水下攝影 之 外掛近攝鏡 (Wet Close-up Lens)

玩單眼算是滿兩年了, 玩水下攝影也算是滿兩年了 (從水下攝影開始玩單眼 =.=) … 陸上的攝影理論概念很容易找到中文的解答, 但水下的部分常常很難找到 … 台灣潛水攝影的人真的很多, 而且有諸多高手 … 可惜的是, 可以找到中文的水下攝影相關資料真的相當的少 …

之前看到一篇英文的文章, 以數學方式推論近攝鏡 (Close-up Lens) 在水中使用時所失去的放大倍率 … 但回頭看 Inon UCL-165 的規格 (空氣:135.6mm, 水中:165mm) 時, 瞬間讓我整個頭腦都是 ????????? @@" … 有幸看到網友引述了一篇外國討論, 才讓我解開疑惑 …

回到正題 …

水下攝影使用近攝鏡, 為了方便起見 (避免因使用近攝鏡造成失去遠處對焦能力, 卻無法在水中拆卸的狀況), 大部分都會建議外掛在鏡頭罩前方, 需要時才裝上 … 但, 這種方式因水折射係數與空氣不同的關係, 也產生一些問題 …

因為空氣與水的折射係數不同的關係, 當一個凸透鏡放在水中, 其放大的能力會比在空氣中減少約 66% …

但實際上, 我們使用的近攝鏡大多是由多片鏡片所組成的, 並不是單一鏡片 … 如果放入水中, 鏡片間會進水, 那就會造成 66% 的放大倍率損失 … 但如果將鏡片間密封, 也就是鏡片間還是保有空氣, 因折射係數不同的關係, 放大倍率損失就不會那麼大 (只有接觸水的前後兩面有不同程度的損失, 視鏡片狀況, 程度不一) …

另外還有一種設計, 就是讓接觸水的面都是平面, 只有內部防水的是曲面的, 這種設計就完全不會有放大倍率的損失 (因前後接觸水的面折射相同, 互相抵銷掉) …

就一個單純的凸透鏡而言, 其四周會有變形或色差的現象 … 為了減少這種問題, 會加上一片調整用的鏡片, 也就是英文的 achromat … 所以, 如果近攝鏡的規格上寫得夠詳細, 有這類字眼 (achromatic 或 achromat) 的近攝鏡會有較好的成像 …

若是使用膠合鏡的設計方式, 膠合鏡主要是利用兩片不同材質的玻璃組成 (不同的折射率與色差), 然後將兩鏡片膠合起來, 主要為了消除單一材質鏡片色差的情況 … 因為塑料的折射率蠻接近玻璃的, 膠合後中間並無空氣的空間存在, 所以在水下, 放大倍率的損失也是會很大, 應會接近單鏡片水下損失的情況 …

像 AQUATICA 19352(+5)/19353(+10) 就是設計成前後鏡面全平面, 所以無論在空氣或水中, 都不會有放大倍率損失的情況 … 而 ReefNet SubSee 系列應該也是設計成這樣 … 像 Inon UCL-165 則是鏡片間有密封, 但前後還是曲面鏡, 所以會有少許的放大倍率損失 (空氣:135.6mm/+7.37, 水中:165mm/+6.06) … 此外, 如果我沒有比較錯, Olympus PTMC-01 應只是陸上 165mm (純參考), 可能是膠合鏡的設計 … 市面上某些水攝用近攝鏡也都是膠合鏡或單鏡片的設計, 所以下水之後, 放大倍率會損失很多 …

那陸上使用的近攝鏡是否可以帶下水 ?! 當然理論上是沒問題的, 只是會有 66% 的放大倍率損失 (膠合鏡 或 不防水) 跟 金屬環可能生鏽 @@" 的問題而已 …

大部分出售給水下攝影用的近攝鏡, 網路上的規格似乎都沒有寫得很詳細, 買的時候, 要問清楚水下使用時的屈光度或焦距 … 另外, 從實品上大致也看得出哪種方式製作 (看兩側是平面或曲面, 看中間是某有中空) …… 如果真的看不出來, 那就買來測試看看就知道囉 😛 …

參考文件:
1. Underwater Magnifier
2. Super Macro Underwater Photography – The Definitive Guide, Part 2B
3. Wetpixel :: Underwater Photography Forums

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