Tìm hiểu ống kính Nikon

Ống kính loại AF-D
Giới thiệu năm 1992 cùng với thân máy Nikon F90, những ống kính AF-D cho phép máy có thể xác định được khoảng cách tới đối tượng chụp (D-distance). Những thông tin này bổ trợ cho bộ đo sáng ma trận và đặc biệt là khi dùng với đèn flash để xác định lộ sáng chính xác hơn. Ống kính lọai AF-D tương tự lọai AF-N, đại đa số được nâng cấp tính năng D-distance trực tiếp AF-N. Tất cả các ống kính AF-D đều là AF và AI-s, có nghĩa là những ống kính này có thể gắn được vào thân máy cơ của Nikon. 
• Bộ xử lý trung tâm CPU hỗ trợ việc xác định được khoảng cách tới đối tượng chụp và đo sáng ma trận 3 chiều cũng như đo sáng ma trận 3 chiều kết hợp với đèn flash. 
• Có thêm ký tự "D" để phân biệt: 
AF NIKKOR 50mm 1:1.4 D


Ống kính loại AF nhựa - Plastic AF
Năm 1996 Nikon giới thiệu một thể loại ống kính zoom nhỏ gọn, nhẹ và giá rẻ. Mặc dù loại này được đánh ký hiệu là AF-D, nhưng nó có một vài tính năng khá khác biệt và cấu trúc giản đơn hơn nhiều. Thực chất nó nên được coi là dòng ống kính giá rẻ phiên bản nâng cấp từ Series E cho dòng thân máy AF lấy nét tự động. 

• Thân và đế ống kính tòan bộ bằng nhựa Polycarbonate. 
• Vòng chỉnh tiêu cự hẹp và không có ô chữ nhật thông báo khỏang cách trên ống kính. 
• Loại ống kính này thường được bán kèm theo thân máy dành cho người mới bắt đầu mua máy ảnh (lens kit) bao gồm: 35-80/4-5.6, 28-80/3.5-5.6, 80-200/4.5-5.6, 75-240/4.5-5.6.Ống kính loại AF-I
Sự chờ đợi mòn mỏi của giới nhiếp ảnh cho dòng ống kính lấy nét tự động tiêu cự dài đã được đáp ứng khi Nikon giới thiệu thể lọai AF-I năm 1992. Lọai ống kính này sử dụng động cơ hỗ trợ việc lấy nét gắn bên trong (Integrated focusing motor), không giống với các thể lọai khác khi lấy nét tự động phải nhờ 1 động cơ trên thân máy. Điều này giúp cho việc lấy nét nhanh hơn, êm hơn và chính xác hơn. Các tính năng khác thì tương tự lọai AF-D. 

• Built-in DC coreless focusing motor. 
• Ống kính có 10 chấu tiếp xúc điện tử trên phần đuôi của ống kính với thân máy. Hỗ trợ lấy nét tự động trên các thân máy Pronea, F70, F80, F90, F100, F4 and F5 cameras. Với các thân máy khác thì ống kính lọai này chỉ hỗ trợ lấy nét bằng tay. 
• Có chức năng M/A switch để hỗ trợ việc can thiệp việc lấy nét bằng tay khi đang ở chế độ lấy nét tự động. 
• Nút Focus lock có trên thân ống kính. 
• AF-I chỉ có 4 lọai ống kính tiêu cự dài: 300/2.8, 400/2.8, 500/4, 600/4.
Ống kính loại AF-S
Năm 1996 đã bắt đầu thay thế lọai AF-I với một lọat ống kính mới có tính năng cao hơn, gọi là AF-S. Lọai này sử dụng động cơ Silent Wave (S) motor, tương tự như Canon Ultrasonic motor điều này giúp cho việc lấy nét cực kỳ êm và chính xác. Ngọai trừ việc trang bị động cơ motor mới thì các tính năng khác tượng tự lọai AF-I. Tất cả các ống AF-S đều phát triển từ AF-D và AI-s do đó nó có thể gắn vào mọi thân máy cơ của Nikon. Tuy vậy ống kính loại AF-S xe-ri G không phải là AI-s và do đó không làm việc khi gắn vào các thân máy cơ. 

