |
0.0071 |
17.7 |
|
16.0 |
100.00 |
0.0100 |
12.5 |
|
22.6 |
70.71 |
0.0141 |
8.9 |
|
32.0 |
50.00 |
0.0200 |
6.3 |
|
45.3 |
35.36 |
0.0283 |
4.4 |
|
64.0 |
25.00 |
0.0400 |
3.1 |
|
90.5 |
17.68 |
0.0566 |
2.2 |
该表右下方的数字表明，在小光圈下衍射研制了最大放大倍率(假设衍射是唯一限制因素，并且不考虑底片带来的影响--超过50%)。
当然衍射不是唯一的限制因素。大幅摄影中一个重要的问题是对焦的准确性。毛玻璃具有分辨100到200 lp/mm的能力，我们使用高倍放大镜有可能小心地对准焦点。使用放大镜对获得准确对焦是很重要的。Michael写道：
在对焦方面，我在Wista出品的毛玻璃/菲涅耳组合屏屏上使用10倍放大镜。中心部位的颗粒非常之细腻。在f/5.6，不使用放大镜对焦时，此时的焦点范围相当于表一所列的1倍放大时的焦深，1.88毫米。用了10倍放大镜后，焦深减少到0.188毫米，这意味着像距变化0.2毫米你就能察觉是否对准了焦点，从而保证了精度。当你把光圈收到f/32，希望进行4或5倍放大时，对焦误差(〈0.2毫米)最多只有放大时焦深范围(2.1毫米)的10%。
四、底片(不)平整度
根据不同资料指出，4X5页片放置到片匣里的典型的不平整度从0.2毫米到1毫米。Michael注意到，当把大幅相机脸朝下的时候，比如干翻拍一类的活，胶片自重引起的弯曲比较大，略少于1毫米。他建议把胶片夹在两片平玻璃之间以避免弯曲，就象放大机的玻璃片匣一样的道理。我觉得大幅机底片不平整度应该小于0.2毫米。35mm和中幅相机上，这个数字一般低于0.05毫米。这个也在我们意料之中，4X5胶片要比35mm和120胶片面积大很多，并且前者是放在一个片匣里而后者则是被压片板压紧了的。
某些大幅机摄影者显然很在意底片平整度，他们购买真空后背以减少胶片弯曲带来的问题。对于大多数人而言，底片平整度不是个大问题，因为前面提到的对焦问题也包含了此项因素。但是为了得到准确的焦点，我们必须使用高倍放大镜仔细对焦。
底片平整度实验
资料来源：现代摄影杂志
测试方法：在黑暗背景中放置一个带网格透明线的小灯箱(长宽约1英寸)，然后用相机拍摄网格线，这种方法的精度超过0.001英寸！相机的角度要很精确以保证网格线绝不变形。用一块光学平整的毛玻璃观察，网格是绝对的正方形图样。一个4X5英寸片匣产生大约0.008英寸的变形；一个6X9cm片匣在边缘部位产生0.010英寸的变形；一个120单反中心部位突起约0.004英寸，边缘部位则存在从0.001到0.002英寸的变形。
快速检查底片平整度：
装上底片，打开B门并用快门线把它锁定(当然底片就曝光了)。从镜头往里观察。把镜头对着窗户棱或者一只铅笔--只要找一个白色背景上的细线状物体就行了。如果你观察到任何变形、突起、扭曲，你就真的有问题了。根据Maersk-Moller的经验，几乎所有120单反和60%的35mm单反都多少有这个问题。他也提到，把一块薄玻璃放在底片和片窗之间可提高大光圈时的分辨率。在此我们想告诉你，假如你的相机在大光圈时结像松散的话，在责怪你的镜头之前先检查一下相机的底片平整度。
Larry指出：底片平整度对大光圈影响比较大。把光圈值做个平方，这个数字大约就是该光圈下可容忍的平整度(单位是微米)
表三，光圈与平整度关系
f1=1微米=0.001毫米
f2=4=0.004毫米
f4=16=0.016毫米
f8=64=0.064毫米
f16=256=0.256毫米
f32=1024=1.024毫米
f64=4096=4.1毫米
假如你接受0.2毫米作为焦深和底片的总体误差的话，基本上，在大于f/16的光圈时你就会碰到这个误差导致的问题。根据表二，在f/22时衍射现象限制了我们的分辨率不超过70 lp/mm，这可带来8.9倍的放大能力，但考虑到底片的不平整，分辨率下降了一半--见下文：
研究：大幅 vs. 中幅
再次感谢Michael，这里是Harris的研究：
