為什麼索尼 FE 100/2.8 GM 鏡頭中的 APD（變跡濾鏡）要做得這麼厚？

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最近索尼發布了 FE 100mm GM 鏡頭，看了下結構圖發現 APD 濾鏡厚度有點超出想像，理論上這就是一塊漸透濾鏡，按感覺沒必要厚度這麼厚的，這得增加多少重量。
甚至粗糙一點想，把漸透的一層以鍍膜方式鍍在其中一塊鏡片上似乎也可以的……

找了個對照，富士的 APD 濾鏡就很薄：富士龍鏡頭 XF56mmF1.2 R APD

這個問題比較專業，一般不是真做光學設計的基本都是瞎猜，裡面自然包括我，哈哈哈。

門外漢表示知道多少說多少，共同探討的態度，請各位老師批評。

APD鏡組的實物如上，這是GM100所用的鏡組。

首先傳統上這個APD的技術，是在光圈附近，使用一片有一定厚度的中灰玻璃，把中央部分削出一定曲率的凹面，因為曲率的存在，中灰玻璃的厚度從中央到邊沿逐漸變厚，導致透光率從光軸中央到周邊逐漸減少，這樣彌散圓的邊沿就會因為周邊透光的減少而變暗。

通過調整中灰玻璃的折射率和凹面的曲率，就可以實現過渡比較漂亮的彌散圓，形成大家希望的焦外柔焦效果，同時不會影響焦內的像差修正。

上圖從左到右分別是：正常面鏡片透過率示意圖，APD鏡組透過率示意圖，APD鏡組的一般組成。

左邊兩圖中央縱軸為光軸，高度表示透光率，橫軸為像面，越延伸代表越遠離光軸。由此可見APD鏡組是如何影響整體透光率的。

請注意最右的APD鏡組，中灰玻璃中間被磨薄成平凹鏡片，同時膠合另外一片平凸玻璃。

在最早量產的使用APD鏡組的美能達135/2.8stf （下圖）中，這個鏡組的兩片（第5，第6片）使用的是折射率和色散係數完全相同的玻璃，膠合面外的兩個空氣面也是平的（完全沒有曲率）。

第5的那片平凹鏡片，就是中灰玻璃，從結構圖可見它的中央部分被削得多薄（應該不超過2mm）。因此膠合一片同樣材料的平凸透鏡，可以幫助保持平凹透鏡的強度，進而可以更自由的設計出擁有更完美正態分布的曲率。

但綜合起來這個鏡組在光路裡面起到的，是類似濾鏡的效果，沒有多少屈折光線來修正像差的任務。

根據上面的描述，相信已經可以說明，為何這個APD鏡組需要一定的厚度。

在國產老蛙105/2stf （下圖）的設計上，我們也可以看到APD鏡組的運用

同樣是中灰玻璃的負透鏡，不同的是老蛙這個設計將APD鏡組前面再加一片玻璃，組成一個空氣鏡片，因此整個鏡組加入了折射光線的功能，加上其他鏡組的配合，最後出來的成像很有自己的特色。

雖然單純從中灰鏡片的曲率看，個人覺得老蛙在stf的追求上不如美能達工藤信吉先生的極致。但是，老蛙105實現了在優秀的反差，解析度，色散控制的同時，兼顧了散景的柔美，和大一檔的光圈（F2.0/T3.2）。因此比工藤先生的設計，我認為至少可以說是各有千秋，論兼顧平衡性，我認為老蛙要勝過工藤先生的設計。

回到索尼這次的GM100stf. 官方的結構圖上，可以看到索尼在沒有原理性的技術更新的情況下，為了在散景虛化方面實現對135stf的超越，使用了很多方法：

其一，相比已經有的兩個APD鏡組設計，GM100 將APD鏡組和光圈的位置，向前推了不少，這樣做的好處是獲得相對大的入射光瞳，儘可能的減少口徑蝕的產生。

其二，相對之前的兩個APD鏡組設計，GM100的APD鏡組明顯更薄。薄型化除了有減重的作用，可能有助降低APD鏡組對其他成像方面的影響（待考證具體是什麼影響後更新）。