• Built-in Silent Wave (S) motor 
• Nhẹ hơn lọai AF-I
• Đến nay đã phát triển thêm lọai AF-S G và AF-S DX

Công nghệ giảm rung VR “Vibration Reduction”
Công nghệ này tương tự công nghệ IS của Canon và trợ giúp đắc lực khi phải chụp trong những điều kiện ánh sáng yếu và tốc độ chụp thấp. Trong thân ống kính có hệ cơ phận giảm rung. Hệ thống giảm rung có tác dụng giảm hoặc loại bỏ hiện tượng nhòe ảnh do những chuyển động nhỏ không mong muốn gây nên như rung máy, chụp trên xe chuyển động, khi chụp với những tốc độ thấp. Hệ thống này có trong một số ống kính của Nikon, đầu tiên là trong ống AF 80-400VR f4-5.6, sau đó là các ống 300 f2.8 VR, 70-200 f2.8 VR, 24-120 VR f3.5-5.6, AF 200 f2.0 VR.
Hệ thống VR làm hoạt động bằng cách hiệu chỉnh hệ thống thấu kính sao cho cân bằng các sự rung động máy. Giả thiết rằng, khi máy đứng yên, ảnh của đối tượng A sẽ hội tụ tại vùng A* trên mặt phẳng tiêu. Khi máy và ống kính bị rung, ảnh của A sẽ hội tụ tại A’ không trùng với A* và làm cho ảnh bị nhòe. Hệ thống VR sẽ hiệu chỉnh lại vị trí các thấu kính, quang trục của chúng sao cho ảnh của A vẫn hội tụ tại điểm A* . Mỗi hệ thống VR đều có một số thấu kính VR và hệ thống động cơ hiệu chỉnh. Hệ thống thấu kính chống rung không được bắt chặt vào thân ống kính mà được bắt vào một số hệ thống đàn hồi.



Để loại trừ các chuyển động do hiện tượng rung gây ra, vận tốc góc cần được xác định chính xác. Trong hệ thống VR có hai bộ cảm biến để xác định vận tốc góc, một bộ xác định chuyển động theo phương thẳng đứng, một bộ xác định chuyển độngt heo phương ngang. Những dịch chuyển chéo được tổng hợp từ hai chuyển động ngang và thẳng đứng xác định được. Những bộ cảm biến này xác định vận tốc góc tại những thời điểm cách nhau 1/1000s. Những thông số này gửi đến bộ vi xử lý trong ống kính và xác định mức độ hiệu chỉnh cần thiết. Những thông số này sẽ chuyển đến phân hệ VR để thực hiện những hiệu chỉnh này.
Ảnh bị nhòe do rung máy thường xuất hiện với tốc độ chụp chậm hơn 1/tiêu cự đối với máy ảnh cỡ 35mm. Công nghệ VR của Nikon cho phép chụp với tốc độ chậm hơn 3 lần (tương ứng với 3 độ mở )
Khi dùng với tripod, cần phải tắt chế độ VR. Trong trường hợp ngược lại ảnh sẽ bị mờ.
Công nghệ hiệu chỉnh khoảng cách gần CRC "Close Range Correction"
Hiệu chỉnh khoảng cách gần có nghĩa là ống kính sẽ tự động tối ưu hóa vị trí các nhóm thấu kính khi khoảng cách tới vật chụp thay đổi, đặc biệt khi vào gần. Trong những ống kính loại này, các phần tử thấu kính động sẽ dịch chuyển tương ứng so với các thấu kính khác trong quá trình chỉnh tiêu cự. Công nghệ này thường được trang bị cho các ống kính macro hoặc ống kính góc rộng với độ mở lớn, ví dụ như 35 f1.4 AI, 28 f2.8 AI-s, 105 f2.8 AF-D micro, …
Đối với các ống kính góc rộng và ống kính chụp cận cảnh micro, công nghệ này cho phép chỉnh tiêu cự gần hơn mà vẫn giữ được độ sắc nét và độ phẳng thị trường.
Những hình dưới đây minh họa hoạt động của cơ chế CRC

 



