那一年我大学毕业,我怀抱着我的梦想进入了相机产业。我梦想着有朝一日开发一款相机,是三维立体
成像的,呈现的画面如人眼看到的现实世界一样,三维立体空间的。当然,那时,这只是我的梦想,当然,现在这也只是我的梦想。
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gxN'z 我进入了一家公司,一开始这家公司于我而言是很糟糕的,因为他们的设计师不在中国大陆,而在台湾,在日本。在这里没人教我,我什么都靠我自己,那时候其实是很惶恐的,不知未来在哪里。那时候我只听说有人用降低塞得而系数的方法去设计
镜头,而具体怎么做,我完全不知道。我知道会这样设计的人设计水平很高,因为我看过这样的设计。
!z5Ozm+} R!>SN0 后来,我在公司用了几个月的时间去破解塞得而系数,终于,我像独创了一套独孤九剑一样完成了我的研究,走上了我的设计之路。我第一个完全独立的设计是给日本的JVC设计两个镜头,规格极高,价格又低,一个是IR共焦的,广角的,一个是200度广角的,F都是2。而且用塑料
镜片还要求保证高低温性能。开始塑料镜片的设计我也不知道如何保证,所以开始我用的是全玻,一个用五片,一个用六片,都是玻璃球面。那时接这个设计是临危受命,因为我们已经被竞争公司打得节节退败,无奈公司让我这个中国人,这个乳臭未干的毛孩练兵,基本不抱什么希望。结果,第一个设计出来后就是平地一声雷,竞争公司也吓到了。后来又做了多个版本,高低温保证性能的设计也是在没人会做的情况下我自己思考了很久开发的。
"_\77cqpTh FyV $`c$ 再后来公司来了个美能达的设计师,听管理层说是昔日美能达的设计部部长。他指导我关于变焦镜头的设计,后来我按照他的指导,一步步破解了他们日式变焦镜头的设计。在他们的眼里,变焦镜头的设计灵魂是关于曲线的计算,一个是要会计算变焦和聚焦曲线,一个是要懂得这些计算。只有懂得这些计算才能真正设计好变焦镜头。在他们的设计和计算中,并没有升力角的计算。甚至,在我们公司那么多变焦镜头中,从来就没有升力角这东西。另外,在这种计算种,根本就没有拟合这个词的存在,只要知道一个W端或T端或其中任何一个端的一些数值,就能推算剩下所以变焦端的曲线,和聚焦曲线。而国内有的是根据几个端的数据,用拟合方程求解变焦和聚焦曲线的。
mzf^`/NO d 0:;IUG 我感到不解,竟然国内很多人能做这个计算,又说这样求解是没有问题的。那么为何我们的变焦镜头跟日本的变焦镜头有较大的差距?要知道,其实日本很多东西都是对外开放的,高精度的模具你可以找日本开,镜片你可以跟HOYA买,只是他们的设计没有对外开放。另外,在日本人所奉为圭臬的计算,国内很多同行却不以为然。当然,你们不要问我日本人的计算是什么,人家教授我这些,算我三分之一个师傅,我不可能别人说计算之事。只是我看了陶纯堪变焦的理论,被写得实在太复杂,公式也跟日本人的很不一样。
4v`;D,dIu P[H 4Yp 有时候我想,日本人的相机工业之所以强大,或许是因为日本人的奉献精神和日本公司的文化。有这样一件事,佳能有个设计师想去台湾一家
光学公司做顾问,那老板问他;你这辈子设计了多少款镜头,有几个量产的?佳能的设计师回答说:我设计了几百款镜头,但没一个量产。台湾老板问:为什么?佳能的设计师答:我们佳能有一百个设计师,每次设计都是一百个设计师在设计,然后会有一百个设计方案,而每次只有两个设计方案拿来打样,一个拿来量产。
^KQZ;[B Z|d+1i 最后的情况是,台湾老板不敢用这个设计师。若在国内一个设计师若没有量产的东西恐怕很难被业界认同,甚至会被饿死。但日本的情况就不一样,日本的设计师即使一辈子没有量产的机种,他们也不觉得多少不妥,他们就是以在一家公司工作到退休为荣。很羡慕日本一家公司有很多设计师,像国内的,一家一般就几个设计师。
_ujhD qh6Q#s>tH 其实,我到底处在什么位置,我所拥有的技能到底能支撑我在什么位置?我有时会想去创业,譬如我觉得我可以在一两年内培养一堆水平跟我相差无几的设计师。我掌握着的日本人的关于变焦镜头的计算到底有多重的分量?这些让我不知道我在哪里。
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jXn,W]~ 我对国内的情况不太了解,平时太忙,没什么时间去交流。也做很多研究,几乎生活在自己的设计世外桃源之中。所以希望通过此帖子跟大家交流交流。
Uf|@h %'Z`425a 今天醒来,我突然想对
