光学镜头在水下使用可带来多大的区别？

答案是，这取决于它们的设计！如尼康在传奇镜头Nikonos 15 mm和NikonosRS 13 mm中所展示的那样，水接触光学镜头的角度有可能大大超越半球180°。但老实说镜头设计并不容易，多年来市面上的大多数镜头和端口因为水这个特殊的介质都没能得到充分的矫正，并且性能也没有超过正确定位的球罩，但这些后果都由买家承担了。

对我而言，Nauticam WWL-1改写了这一局面。两年前我的好友彼得·罗兰兹（Peter Rowlands）在我们的加州之旅中带来了第一批WWL-1，亲眼目睹了Peter拍摄照片的图像质量后，我迫切希望能在我的相机上使用这种技术，这就是之后我尽力向Nauticam争取单反版本的原因。

WWL-1是在水下可拆卸的广角转换镜，适用于无反光镜和小型相机。可以将其视为WACP的弟弟！它旨在与扁平端口后面的标准变焦一起使用，并将其转换为广角。实际上，不仅校正了前部元件在水中的情况，后部也得到了校正，而且还校正了由于相机镜头通过浸入水中的扁平端口向外看而引入的视角变小的问题。正如我上面提到的，并非所有水下广角转换镜头都是一样的质量！

这张图展示了WWL-1在M4/3微型相机上，不同镜头搭配，光圈下画面角落成像获得的分辨率和广角的覆盖率。标准镜头14-42mm + WWL-1的分辨率明显的高于专业镜头7-14mm + 180mm玻璃罩。

上图展示了在Nauticam光学测试设备中水下测量的真实数据(注意，轴与之前的图完全不同)。该图显示了相机在一定的光圈范围内，在靠近成像画面角落地方的分辨率。这些数据来自一款M4/3相机，但是有两种不同的镜头设置——Nauticam的180mm玻璃罩和7-14mm广角镜头(镜头价格1300美元，玻璃罩 1150美元，可呈现114°视角，14-42mm kit镜头(仅300美元)和Nauticam WWL -1广角转换镜(1150美元，可呈现130°视角)

首先看一下7-14mm和180mm的玻璃半圆罩，因为这条线揭示了球型罩端口的经典问题及其解决方案。在开着的光圈中，因为视场场曲会导致光圈的角落变得模糊，分辨率较低。通过关闭光圈有助于相机镜头针对虚像聚焦，进而增加了细节的分辨率（在f / 11达到最好的分辨率）。由于衍射，在f / 16处捕获的细节有所减少（这是2x的剪裁相机，在全画幅相机上，我们可以预期这条线向右移动约一个光圈，因为衍射会在更大的光圈数值出现）。

WWL-1数据最明显的特点是，尽管视野更广（130˚vs114˚），但与7-14mm和dome完美呈现相比，它在整个光圈范围内呈现出更多的细节。其次，WWL-1数据形成了一条更水平的线，在开大的光圈中损失的角细节更少。这是因为WWL-1的水接触光学元件没有球面罩那样的场曲率问题。这里一个重要且令人惊讶的信息是，尽管使用了一个更便宜的“套件”陆地镜头，由WWL-1提供的优越的校正结果在水下成像质量明显好于在球面罩后面使用的昂贵的广角镜头。

话题回到WACP，WACP比WWL-1具有一个主要优势是在水下不可更换的的转换镜头，因此仅需在镜头前表面进行校正（而不需要对平口镜筒进行校正）的镜头，因此可以预见它的光学性能会明显优于WWL-1。这也得益于Nauticam在开发WWL-1中累积的经验。不理想的一面是，现在我们正在处理全画幅相机感光件，因此一切都必须更大！这是WACP设计为可以使用相对较小的镜头的原因之一，因为要使用大尺寸的专业镜头，它必须更大，甚至更昂贵，并且所有这些图像质量的提升都将是次要的（端口是个难以突破的瓶颈而不是镜头）。

这张图比较了WACP和28-70mm以及尼康14-24和佳能11-24mm在230 mm圆孔后的画框角落的分辨率。这些数据是通过不同光圈的水下测试拍摄得到的。数据来源:Nauticam 2017。下面讨论的结果。

该图显示了在Nauticam的光学测试设备中在水下测得的真实数据。比较与上面的WWL-1相同，但请注意，轴上的值不同。佳能11-24mm在画面的角落表现不如尼康14-24mm，主要是因为该相机较宽的视野（126˚与114˚）。通常，直角线广角镜头视角越宽，在球面罩后面使用效果会很差。还必须注意，WACP和14-24mm都是在同一台尼康相机上进行的测试，而佳能镜头在佳能相机上测试的，这是可以理解的，这也可能是图像分析软件记录的分辨率较低的原因。

尼康14-24mm的镜头展示了我们期望从球面罩上看到的经典模式，光圈越小，画面角落的细节分辨率就越高(这使得虚拟图像越来越清晰)。在f/16处获得了最高的细节，在f/22处有一个小的下降，这可能是由于衍射造成的。然而，在现实世界中，分辨率高于800 lw/ph(它代表线宽分辨率在图片高度，但我不会太执着这点)的画面角落会看起来不错，这是14-24mm在f/13左右达到的。

