为什么相机中广泛使用五棱镜而不是两面反射镜?

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很多单反相机光路示意图里都只画了五棱镜的侧视图,有一点点误导的嫌疑,让大家以为在这个棱镜里只有两个面参与反射。题主在提问里提到两面反射镜,大概就是出自此误会吧。

实际单反里用到的五棱镜,其实准确讲应该叫「屋脊五棱镜」。为什么有屋脊两个字?放一张斜角度的五棱镜就明白了:

图中灰色的三个面参与了反射,上方的两个反射面互相成 90° 角,看起来像个屋脊,所以叫屋脊棱镜。因此,即使是用面镜来代替棱镜,也至少需要三个面镜,而不是两个。

要说(单反)相机里有没有用到面镜呢?其实是有的,即使是现在,很多低端单反仍然会用面镜来代替棱镜。并且实际上,用棱镜还是面镜,也是很多大厂区分低端型号和高端型号的一个重要标志。

面镜和棱镜有什么区别呢?

最大的区别其实就是成本,棱镜加工成本高,所以只会在高端机型上使用。
其次,棱镜的光路损失小,所以取景器看起来更明亮。在棱镜方案中,光路中只有进入棱镜和离开棱镜两个 空气-玻璃 接触面,而面镜方案中就至少有三个 空气-玻璃 接触面,增加了光能损失;而且,面镜方案中如果采取镜后镀膜的话,还有表面平行度的问题,如果面镜的前后两个表面不平行,还会引入额外的像差、鬼影、光能损失等各种问题。
第三,面镜是分离的几个元件,棱镜是一个整体,那么精度和耐操性显然不可同日而语。轻微磕碰可能让面镜的光路发生变形,而棱镜并不会。

单纯从光路来说,两者确实可以互相替代,但是考虑到以上一些因素,在实际产品上用哪个,就需要综合考虑了。

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