钱元凯：UV镜市场调查与选购指南

    UV镜市场的混乱由来已久，规范这个市场需要各方面的共同努力。作为消费者，我们应当不断提高自身的素质，不但能花钱还要会花钱，让那些滥竽充数的产品烂在柜台上，逼得厂家出好货、商家进好货。作为各级质量监督部门，应当负起责任，盯住市场把住国门，还商品以本来面目，让我们百姓能买得明白，买得放心。作为我国UV镜的生产厂家，应当从低档次、拼价格的恶性循环中跳出来，不要再满足于给外商做出口转内销的“马仔”。UV镜产业的技术含量并不高，国内早已掌握了所有的相关技术，即使是乡镇企业也可以将这些技术迅速地从兄弟产业中移植过来，用我们自己的中、高档产品，占领国内市场。我国生产光学仪器与光学元件的老厂家更可以利用自己的技术优势与价格优势，挑战世界名牌。在我国照材行业中，简单技术的摄影箱包、三脚架、相册行业做到了；中等技术的闪光灯、影室闪光行业做到了；复杂技术的冲洗机、扩印机行业也做到了，我们的厂家应当能做到。

    最后，在一起研制中得到北京师范大学光电仪器厂张保洲先生大力支持，提供关键的测光元件。测试中得到北京电影机械研究所赵福庭先生的全力支持，多次代为测试样品的光谱透射曲线，在此一并表示诚挚的谢意。

（附录）两种参数测试的原理与标定方法

    我国现在有关的标准主要是原机械工业部颁布的四个标准，其中有两个最为重要：

    1.JB/T6836-93紫外（UV）滤光镜。规定了对紫外光吸收与测试方法。

    2.JB/T8260.2-95摄影用玻璃滤光镜通用规则（代替GB9921-88）。规定了滤光镜玻璃光学精度的标准与测量方法。下面将针对这两方面分别讨论：

    对紫外光的吸收能力。JB/T6836-93标准要求使用分光光度计测定对紫外光的透射曲线，标准对的要求主要归结为3条：对可见光的透过率应大于86%；对波长380nm的紫外光透过率应小于50%；对波长360nm的紫外光透过率应小于8%。符合标准的UV镜透射曲线如-（图7）中的粗线所示或更向右偏移。（图7）中横坐标是光波的波长，习惯上将波长小于400nm的光线称为紫外线。纵轴表示光线透过滤光镜后在不同波长下的透过率，（即百分之几的光线可以透过率光镜）。由于绝大多数人无缘使用分光光度计，因此在业余条件下很难依据此标准测评UV镜。但是紫外光透过率又是UV镜的特征指标，不能回避。

    为解决这个矛盾，我采取积分测量的方案测量UV镜对紫外光线总的透过率。根据此方案，首先特制了一台测试仪（图8），其原理框图见（图9）。用验钞机的紫外灯管作光源，用紫外光探头（蓝光灵敏光电二极管+紫外窄通滤光片）作接收原件。探头与一组电阻形成闭合回路。探头接收紫外光后产生的光电流在电阻上形成压降，用一个200毫伏的数字电压表显示电阻两端的电压。探头安置在可开合的测头内，正对着紫外灯管的通光孔，四周围着避光罩，测试时用避光罩遮挡外界的可见光以提高测试精度。测试时用避光罩遮挡外界的可见光以提高测试精度。测试前盖上避光罩，调节微调电位器（补偿市电电压波动对测试的影响），使表头显示1000+5，表示通过的紫外光是100.0+0.5%。测试时，先打开避光罩，在通光孔上方放入待测的UV镜，再盖上避光罩。此时通光孔射出的光线经过UV镜吸收后，使探头接受的紫外光减少，光电流也减少，表头显示的数字随之减小。由于电阻很小，蓝硅近似在短路状态下工作，光电流与所接受的紫外光强度成正比。因此放入UV镜后表头显示的数字就是该UV镜紫外光的透过率。

    由于仪器测试的原理与部颁标准不同，因此存在着标定的问题。首先请有关科研单位测出了光源的光谱分布曲线与探头的光谱透过率曲线，再根据此二曲线算出整个仪器的光谱灵敏曲线（图7）。从图中可见，仪器光谱测试范围约为329—400nm，峰值约为365nm，可见光区域的透过率小于0.3%，红外区透过率为0%（测试值不受灯管发热的影响）。仪器制成后测试了仪器的稳定性与线性。在仪器预热3分钟后，同一块UV镜在15—30度，相对湿度40%——85%的环境下，读数误差小于+0.6%。用若干灰密度片逐个重叠，则N个密度片重叠后总透过率应为各密度片透过率的乘积。测试表明，在透光率为100%—5%的范围内仪器线性度的绝对误差（计算值于实测值之差）小于0.3%在透过率为5%—0.06%的范围内，仪器线性度的绝对误差小于0.2%。

    为了校验读数的可信度，用分光光度计测出了6个典型UV镜的光谱透射曲线（图10），并根据仪器的光谱灵敏曲线与UV镜的透射曲线算出理论的总（积分）透过率值。与实际测试值比较，高透过率实测值偏大，中、低透过率实测值偏小，但是由于绝对误差仅为2%至—4%（表7），因此仪器的读数值有足够的可信度。按部标要求的UV镜透过率曲线（图7）计算，可以得知使用此仪器测试，透过率应为20%左右的UV镜才是符合部标的合格产品。考虑到国外多数厂家习惯将型号为L-37或L370（即370nm的紫外光透过率不大于50%）的滤光镜作为UV镜（其透过率曲线见图7），因此在本次测试中将UV镜紫外光透过率合格的标准定位30%，将L-37也纳入合格的范围中。

    对镜头分辨率的影响。JB/T8260.2—95标准对各种摄影滤光镜（包括UV镜）的成像质量提出了严格的指标，包括通过滤光镜的光线方向不能偏转（偏向角小于3分），透过滤光镜所能分辨的最小两点间的夹角小于5秒，滤光镜必须是精良的光学平板玻璃，其焦距须大于400—700米。为了进行相应的测试，需要置备一系列特殊的专用光学仪器，测试程序也非常复杂，据笔者片面了解，自从此标准颁布以来，全国还没有一个单位采用过，因此按此标准合格的滤光镜对镜头成像到底有多大影响，也就不得而知。

    从常识与粗浅的理论推算可知，镜头的分辨率越高，滤光镜对成像的影响越显著。因此我以实拍的方法测试各种UV镜对镜头成像的影响。用美能达X—300相机与原厂50mm f/1.4标头在f8的光圈下配用各种UV镜实拍，使用高分辨率的黑白电影正片，在1：29倍的倍率下拍摄柯达缩微标板（标板的公比约为1：1.12），镜头本身可以稳定达到100线对/毫米的分辨率。拍摄的分辨率用40倍的显微镜判读，依据可分辨的最细线条状态按“清晰”、“较好”、“勉强分辨”再细分为3组，得到不同的实拍分辨率。由于现代机身片道间隙大于胶片厚度约0.06毫米，每次输片后胶片位置可能有轻微的漂移，从而影响分辨率读数的一致性。为此每个UV镜样品都拍摄3张，以其中分辨率最高的读数为准，以UV镜使镜头分辨率下降的百分数评价其光学质量。

    本文发表于《中国摄影报》 作者：钱元凯