Khi chọn ống kính, một thông số khá dễ gây hiểu lầm là “bao nhiêu thấu kính, bao nhiêu nhóm”. Một ống kính có 10 thấu kính nghe có vẻ “xịn” hơn một ống chỉ có 6–7 thấu kính. Nhưng thực tế quang học không đơn giản như vậy. Thế điều gì quyết định chất lượng bức ảnh? Số lượng thấu kính ảnh hưởng thế nào đến những yếu tố khác? Hãy cùng Admin tìm hiểu trong bài viết này.

Các ống kính Leica là ví dụ đặc biệt thú vị: Leica Summicron-M 50mm f/2 chỉ có 6 thấu kính/4 nhóm, trong khi APO-Summicron-M 35mm f/2 ASPH. có tới 10 thấu kính/5 nhóm; cả hai đều là những thiết kế cao cấp nhưng phục vụ những mục tiêu quang học khác nhau.

Vì vậy, câu hỏi đúng không phải là “càng nhiều thấu kính càng tốt?”, mà là: Nhà thiết kế cần bao nhiêu thấu kính, với loại kính và hình dạng nào, để đạt được mục tiêu hình ảnh cụ thể?

1. Trước hết: “nhiều thấu kính” thực sự có nghĩa gì?

Một ống kính máy ảnh không phải là một khối thủy tinh duy nhất. Nó được tạo thành từ nhiều lens elements – phần tử/thấu kính được bố trí thành các groups – nhóm quang học.

Ví dụ:

Leica Summicron-M 50mm f/2: 6 thấu kính / 4 nhóm.
Leica Summicron-M 35mm f/2 ASPH.: 7 thấu kính / 5 nhóm, trong đó có một bề mặt phi cầu.
Leica Summilux-M 35mm f/1.4 ASPH.: 9 thấu kính / 5 nhóm.
Leica Noctilux-M 50mm f/0.95 ASPH.: 8 thấu kính / 5 nhóm.
Leica APO-Summicron-M 35mm f/2 ASPH.: 10 thấu kính / 5 nhóm, với nhiều bề mặt phi cầu.

Điều đáng chú ý là số lượng thấu kính tăng không theo một đường thẳng với chất lượng ảnh.

Một thấu kính bổ sung có thể được sử dụng để:

sửa quang sai cầu;
giảm quang sai màu;
kiểm soát méo hình;
tăng độ nét ở rìa;
cho phép khẩu độ lớn hơn;
cải thiện khả năng lấy nét ở khoảng cách gần;
kiểm soát độ cong trường ảnh;
tạo ra một “rendering” đặc trưng.

Nhưng mỗi bề mặt thủy tinh bổ sung cũng tạo thêm những vấn đề cần kiểm soát, chẳng hạn phản xạ nội, flare và ghosting. Vì vậy, thiết kế quang học là bài toán cân bằng, chứ không phải cuộc đua đếm số thấu kính.

2. Leica Summicron-M 50mm f/2: ít thấu kính nhưng không có nghĩa là đơn giản

Hãy bắt đầu bằng một ví dụ rất điển hình: Leica Summicron-M 50mm f/2.

Thiết kế hiện tại của ống kính này chỉ có 6 thấu kính trong 4 nhóm, trọng lượng khoảng 240 g và chiều dài khoảng 43,5 mm.

Nếu chỉ nhìn vào con số, nó có vẻ “thua” những ống kính 8–10 thấu kính.

Nhưng đây chính là điểm quan trọng: Một thiết kế ít thấu kính có thể đạt chất lượng rất cao nếu bài toán quang học của nó không đòi hỏi quá nhiều phần tử hiệu chỉnh.

50mm f/2 là một tiêu cự tương đối “dễ” để thiết kế so với một số ống kính góc rộng cực nhanh. Vì vậy, nhà thiết kế có thể sử dụng một cấu trúc tương đối đơn giản nhưng vẫn đạt được:

độ nét cao;
kích thước nhỏ;
trọng lượng nhẹ;
độ tương phản tốt;
ít bề mặt quang học phải xử lý.

Đây cũng là một trong những lý do triết lý thiết kế Leica M thường rất khác với các zoom hoặc những ống kính AF hiện đại cực kỳ phức tạp.