Ảnh trên là của ống kính 28mm f/2.8 AI-s khi chỉnh tiêu cự ra vô cùng. Còn ảnh dưới là khi chỉnh về khoảng cách 0.2m. Ta nhận thấy thấu kính ngoài có dịch chuyển một chút, trong khi đó nhóm thấu kính sau hoàn toàn không chuyển động.
Kính ED
ED có nghĩa là kính có độ tán xạ cực thấp: Extra-low Dispersion glass. Các kính ED bắt đầu được dùng từ giữa những năm 60 của thế kỉ trước. Tất cả các ống kính ED đều được gắn vạch ký hiệu màu vàng. 
Trong những ống kính chuyên nghiệp như 80-200 f2.8, kính ED thường được làm từ loại thủy tính quang học đặc biệt. Còn trong những ống kính rẻ hơn như 70-300 AF-D thì kính ED được làm bằng nhựa.
Các kính ED giúp hạ thấp được hiện tượng sắc sai. Đó là hiện tượng khi những bước sóng khác nhau không hội tụ tại một điểm. Ngoài ra một hiệu ứng phụ nữa là làm ảnh sắc nét hơn.
Những kính ED khá nhạy cảm với nhiệt độ, do đó, tiêu cự của các ống kính đó cũng dao động nhẹ khi nhiệt độ thay đổi.Các thấu kính phi cầu - Aspherical Elements
Hầu hết các thấu kính thông thường có bề mặt là một phần của mặt cầu. Mặt cầu được lựa chọn vì công nghệ chế tạo đơn giản và rẻ. Với những dạng bề mặt phi cầu, công nghệ chế tạo phức tạp và giá thành đắt hơn rất nhiều. Mặt cầu được sử dụng rộng rãi, tuy vậy đây không phải là dạng bề mặt tối ưu cho các thấu kính. Đối với bề mặt quang học dạng cầu, có một dạng quang sai gọi là cầu sai. Cầu sai là sinh ra do những tia sáng song song khúc xạ qua những phần khác của mặt cầu không hội tụ tại cùng một điểm. Điều này làm cho ảnh của một điểm sáng không phải là một điểm mà là một vùng sáng. Hệ quả là làm ảnh bị mất nét. Để khắc phục hiện tượng này, cần phải làm cho bề mặt quang học biến dạng một cách thích hợp nhất cho việc hội tụ ánh sáng hoặc phải dùng nhiều lớp thấu kính để hiệu chỉnh. Trong trường hợp thứ hai, trong kỹ thuật thường dùng các đôi thấu kính đối xứng để giảm hiện tượng cầu sai. 
Trong kỹ thuật, công nghệ làm kính phi cầu có một vài dạng sau:

- Dùng công nghệ chế tạo đặc biệt:
Đây là công nghệ tốt nhất và cũng đắt nhất. Các mặt quang học được chế cẩn thận bằng tay. Nikon áp dụng công nghệ này trong những ống kính rất đắt và chất lượng rất cao như: 28mm f1.4 AF-D, 58mm f1.2 NOCT, 20-35mm f2.8 AFD.

- Kỹ thuật dán ghép (Molding)
Cách làm rẻ hơn và tiết kiệm hơn là dùng phương pháp đúc. Những thấu kính dạng này được dùng trong những ống kính đại trà dành cho những người chơi nghiệp dư như ống AF-D 24-120 f3.5-5.6. Có hai phương pháp đúc thấu kính phi cầu loại này:

Thấu kính từ chất dẻo đúc:
Các thấu kính phi cầu được đúc từ chất dẻo. Các thấu kính loại này thường dùng trong các máy P&S để hiệu chỉnh độ cong trong kính ngắm.

Thấu kính từ thủy tinh đúc:
Một phương pháp làm giảm giá thành chế tạo các thấu kính phi cầu là đúc các thấu kính với số lượng lớn thay cho việc hiệu chỉnh từng thấu kính riêng biệt. Phương pháp này cũng làm tăng chất lượng của thấu kính, tuy rằng không lớn. Nikon sử dụng các thấu kính làm bằng phương pháp này trong các ống kính 18mm f/2.8 AF-D, 28-200mm f/3.5-5.6 AF-D, 24-120mm f/3.5-5.6 AF-D. Trong ống kính 28-200 còn có những thấu kính phi cầu lai.