光学设计展开一些讨论。关于设计理论的问题,我主要对像差理论展开谈论。其实,镜头的像差被公式化后就表示为塞得而系数,在视场角比较小的时候,通过降低塞得而系数并
优化镜头可以实现有效校正像差,但广角的时候,就有了一定的局限性,需要引入更多校正像差的方法。高老师有关于PWC方法的研究,并将它写成设计方法发帖在论坛上,以前我看过,但太过复杂。对很多人来说可能实用性不强,而且,你会发现,其实这个方法走到最后其实是胎死腹中。里面所提供的方法在最后竟然没有实现有效校正像差,反复强调在CODE V和
ZEMAX间反复优化实现有效校正像差。所以这套方面其实更像是一套建立初始结构的方法,但问题是建立初始结构有很多种方法。一个好的设计,一半功劳来自好的初始结构,一半的功劳来自最后对像差的校正和对公差的修正,当然还有结构设计上的可行性等等。所以高老师那套方法的价值到底有多大,我也不太清楚。只是现成的专利,现成的结构已经很多很多。说得神秘,给看看一个设计,如下
pwNF\ ={ 2UTmQOm 可见光下
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7<LCX{Uw kU{a!ca4
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~8)l/I=`); bMqFrG 红外光下,同一像面
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}RUK?:lEA R3*{"!O
!fJy7Y X: QRy9] 上面是我那个IR工焦镜头最初的版本,5G,我承认还存在一些问题,后来也没采用这个版本,我只是贴出来让大家看看塞得而系数的威力。很多人会不厌其烦的给我说理论的重要性,但光学设计最重要的像差理论塞得而系数理论你是否能掌握,你掌握不了,其实上你根本就掌握不了像差校正的精髓。当然,像差校正只是一方面,对于公差的调整,你是否知道怎么调整公差,是否有能力调整公差,也决定了你这个设计有多大的价值。
4@M`BH` 譬如我对上面这个镜头1.0像高进行公差分析,结果是这样的:
9r 5( Fh}GJE Worst offenders:Type Value Criterion Change
vJ>o9:(6 TEDY 1 2 0.02000000 0.12077411 -0.25883716TETX 8 10 0.15000000 0.15970293 -0.21990834
HcGbe37Xq TETX 6 7 0.15000000 0.17721875 -0.20239252TETX 3 4 0.15000000 0.18020783 -0.19940344
j/1f|x TEDY 3 4 -0.02000000 0.18327897 -0.19633230TEDY 1 2 -0.02000000 0.18394304 -0.19566823
`KieN/d% TETX 6 7 -0.15000000 0.18472350 -0.19488777TEDY 8 10 -0.02000000 0.18827202 -0.19133925
Q3[nS(#Z/= TETY 6 7 -0.15000000 0.22543354 -0.15417773TETY 6 7 0.15000000 0.22543354 -0.15417773
/#[mV(k TETX 1 2 -0.15000000 0.23637697 -0.14323430TEDY 6 7 0.02000000 0.26734696 -0.11226431
@u:q#b TEDY 8 10 0.02000000 0.28719491 -0.09241636
OZ&SxR%q4 IB^vEY!`6_ 可见L1和胶合镜片和L3敏感,那就要降低敏感度,它们的
焦距如下
Tzfk_h3hE P}he}k&IR
~NIqO4 D af&P;#U 降低敏感度的方向是这样的,将L1 L2看成一组,合成焦距控制它不变,慢慢提高L1的焦距。后面的也按同样的道理。之所以写降低公差方面的东西,其实我发现挺多人不懂这个。以前我网上搜过这方面的东西,但没搜索到。而有些人,我不知道他们是真不懂还是假不懂。不过,其实优化公差不是件简单的事,要求设计者要有挺高的水平,不然真是白费工夫。
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