3. Summicron-M 35mm f/2 ASPH.: chỉ thêm một thấu kính nhưng thay đổi rất nhiều

Leica Summicron-M 35mm f/2 ASPH. có 7 thấu kính/5 nhóm, tức nhiều hơn Summicron-M 50mm f/2 một thấu kính. Quan trọng hơn, nó có một bề mặt phi cầu (aspherical).

Đây là ví dụ cho thấy “loại thấu kính” quan trọng không kém, thậm chí quan trọng hơn “số lượng thấu kính”.

Một bề mặt phi cầu có hình dạng khác với bề mặt cầu thông thường và cho phép nhà thiết kế kiểm soát một số loại quang sai hiệu quả hơn.

Leica cho biết thiết kế này hướng tới độ sắc nét, độ tương phản và độ trong ảnh cao, đồng thời giữ được kích thước rất nhỏ: khoảng 252 g và dài 35,7 mm.

Đây là một điểm rất đáng nhớ: 7 thấu kính được thiết kế tốt không nhất thiết kém 10 thấu kính.

4. Một ví dụ cực kỳ thú vị: Summilux-M 35mm f/1.4 đời đầu

Đây mới là ví dụ cho thấy “ít thấu kính” đôi khi còn là một phần của đặc tính hình ảnh.

Summilux-M 35mm f/1.4 nguyên bản được Leica giới thiệu từ năm 1961 và sử dụng thiết kế 7 thấu kính/5 nhóm. Leica hiện vẫn mô tả phiên bản tái bản của thiết kế này là sử dụng cấu trúc 7 thấu kính/5 nhóm giống thiết kế ra mắt năm 1961.

Điều thú vị là Leica không cố biến nó thành một ống kính “hoàn hảo” theo tiêu chuẩn đo lường hiện đại.

Ở khẩu độ lớn, thiết kế cổ điển này tạo ra:

độ mềm nhất định;
hiện tượng “glow” nhẹ;
vignette;
bokeh mềm;
một cách tái tạo chủ thể mang tính đặc trưng.

Leica thậm chí mô tả chính những đặc điểm này như một phần của “Leica look” của Summilux 35mm f/1.4.

Điều này dẫn đến một nghịch lý rất thú vị: Một số nhiếp ảnh gia không muốn một ống kính hoàn toàn không có khuyết điểm. Bởi vì đôi khi chính những “khuyết điểm” quang học lại tạo nên cá tính của ảnh.

5. Từ 7 lên 9 thấu kính: Summilux-M 35mm f/1.4 ASPH.

Ở thế hệ hiện đại, Leica đã đưa Summilux-M 35mm f/1.4 lên 9 thấu kính/5 nhóm.

So với thiết kế 7/5 của phiên bản cổ điển, đây là một ví dụ rất rõ về sự thay đổi trong ưu tiên thiết kế.

Mục tiêu không còn đơn thuần là: “Làm sao để một ống 35mm f/1.4 có thể tồn tại?” mà trở thành: “Làm sao để một ống 35mm f/1.4 nhỏ gọn có thể cho chất lượng cao hơn trên hệ máy ảnh hiện đại?”

Các phần tử bổ sung cho phép nhà thiết kế kiểm soát nhiều loại sai lệch quang học hơn.

Nhưng điều đó không có nghĩa phiên bản 9 thấu kính tự động tạo ra ảnh đẹp hơn trong mọi tình huống.

Đây là chỗ cần phân biệt: chất lượng kỹ thuật ≠ thẩm mỹ hình ảnh.

Một người chụp street có thể thích rendering của Summilux cổ điển, trong khi người chụp kiến trúc hoặc sản phẩm có thể ưu tiên một thiết kế hiện đại được hiệu chỉnh mạnh hơn.

6. Noctilux-M 50mm f/0.95: 8 thấu kính để giải quyết một bài toán rất khó

Nếu muốn thấy rõ hơn tại sao phải thêm thấu kính, hãy nhìn vào Leica Noctilux-M 50mm f/0.95 ASPH.

Ống kính này có: 8 thấu kính / 5 nhóm.

Nhưng con số 8 không phải điều đáng chú ý nhất. Điều đáng chú ý là nó phải xử lý một bài toán cực khó:

50mm + khẩu độ f/0.95

Khi mở khẩu rất lớn, lượng ánh sáng đi qua hệ quang học tăng lên và các vấn đề về quang sai trở nên khó kiểm soát hơn.

