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[摄影小教室]相机镜头是如何制造出来的?其中工序与眉角之复杂超乎你的想像(上)

消息来源:baojiabao.com 作者: 发布时间:2024-05-21

报价宝综合消息[摄影小教室]相机镜头是如何制造出来的?其中工序与眉角之复杂超乎你的想像(上)

我们拍照都一定会用到相机镜头,但你知道相机镜头是怎么制造出来的吗?很久以前我有写过一篇 Leica 镜头的文章,不过那时候说的是“手工制造”的 Leica,制造方式与流程其实跟这世界上八成以上的相机厂商还是挺脱节的。前天参加 Sigma 电影镜头发表会时,看到他们有拍摄一支介绍他们自己工厂的影片,虽然不长,但有拍到不少镜头制作的流程画面。因此我就直接撷取影片的画面,来跟大家说明这些重点步骤到底在做些什么。

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原始影片是这支,有三集。大家可以先看过影片再来看文章。

制造镜头可以分成两个部分:镜片与结构本体。在镜头的制造过程中,镜片从准备要开始镀膜起,直到被装上镜头为止,都必须要在无尘室中进行作业,因此必须像上图这样穿好无尘衣并通过除尘关卡之后才可以进入工厂开始作业。

不过如果是镜片最开始的抛光,或是制造镜头的本体结构时,由于制造过程本身就会产生很多粉尘,也没有必要在无尘室中进行作业,就不需要穿无尘衣了。等等会看到穿蓝色衣服的工作人员,那些就是没有穿无尘衣的;而那些穿白色衣服的,则是在无尘室理工作的工作人员。

上图:其实无尘衣穿起来真的很不舒服,又闷又热还得戴口罩,要上厕所也很不方便。

镜头的镜片与镜身是分开制造的,上图这是要开始制造镜筒。很多人以为 CNC 是把一根圆柱体车掉内部变成一个圆筒,但其实这样是非常非常浪费材料的。因此在制造圆筒时,通常都是用预先抽成管状的金属原料来加工,由于金属原料是秤重在卖的,因此购买管状原料会省下不少成本。

虽然 CNC 的机器看起来好像都转得非常快速,但实际上这些机器在车削、研磨的过程都是缓慢不急躁的。这是因为如果 CNC 机器转速太快,会让金属发热而影响强度,也可能会造成机具的损毁。因此即便在车削过程中有如上图这样不断地用水或润滑油来降温,但制造过程仍然不能快。

车削并研磨完成之后,就是一个一个的银色圆筒啦~但除了 Leica 之外,现在几乎没有厂商的镜头还在做银色的,因此必须靠阳极处理来将这些银色圆筒变成黑色的。阳极处理的速度非常快,并不是我们想像中电解电镀那样缓慢需要等待,跟前面的 CNC 车削是完全相反的作业型态。

阳极处理要把金属物件泡到药水里去通电,如果数量很大的话,大型的工厂就会如上图这样用机器来处理。

有时候也会如上图这样用人手来作业,但由于阳极处理上色的速度非常快,因此这其实是一门技术活,必须靠丰富经验才能掌握时间拿捏颜色,否则就会出现每一批镜头颜色都有落差的可笑失误。

不过这段影片让我满惊讶的,因为阳极处理的药水都是剧毒,理应要戴着口罩进行作业。先前在某地看“土炮”阳极工厂时,还曾经说什么“台湾人就是一点都不在乎自己健康”,结果现在发现日本人也这么干...还真是不能乱讲话啊!

到这里就成功把银色零件变成黑色的啰!另外阳极处理也可以做出其他各种不同的颜色,就好像 iPhone 也能做出玫瑰金一样,阳极处理什么红橙黄绿蓝靛紫通通都可以做出来,并不局限于黑色~

金属加工的器材都非常巨大,因此工厂意外时有耳闻,就是因为这些器材对于人类来说都是力大无穷怪物,稍微意外碰到不该碰的,可能就是断手断脚的惨剧。因此作金属加工的都可说是艺高人胆大的大师啊!可千万不要因为他们都手脏脏的就把他们当成工人来对待~

其实对于镜头一直有个误解,总会认为相机一定要是很精密零公差的东西,但实际上却并非如此。整台相机之中,如果从 Leica 古早时代看到现在的话,那么过往的相机镜头制造通常是镜头精密,相机不那么精密。

会有这样的情况是因为镜头牵涉到对焦的问题,而整组镜片在镜头里面移动时会影响到光学成像品质,因此如果无法依照镜头原来设计的方式动作的话,画质就有可能受到折损。

Leica 以前有颗镜头,内部镜片在对焦时移动的距离不到 2mm,但却能完成从最近距离到无限远对焦,由此可见镜头的精密度是非常重要的。但同样是注重镜头精密的 Leica,过去制造 Leica M3 时就有“两台相机零件无法共用”的困境,就是因为相机公差太大,导致每台相机都必须经过师傅个别打磨之后才装得上去的情况。

虽说现在都是以大量自动化机械辅助生产了,但如果该厂商没有特别关注公差的话,那么直到今日仍有可能出现不够精密的问题。看看一些中国品牌、甚至台湾品牌的智能手机,还会出现镜头并没有安装在镜头孔正中间的问题,就可以知道绝对不是自动化生产就能绝对精密。

 

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作者:陈寗@瘾科技

 

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2018-06-14 05:32:00

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