- Phương pháp lai
Một phương pháp chế tạo thấu kính phi cầu cũng khá hiệu quả là dán những lớp mặt phi cầu bằng chất dẻo lên bề mặt kính thủy tinh thông thường. Phương pháp này có giá thành thấp và cũng đạt hiệu quả khá tốt và được sử dụng trong các ống kính 28-70mm f/3.5-4.5 AF-D, 35-105mm f/3.5-4.5 AF-D, 28-200mm f/3.5-5.6 AF-D.Tráng phủ tích hợp nhiều lớp NIC: "Nikon Integrated Coating"
Nikon là một trong những hãng sản xuất đưa công nghệ tráng phủ nhiều lớp vào các thế hệ ống kính cho máy 35mm. Công nghệ này lần đầu tiên được đưa vào từ năm 1969 và sử dụng cho ống kính 35mm f/1.4. Trong thời kỳ ban đầu, Nikon thường chỉ tráng phủ nhiều lớp cho những ống kính loại tốt, còn hiện nay hầu như ống kính nào của hãng đều được tráng phủ nhiều lớp.
Việc tráng phủ nhiều lớp không chỉ cho phép giảm hiện tượng lóa sáng và hiện tượng bóng, mà còn làm tăng hệ số truyền sáng. Khi sản xuất ống kính với nhiều lớp thấu kính, hiện tượng phản xạ trên các bề mặt thấu kính làm giảm hệ số truyền. Thêm vào đó những tia phản xạ này còn sinh ra hiện tượng lóa và bóng khi phản xạ nhiều lần trong các bề mặt của ống kính. Hiện tượng này đặc biệt ảnh hưởng đến chất lượng của những ống kính zoom vì số mặt quang học nhiều gấp vài lần so với ống kính đơn.
Một ưu điểm nữa của tráng phủ là cho phép hiệu chỉnh về màu sắc của ảnh. Ống kính thường làm sai lệch màu khi cho ánh sáng đi qua, thậm chí cả khi ống kính trông trung tính đối với mắt thường, nhưng một số loại phim như Velvia làm khuếch đại những sai lệch về màu sắc này. Việc thực hiện tráng phủ một cách cẩn thận cho phép nhà thiết kế có thể đạt được độ cân bằng màu cần thiết.
Khi nhìn qua ống kính ta có thể phân biệt được các dạng tráng phủ bằng cách quan sát các ảnh phản xạ trên các bề mặt thấu kính:
- Ống kính không tráng phủ: loại ống kính này thường có trên máy ảnh dùng một lần hay trên các ống kính sản xuất trước chiến tranh Thế giới thứ 2. Những ống kính này cho những ảh phản xạ màu trắng. Ta sẽ nhìn thấy những ảnh phản xạ tương tự như phản xạ trên kính mắt hay kính cửa sổ;
- Kính được tráng phủ một lớp cho ảnh phản xạ thường màu tía, xanh da trời hoặc màu hổ phách;
- Các mặt được tráng phủ nhiều lớp cho các ảnh phản xạ nhiều màu. Phần lớn các màu là xanh lam, đỏ thẫm,… Do các lớp tráng phủ này làm giảm độ phản xạ do đó các ảnh phản xạ trông tối hơn. Mỗi bề mặt quang học của ống kính có thể được tráng phủ những chất liẹu khác nhau. Một số kính lọc cũng được tráng phủ tương tự như thấu kính.
Dưới đây là một số ảnh cho thấy màu sắc của các dạng tráng phủ của Nikon. Dạng tráng với màu đỏ tươi thường là tráng phủ một lớp, còn màu xanh lam thường là tráng phủ nhiều lớp.

 
600mm f/5.6 AI-s, lớp tráng màu lam;

 
200mm f/4 AI, lớp tráng màu lam và màu đỏ;


AF 28mm f/1.4D, tráng màu lam và màu xanh dương.

 
AF 28-85mm, lớp tráng màu lam; 

Ghi chú: Hình minh họa trích từ site Ken Rockwell

Ống kính Micro
Đây là ký hiệu rêng của Nikon cho những ống kính chụp macro. Các ống kính cơ micro cho tỷ lệ phóng đại đến 1:2. Các ống kính AF micro cho tỷ lệ đến 1:1. Các ống kính micro AF của Nikon gồm: AF 55f2.8; AF-D 60f2.8; AF-D 105 f2.8; AF-D 200f4.0; zoom AF-D 70-180 f3.5-4.5

Ống kính DC "Defocus Control" - ống kính điều chỉnh bokeh
Những ống kính dạng này không phải là cho tiêu điểm mềm (soft focus) mà thường rất nét. Những ống kính này dành cho những nhà chuyên nghiệp muốn điều chỉnh hiệu ứng của những vùng ngoài tiêu điểm (out-of-focus area). Việc điều chỉnh này không ảnh hưởng tới những phần nằm trong mặt phẳng tiêu điểm mà chỉ ảnh hưởng tới những phần nằm ngoài mặt phẳng tiêu (bokeh). Những ống kính loại này thường điều chỉnh mức độ cầu sai để đạt được những hiệu ứng mong muốn và do đó thường rất đắt và thường dùng để chụp chân dung. Để đạt được hiệu ứng tiêu điểm mềm, vẫn phải sử dụng các kính lọc làm mềm tiêu điểm (soft filters).