在任何光圈设定下，WACP和尼康28-70mm镜头的表现都明显优于尼康14-24mm镜头，且前者的FOV(130度对比114度)要大得多。此外，在所有测试的孔径下，WACP确保了角落的分辨率都大于800 lw/ph的问题。该图还显示，当光圈至少为2个止点(即大多数相机的6次点击)时，WACP产生的角锐度与14-24mm差不多。这相当于能够在f/5.6拍摄到好的角落成像，而不是非在f/11或f/13。此外，这些数据是14-24mm在水下使用的最佳表现，因为此处测试用的是最适合的玻璃球面罩，最佳的延伸环组合长度以及最佳光圈设定。

根据测试结果表明，与专业的广角变焦镜头对比，WACP在水下还提供更多解析，即更多色彩细节。尽管角落的差异很小（因为没有像场弯曲效应），对比14-24mm的优势是在中心大约有1个光圈的区别。

综上所述，光学测试表明，28-70mm的WACP在整个光圈范围内的性能明显优于使用球面罩，并且在f/5.6到f/22的光圈范围内都能产生可用的角落分辨率。 

海洋中的角落清晰度测试

正如我们在前一页所看到的，玻璃罩的限制并不是在画面的中心，而是朝向角落，镜头的视野越宽，效果就越差。角落问题可以通过增大玻璃罩尺寸和提升光圈值来改善。然而，必须总是拍摄f/11-f/16的光圈可能是一个限制(特别是在使用闪光灯照亮大场景时)。水槽测试表明，WACP可以保持四个角落的清晰度，即使在大光圈内，产生高质量的图像。现在在海洋中测试它的表现。

这组照片是使用28-70mm加WACP，最广角落为130度。底部照片显示了在不同光圈值下角落的锐利度情况。对我而言，此镜头在F8-F22之间拍摄出来的相片结果都可使用。在F5.6下拍摄的角落也保持非常好的细节。F4拍摄的也可以使用。

与传统的广角拍摄相比，这种性质的测试对图像角落的清晰度要求更高。传统的广角拍摄往往是将拍摄对象放在画面中央，开阔的水面或更远处的物体放在角落。上面的一系列测试图像表明，WACP并没有玻璃球面罩的光学问题，因为玻璃球面罩会使画面的各个角落出现大面积的模糊。WACP可以在f/8到f/22之间都有很好的角落细节，整个焦段也都可以使用，尽管一些细节因为景深有限而丢失了一些细节。 在广角沟通中，即使是f / 5.6的光圈，也可以获得出色的效果，因为在f / 4在海洋背景下拍摄大型动物不太需要理会边角细节。

为了更好地说明这些结果，以下是使用相同的相机，外壳和闪光灯进行的一系列类似拍摄，但使用的是16-35mm镜头和230 mm玻璃球面罩（在同一行程中，不是同一潜）。我还在16-35mm上使用了Sea＆Sea的矫正镜片，据称，加了改改正镜片后，可在光圈开打1级情况下，角落锐利度更好。因此，这些测试是最好的例子。确实，我已经出售了这次潜水使用该装置拍摄的照片，因此该装置显然具有专业品质。同样，我要强调的是，拍摄平面题材，在画面的各个角落添加细节比我们典型的广角构图要求更高。但是，您还应该注意，配备Sea＆Sea校正镜头的16-35mm（会将FOV降低约5％）的视角为102˚，比WACP的130度小了28˚。

便于对比，图片是在16-35mm @ 16mm 拍摄(FOV为102度)，组合是用了230mm玻璃罩和Sea& Sea校正镜头(该组合FOV缩小了约5%，但角落锐度提高了)。顶部的图片是一组硬珊瑚场景的照片，从f/22到f/4，分六组光圈拍摄。与WACP测试相比，我们已经可以看到最宽光圈的角落变得模糊。下图显示了相同图像右上角的剪裁图。对我来说，这个设置在f/16-f/22时提供了非常好的图像质量，而f/8-f/11是可用的，但f/5.6和f/4严重限制。

这些结果证明了我们在使用玻璃罩时的期望值。光圈打开越大，画面角落的细节损失越来越大。最佳边角图像质量为f / 16和f / 22。然而，f / 11和f / 8无疑是折衷的，应该完全可以用于更普通的广角构图中，例如黑暗或开阔水域等场景的拍摄。

此组对比是将f / 5.6时WACP的裁剪图与f / 8，f11和f / 16时16-35mm的照片进行比较。对我而言，此示例中WACP的图像质量在f / 8和f11时要优于16-35mm，并且在f / 16时可以与之媲美。这个是3个光圈组得分别。

以上有趣的对比表明，WACP不仅视角比16-35mm宽的多(如果放大到与16-35mm相同的视场，效果会更好)，而且在角落细节上也有3个光圈值的优势。在比较小的光圈下，两者之间的差异要小得多，在f / 16时，两者都能提供高质量的角落细节都。随着光圈的缩小，玻璃罩后面的16-35mm的角落成像质量大大提高。也就是说，毫无疑问，WACP为全画幅摄影师和摄像师提供了广角变焦镜头的新功能。

Nikon D5 and Nikon 28-70mm @ 28mm. Subal ND5 housing. Nauticam WACP. Seacam 150

*本文翻译和转载自https://wetpixel.com/articles/review-nauticam-wide-angle-corrector-port/   作者： Alex Mustard