1991年Ron Harris博士做了很棒的底片成像分辨率的对比研究，他用的是Agfa Tech Pan底片。他也用哈苏加80mm T* Planar在不同光圈测试不同的底片，测试了高中低不同对比度的景物，包括位于光轴上和偏离光轴的情况。焦点被检查并精确地锁定。
用Symmar S 210镜头，f/22，Tech Pan给出的轴心分辨率为44，42和34 lp/mm(三个结果对应高中低对比度的物体)，远角处有37 lp/mm(高对比物体)。哈苏标头达到最佳轴心分辨率的光圈是f/8，成绩72/72/45 lp/mm，远角34 lp/mm。假如我们现在就做结论，两种相机的远角分辨率几乎相同。
哈苏标头达到最佳边角分辨率的光圈是f/16，TechPan得到了45 lp/mm。
(对于现代的镜头和底片，大幅机镜头分辨率要低于中幅机镜头。这是显然的)
Harris给出了两种观察条件下为了得到全面清晰的结果，不同幅面的底片(分别以最价质量拍摄)能放大的大小如下表。“肉眼”表示4 lp/mm的人眼分辨力，“放大镜”表示13 lp/mm，这个是纸张的极限。
表四
|
幅面 |
肉眼 |
放大镜 |
|
35mm Pentax 50mm/f2.8 Macro @ f/8 |
16x20 |
4.5x6 |
|
Hassy 80mm f/2.8 T* Planar @ f/16 |
27x27 |
8x8 |
|
Wista LF 210 f/5.6 Symmar S @ f/22 |
37x46 |
11x14 |
从表四可看出不同幅面的放大能力：35mm约14倍；6x6约12倍；4x5只有9.2倍。很显然，这些差异可归结为前面提到的胶片的问题。如果我们用“Leica标准”--8 lp/mm，那么可放大尺寸将对开，但对应关系不会变的。
从中幅换到大幅，(考虑到底片面积)我们只得到了期望值45%的好处！
例外告戒：一些告戒还是应该提出来。大幅有着较小幅面不能提供的优点，包括精细的影调、细腻的颗粒还有高锐度。还有摇摆功能，虽然不是大幅机器独有的，但是大幅机的标准功能。
相反，35mm和中幅用户很少考虑到f/2.8光圈的优势，这个优势在大幅机上是不可能的。即使相对大光圈的大幅机镜头光圈全开也仅限于对焦，在使用时往往被收到很小，因为对焦精度和胶片平整度导致的问题在大光圈时是不容忽视的。
Marc Hult指出，大幅机镜头并不比中幅和35mm镜头贵。Kerry Thalmann则指出中幅胶卷的花费是最低的--以每平方英寸的价格来算，35mm最贵(11每分每平方英寸，Velvia)；120最便宜(5.5美分/平方英寸)；4x5中间(8.5美分/平方英寸)
上述分析指出，大幅机用户被底片平整度、对焦精度和衍射效应三大难题给胁持住了。放大倍率越大，这三个因素的可容许范围就越小。此外，镜头覆盖问题还有像差修正的问题使得大幅机镜头光圈比较小。但是，拥有一个快速的大幅镜头(比如f/4.5)却只能用f/22的事实是很令人不安的。
结论
1、根据Harris的数据，我们推断，分辨率的顺序是35mm>>MF>LF。这说明LF镜头分辨力比别人差，因为底片是相同的。
2、Harris的数据也指出35mm可放大14倍，MF12倍，但LF只有9倍。这说明镜头分辨率和底片分辨率是不同的。
3、根据底片面积推算，我们本指望LF底片能放大到MF的1.78倍，但实际上只有1.37倍。从MF到LF，我们只得到了期望值的45%。
4、为了获得这37%的改进所付出的代价很大。不光是底片的价钱还有重量体积，还限制我们使用大光圈。
5、底片平整度和调焦错误仍然是个问题，特别在大光圈的时候。但反过来，小光圈的时候衍射现象又出来捣乱了。
6、本分析忽略了LF底片的优势：锐度、影调和颗粒。不过我们也忽略了35mm和MF的优势：大光圈和便携性。
7、120胶卷高度是36mm的两倍还多，35mm的放大能力(14X vs. 12X)只有16%的优势，这优势很容易就被底片面积给抵消掉了。4x5胶片高度比120多出3/4倍，却只带来37%的放大能力方面的优势--只有期望值的45%。
中幅给出了成本(底片)和结果(放大能力)的最佳折衷。
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