有限远与无限远物镜：深度分类与应用场景全解析

钟明

作者：钟明

时间：2025年10月

　　在构建微单微距系统时，选择有限远还是无限远物镜，不仅仅是选择一种配件，更是选择一套完整的光学和工作体系。理解它们的分类和最佳应用场景至关重要。

一、 有限远物镜

有限远物镜是经典显微镜设计的产物，其光学校正依赖于一个精确固定的光学筒长。

1. 分类与标准

有限远物镜主要根据其设计的机械筒长进行分类。这是指从物镜的安装螺纹（RMS螺纹）到显微镜筒顶目镜座的距离，是一个固定的物理长度。

· 160mm 筒长物镜：

· 这是最常见的类型，广泛应用于上世纪乃至现在许多中低档及实验室显微镜。

· 标识： 物镜上通常直接标有“160”或“TL 160mm”等字样。

· 特点： 其光学校正是针对160mm的筒长（包含物镜本身长度）以及标准的0.17mm厚盖玻片进行的。

· 210mm 筒长物镜：

· 主要应用于冶金、金相显微镜。

· 标识： 物镜上标有“210”或“TL 210mm”，并且通常标有“EPI”（落射式）或“ND”（无盖玻片）。

· 特点： 因为常用于观察不透明、无需盖玻片的金属样品，所以多数210mm物镜是为“无盖玻片”条件校正的。这在微距摄影中是一个优点，因为我们拍摄的昆虫、矿物等也通常没有盖玻片。

· 其他筒长物镜：

· 如170mm、150mm等，相对少见，通常用于特定品牌的旧型号显微镜。

2. 核心特点总结

· 优点：

· 成本效益高： 二手市场存量巨大，价格低廉，是入门超微距摄影的绝佳选择。

· 结构简单： 理论上，只需要一个RMS转接环和一套能精确调整到指定筒长的延长管或皮腔即可。

· 缺点：

· 容错性低： 对光学总长要求极为苛刻。过长或过短的光路都会引入球差等像差，导致图像边缘质量下降。

· 灵活性差： 在光路中插入任何非平行光学元件（如普通的滤镜），都会破坏其光学校正。虽然可以将滤镜加在物镜前端或相机后端，但很不方便。

· 工作距离较短： 同倍率下，通常比无限远物镜的工作距离更短。

3. 应用场合建议

· 预算有限的超微距入门者： 一枚优质的二手尼康、奥林巴斯 10x/0.25 或 20x/0.40 有限远物镜，可能只需几百元，就能带你进入一个全新的世界。

· 静态标本的拍摄： 适合拍摄昆虫标本、矿物、植物切片等不会动的物体。因为系统搭建好后，可以长时间稳定工作。

· 作为“固定焦距”的镜头使用： 一旦精确设置好筒长，就可以将其视为一个画质极佳的定焦微距镜头，配合堆叠轨道进行拍摄。

· 金相物镜用于金属表面拍摄： 210mm筒长的金相物镜因为没有盖玻片校正，直接用于拍摄金属、电路板等不透明物体，画质表现优异。

二、 无限远物镜

无限远物镜是现代光学显微镜的主流，它采用了一种更灵活、更模块化的校正理念。

1. 分类与标准

无限远物镜本身没有“筒长”概念，但其光学校正是针对特定的无限远光学系统 进行的。不同品牌的标准不尽相同，但其核心分类在于校正标准。

· 按品牌系统分类：

· 尼康 CFI60系统： 目前被公认为业界标杆之一。其特点是具有非常长的机械筒长（60mm）和更大的螺纹尺寸，实现了超长的工作距离和卓越的平场性。物镜上通常标有“CFI”和“∞”符号。

· 奥林巴斯 UIS2系统： 同样是非常优秀的无限远系统。物镜上标有“UIS2”和“∞”。

· 徕卡 HC系统： 徕卡的无限远标准，性能优异。

· 蔡司 ICS系统： 强调成像色彩的一致性标准。

· 日本三丰系统： 大工作距离是其一大亮点。

· 按校正方式分类：

· 需筒镜校正： 绝大多数无限远物镜都属于此类。物镜的像差校正与筒镜是一个完整的系统。筒镜不仅负责成像，还负责补偿物镜的残余像差（尤其是色差）。因此，必须使用同一品牌或明确兼容的筒镜才能获得最佳效果。

· “无限远兼容”物镜： 少数第三方厂商生产的物镜，声称其像差已完全在物镜内校正，可以使用任意焦距的镜筒（包括相机镜头）作为筒镜而不会引入明显色差。这类物镜提供了极大的灵活性。

2. 核心特点总结

· 优点：

· 灵活性极高： 在物镜和筒镜之间的平行光路中，可以自由插入偏振片、微分干涉相差（DIC）棱镜、荧光滤光片立方体等，而不会影响成像质量。这对于创意布光和特殊效果拍摄至关重要。

· 成像质量稳定： 只要使用匹配的筒镜，成像质量（尤其是边缘）通常优于同级别有限远物镜，且对物理安装长度的微小变化不敏感。

· 工作距离长： 现代无限远设计（如CFI60）往往在同倍率下提供更长的工作距离，便于布光和操作。

· 缺点：

· 系统成本高： 需要同时购买物镜和专用的筒镜，总投入通常高于有限远系统。

· 复杂性： 需要了解物镜与筒镜的匹配问题。

3. 应用场合建议

· 专业级和高要求的微距/超微距摄影： 当画质、稳定性和工作效率是首要考虑因素时，无限远系统是毋庸置疑的选择。

· 需要复杂布光的场景： 例如，需要在光路中插入环形灯光纤、偏振片来消除金属或甲虫外壳的反光时，无限远系统是唯一方便的选择。

· 多放大倍率工作流： 如果你需要频繁在不同倍率（如5x, 10x, 20x）之间切换，无限远系统可以快速更换物镜，而无需重新校准整个光路长度。

· 使用相机镜头作为筒镜： 对于摄影爱好者，这是一个极具吸引力的玩法。可以将一枚无限远物镜对准一支设置为无限远对焦的高质量相机长焦镜头（如200mm f/2.8）。这可以实现独特的倍率组合（倍率 = 物镜倍率 × (镜头焦距/200)），并可能获得非常漂亮的焦外成像。

总结

有限远和无限远物镜如何选择？

· 如果你是初学者，想用最低成本体验超微距： 从一枚5倍的160mm有限远物镜开始，搭配管筒和转接环，这是最佳的学习路径。

· 如果你已经是严肃的微距摄影师，追求画质和效率： 投资一套无限远物镜（如10x/0.25）及其原厂或第三方兼容筒镜，这将是你不会后悔的决定。

· 如果你喜欢折腾和实验： 可以尝试“无限远物镜+相机镜头”的组合，探索更多创意的可能性。

无论选择哪条路，理解其背后的光学原理都将帮助你更好地驾驭手中的工具，拍出令人惊叹的微观作品。