本帖最后由 赵北旅 于 2017-4-12 13:18 编辑
http://www.holgermerlitz.de/nikon_wx/nikon_wx.html
为向尼康致敬，本人准备花点时间全文译出。
尼康7x50 10x50 WX系列双筒 ——猴哥
2017年4月，尼康发布全新天文用途超广角WX系列双筒。这两只双筒无与伦比，原因在于其逆潮流而动，敢于背离目前顶级双筒的流行趋势——即总体上趋向紧凑化、轻量化，制造便于使用的多用途双筒。下表的几项参数组合起来可清晰地体现其独一无二的特点：
| 真实视角（度） | 表观视角ISO标准（*） | 表观视角直乘标准（**） | 出瞳距离（mm） | 近焦（米） | 重量（kg） | | Nikon 7x50 WX | 10.7 | 66.6 | 74.9 | 17.7 | 12.3 | 2.42 | | Nikon 10x50 WX | 9 | 76.4 | 90 | 15.3 | 20 | 2.51 |
(*) ISO14132-1:2001标准默认无畸变。 (**) 直乘法为真实视角遇倍数之乘积。
新WX系列拥有巨大的视野，超过先前市场上的任何类似双筒。尼康已说明表观视角计算采用ISO14132-1:2001标准，该标准默认完全无畸变，计算得出的是纯理论数值；而最为流行的直乘法得出的结果实际上只有在枕形畸变相当大的时候方为准确。实际上，真实的表观视角往往介于两者之间。本人在纽伦堡IWA展上已仔细研究过这两台双筒，其枕形畸变相当小，因此ISO标准必定更加接近实际值。本人在此力邀尼康发布精确的表观视角值（实验室数据），毕竟在如此广角领域计算结论往往与实际相去甚远。
这两台双筒还拥有其他特质：单调加相对较远的近焦说明其应用领域主要在天文观测。尽管如此，想必长距离地面观测也是同样出色，例如从风景旖旎之高处远眺。约2.5公斤的重量似乎需要上架使用，但只要手肘得到支撑，其足够紧凑的体积也使手持成为可能。现在我们就庖丁解牛，看看这俩怪物到底为何方神圣： 图左为双分离物镜组，紧接着是阿贝棱镜组；棱镜外有一大型平场系统，由双分离负透镜组成；目镜组似乎为5片3组1-1-1-2设计。尼康称目镜设计源自尼康NAV-HW系列超广角天文目镜。7x50和10x50自然应当使用不同目镜设计，但本人不确定图示为哪一型号。尼康称每边使用了3片ED（超低色散）玻璃。其总体设计令人印象深刻，另外该系列防水为5米10分钟（尼康实验室数据）。接下来我们探讨几个典型问题，皆为在讨论这一不同寻常的双筒时所常见。
为何如此之重？ 首先我们预估一下通光大小。公式为Z = 2*F*tan(A/2)，A为实际视角，F为焦距。我们无从得知焦距值，但从上文图示看焦比似乎不算快，大体接近F4.5，焦距估计为4.5x50mm=225mm，由此可得Z为42mm。42mm意味着光锥由物镜射入其汇聚趋势不强，我们可以较为安全地假定棱镜入射光锥也为Z。阿贝棱镜重量的计算公式为V = 3.72 w^3 (参见 Paul R. Yoder, Jr., Daniel Vukobratovich, Field Guide to Binocularsand Scopes, SPIE 2011)。我们无法得知棱镜具体使用了哪个型号的光学玻璃，但第二块棱镜可使用低折射率玻璃（例如BK7，密度为2.5克/立方厘米）；第一块玻璃可能为高折射率的BaK4（3.1克/立方厘米/立方厘米）。我们取中间值2.8克/立方厘米计算，棱镜组总重为772克。从左图来看，尼康不惜工本对棱镜做了削边去角（可减重25%）处理，由此可算出单一棱镜组重约580克。剖面图显示，目镜组加上平场镜组也由大量玻璃构成，加上物镜组我们再加400克。综上，两**的玻璃总重已达2公斤左右，2.5公斤的总重也就不足为奇了。这一分析可适用于两个型号，因为棱镜组必然相同。
为何使用阿贝棱镜？ 我们重复上文的计算方法，若使用施密特别汉（SP）棱镜组，则重量公式为V = 1.8 w^3，计算得单一棱镜组重413克，削边去角后可能仅为350克左右。若如此整台镜子可减重约1磅。那尼康又为何决定使用阿贝（AK）棱镜呢？本人被告知是因为AK棱镜为全反射，而SP棱镜需要镀反射膜，故AK棱镜光损更小。这个理由并站不住脚，因为高品质介质膜已可达99.8%反射率，那一点光损并无实质影响。本人更倾向于认为这是由于SP棱镜的固有缺陷才最终导致尼康选用了重得多但光学更好的AK棱镜。Swarovski's optical designer Konrad Seil in 1991一文（第55-56页）中指出，SP系统由于抗反射膜的存在势必降低对比度。镀全表多膜的SP棱镜其MTF值在25lp/mm时仅为镀单膜棱镜的一半。因此，SP棱镜要么牺牲透过率，要么牺牲对比度。这个结论与其须镀反射膜完全无关，而是由于SP棱镜必定存在入射出射光锥同面的情形，即便全反射面也概不能外。镀膜提高了透过率，但同时影响了对比度。此外，另一个选择是可选用保罗棱镜，技术上更为简单，光学上至少不差于阿贝，但尼康最终还是选择了修长的镜身设计。 为何不用中调？ 剖面图显示在物镜和棱镜间存在一定空间，为何尼康不做成中调？答案是没有定论。事实是调焦镜会对画质造成负面影响：物镜加调焦镜看成一个整体，只能在某一位置达到完美光学修正。调焦镜一旦移动，或用户根据视力调整，就会导致出现残余色差或球差，从而降低画质。如果改成目镜移动式中调，这样就不会影响画质，但密封又会成问题，尤其在目镜组如此巨大的情况下，密封圈的摩擦势必极大。因此尼康决定采用简单又可靠的单调方式也就不足为奇了。
总结：此乃何物？ 左图为Hans Seeger博士正在研究尼康7x50 WX（摄于2017年3月IWA展会）。7x50及10x50的光学均优于本人之前看过的任何双筒：画面不仅异常宽广，且极为明亮；对比度爆表，且几乎锐到边；色差修正几近完美。当然，展会现场的条件对严肃测试来说远不能称完美，本人亟待到野外做进一步测试。届时可能会发现新的缺点，但几乎已不可能推翻本人的第一印象：它们是有史以来最优秀的双筒产品，至少对本人而言堪称本世纪市场上最激动人心的双筒。
然而其售价高达6000美元，即便是烧得最高的业余天文爱好者也可能无法承受。另一个缺点是2.5公斤的重量，某种程度上已超越舒适手持的极限。本人希望目前的WX系列能够扩线至较小的型号。例如7x35 WX，实际视角10.7°，与7x50采用同样的焦比，通光Z可减小至29.4mm，棱镜重量仅须当下三分之一。同时由于场镜大幅缩小，目镜亦可瘦身。最终7x35广角镜可能仅重1.2公斤左右，即可轻松手持携带。
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