其三，官方公布的結構圖看，GM100的APD只有一片鏡片，而不是之前美能達和老蛙設計的兩片膠合鏡組。其原因我就不得而知了，個人猜測可能性如下：

有一種可能是索尼已經開發了擁有一定厚度，且灰度變化在各位置都均一且可控地正態分布的新型材料。可能是玻璃，可能是光學塑料，暫時不得而知。

有一種可能是索尼使用了傳統的膠合玻璃雙平面鏡組，或者是玻璃塑料結合的複合鏡片組，但是不標示出來。關於這點，需要指出的是，在玻璃塑料膠合APD鏡組方面，索尼是有取得研究成果的。

有一種可能是索尼使用了一片平板玻璃，並在其中一面的表面，施加了正態分布的灰度處理。

有一種可能是還有其他的可能。LOL。。。真的不懂，畢竟只是門外漢。

至於為什麼光圈是T5.6, 其實之前的apd鏡組鏡頭，透光率大概都會差1.3檔，如美能達135stf的 F2.8-T4.5, 老蛙105stf的 F2-T3.2。

GM100要做到F2.8-T5.6，我感覺是為了在比較薄的鏡片上做比較好的正態分布曲率，同時最大程度上消除口徑蝕對apd鏡組效果的影響，以保證其他像差修正和體積重量成本的均衡。

首先我對GM100stf的創新精神是非常讚賞的。索尼確實在繼承美能達的寶貴財富，這個鏡頭我認為運用得到效果會是唯一無二的。

但是，什麼T比較小在太陽下是好事的話，就不好拿出來講了，我老蛙105要F2-T6.3 也就是擰一片67mmND4的事，不用舉。晚上我T3.2硬撐ISO3200還有105mmF2的景深效果，你拿T5.6就要I挑戰SO10000了。

當然你可以掏出一個FE（騰龍）85/1.8，不過那又3K多了，果然還是架不住金主的索尼啊。

倒不如稱讚一下T5.6下完全看不到口徑蝕的stf效果，或者是af，oss，0.57m的近拍能力，這是實實在在GM100優勝的地方。

至於富士的APD，我就不討論了，這倒不是因為它用的是比較薄的APD濾鏡，那個感覺還不是最大問題，最主要是因為他的濾鏡位置太遠離光圈。參考我討論APD鏡組的第一句話，富士這個設計的效果應該是比較弱的，就不好比較了。

135STF的APD鏡片也很厚

大法/美能達的做法很像兩塊不同摻雜的鏡片膠合的,不僅起到徑向透光率高斯分布,而且兩片鏡片有可能折射率並不同,從而其實也是成像鏡片的一部分.

富士那個APD,看起來更像離子注入摻雜而成的

題主想的那種平面鏡上塗一層高斯分布的不透光漆的想法,無忌上有很多人嘗試過,最簡單的方法是買一塊UV鏡/保護鏡,用黑色油性筆自己畫,實際效果也還可以吧.

其實美能達膠片機有一個模擬APD的功能,可以實現類似的奶油散焦效果,原理是階段曝光一系列不同F值的照片,最終合成的照片效果很好.

類似的思路我也嘗試過,不過多次曝光始終是費事,只能拍拍靜物.
鏈接如下:
論堆棧方式如何實現奶油的STF - 攝影討論 - Chiphell - 分享與交流用戶體驗的最佳平台

其實不光增加了重量，做這麼厚消光也很厲害，f/2.8的鏡頭只有T5.6，以前135STF是有T4.5的，富士56 1.2APD是T1.7
至於目的，我感覺有以下幾個，一個是厚濾鏡漸變均勻度好控制，一個就是邊緣像差對平滑焦外的影響會更小，再一個是可能就是故意的，低T值實際上在大太陽底下是優秀屬性，這鏡頭用於夜拍的可能性也不高。
具體也都只是推測，還是得等官方解釋，或者開發者訪談。