Nội chỉnh tiêu (Internal Focusing – IF)
Nội chỉnh tiêu là cơ chế lấy nét chỉ bằng cách dịch chuyển một số nhóm thấu kính bên trong ống kính. Việc lấy nét của các ống kính thông thường thực hiện bằng cách dịch chuyển toàn bộ các nhóm thấu kính ra hoặc vào để lấy nét vào mặt phẳng tiêu cự. Đối với các ống kính tele, khoảng cách dịch chuyển để chỉnh tiêu cự từ xa vô cùng đến gần nhất thường khá lớn. Điều này làm cho quá trình lấy nét của các ống tele thường chậm. Công nghệ nội chỉnh tiêu cho phép các nhóm thấu kính dịch chuyển trên khoảng cách nhỏ hơn, do đó quá trình lấy nét nhanh hơn nhiều so với cách lấy nét truyền thống. Với cách lấy nét này, chiều dài ống kính thay đổi rất ít hoặc hầu như không thay đổi. Công nghệ IF cho phép các ống kính tele có thể điều tiết gần hơn và nhanh hơn các ống kính lấy nét theo cách thông thường. Công nghệ này được Nikon đưa vào trong những năm 70. Hiện nay nhiều ống kính tele và ống kính zoom AF của nikon sử dụng phương pháp lấy nét này. Công nghệ này cho phép các ống kính AF lấy nét được nhanh hơn. Một trong những ví dụ là ống kính AF-D 28-105 f3.5-4.5

III. Các loại ống kính Nikon chuyên dụng
Trong phần này thì chúng tôi xin gửi đến các bạn bài viết về một số ống kính chuyên dụng của Nikon cho những công việc cụ thể. Anh VPT chuyển đến loạt bài về ống kính Macro, anh M42 trao đổi về các chủng loại ống kính Normal còn apham chia sẻ với các bạn về dòng Defocus Control
Giới thiệu sơ lược về một số ống kính chụp macro của Nikon. Bài viết được giới hạn trong phạm vi ống kính Nikkor đời AI, AI-s, AF và AF-D.

Ống kính chụp macro của Nikon được ký hiệu Micro-Nikkor. Dưới đây là những ống kính Micro-Nikkor được sản xuất từ năm 1977 cho đến nay được sắp xếp theo tiêu cự.

1. 55mm:
_ Micro-Nikkor 55mm F/3.5 AI
_ Micro-Nikkor 55mm F/2.8 AI
_ Micro-Nikkor 55mm F/2.8 AI-s
_ Micro-Nikkor 55mm F/2.8 AF

2. 60mm:
_ Micro-Nikkor 60mm F/2.8 AF
_ Micro-Nikkor 60mm F/2.8D AF

3. 85mm:
_ Micro-Nikkor 85mm F/2.8D PC

4. 105mm:
_ Micro-Nikkor 105mm F/4 AI
_ Micro-Nikkor 105mm F/4 AI-s
_ Micro-Nikkor 105mm F/2.8 AI-s
_ Micro-Nikkor 105mm F/2.8 AF
_ Micro-Nikkor 105mm F/2.8D AF

5. Micro-Nikkor 70-180mm F/4-5.6D AF

6. 200mm
_ Micro-Nikkor 200mm F/4 AI
_ Micro-Nikkor 200mm F/4 AI-s
_ Micro-Nikkor 200mm F/4D AF

Tất cả những ống kính này đều có thể gắn được trên toàn bộ máy Nikon SLR (bao gồm máy film và digital) tuy nhiên những ống kính AI/AI-s bị hạn chế về mặt đo sáng trên một số máy đời sau như F80, D100, D70, D50.
Những ống kính AF Micro-Nikkor đều có khả năng lấy nét đến độ phóng đại (magnification) 1:1 trên máy 35mm. Ngoài ra các ống kính Micro-Nikkor còn lại (AI/AI-s) cho độ phóng đại 1:2 hoặc 1:1 nếu sử dụng kết hợp với Nikon extension tubes thích hợp.
* Lưu ý thêm không có sự khác biệt về mặt quang học giữa ống kính Micro-Nikkor AI và AI-s, cũng như AF non-D và AF-D ( xem chi tiết phần phân loại ống kính ở trên)
Hiện nay 3 ống kính Micro-Nikkor thông dụng nhất và vẫn được tiếp tục sản xuất là AF 60mm F/2.8D, 105mm F/2.8D và 200mm F/4D.