Noctilux sử dụng:

2 phần tử phi cầu;
các loại kính có độ tán sắc đặc biệt;
phần tử có chiết suất cao;
hệ thống floating elements.

Leica công bố Noctilux 50mm f/0.95 có chiều dài khoảng 75,1 mm và nặng khoảng 700 g.

So sánh rất thú vị:

Ống kính	Thấu kính/nhóm	Khẩu độ tối đa	Trọng lượng
Summicron-M 50/2	6/4	f/2	~240 g
Summicron-M 35/2 ASPH.	7/5	f/2	~252 g
Summilux-M 35/1.4 ASPH.	9/5	f/1.4	~320 g
Noctilux-M 50/0.95 ASPH.	8/5	f/0.95	~700 g

Thông số từ Leica.

Điều này cho thấy không thể dùng số lượng thấu kính để dự đoán đơn giản chất lượng của một ống kính.

7. Leica APO-Summicron-M 35mm f/2 lại có tới 10 thấu kính

Đây là ví dụ gần như đối lập với Summicron 50mm f/2. APO-Summicron-M 35mm f/2 ASPH. có 10 thấu kính trong 5 nhóm.

Leica cho biết thiết kế sử dụng 4 bề mặt phi cầu và các loại kính đặc biệt; hệ thống được thiết kế để đạt hiệu chỉnh màu sắc theo tiêu chuẩn apochromatic và giảm mạnh quang sai màu.

Vậy tại sao cần tới 10 thấu kính? Bởi vì đây là một bài toán quang học khó hơn nhiều.

35mm là góc rộng hơn 50mm. Đồng thời Leica muốn:

độ phân giải cao;
hiệu chỉnh quang sai màu;
kiểm soát độ nét ở toàn khung;
hiệu chỉnh nhiều loại sai lệch;
duy trì hiệu suất cao ngay cả khi mở khẩu;
nhưng vẫn giữ kích thước tương đối nhỏ.

Do đó, 10 thấu kính ở đây không phải “10 điểm chất lượng”, mà là 10 phần tử được sử dụng để giải một bài toán quang học cụ thể.

8. Một phép so sánh cực kỳ đáng suy ngẫm: 6 thấu kính vs 10 thấu kính

Có thể đặt hai lens Leica cạnh nhau:

Summicron-M 50mm f/2 : 6/4 vs APO-Summicron-M 35mm f/2 : 10/5

Cùng là:

Leica M;
tiêu cự cố định;
khẩu độ tối đa f/2;
thuộc dòng Summicron.

Nhưng cấu trúc quang học hoàn toàn khác nhau. Điều này cho chúng ta một kết luận quan trọng: Số lượng thấu kính chủ yếu nói cho chúng ta biết về độ phức tạp của thiết kế, chứ không trực tiếp nói cho chúng ta biết chất lượng hình ảnh.

9. Vậy nhiều thấu kính có nhược điểm không?

Có. Về nguyên tắc, càng có nhiều bề mặt quang học thì càng có nhiều yếu tố cần kiểm soát.

① Phản xạ nội

Mỗi bề mặt kính-không khí có thể tạo ra phản xạ. Các lớp phủ chống phản xạ hiện đại giúp giảm vấn đề này rất nhiều, nhưng đây vẫn là một yếu tố trong thiết kế.

② Flare và ghosting

Ánh sáng mạnh đi vào từ ngoài vùng ảnh có thể phản xạ giữa các bề mặt và tạo ra flare/ghosting.

③ Kích thước và trọng lượng

Không phải lúc nào thêm thấu kính cũng miễn phí. Noctilux 50/0.95 là ví dụ rõ ràng: hệ quang học phức tạp đi cùng một thân ống kính khoảng 700 g.

④ Chi phí

Các thấu kính phi cầu, kính có tính chất tán sắc đặc biệt và quá trình gia công chính xác đều có thể làm thiết kế đắt hơn.

10. Vậy tại sao không làm tất cả ống kính thật ít thấu kính?

Bởi vì ít thấu kính cũng có giới hạn. Nếu muốn thiết kế một ống kính:

khẩu độ rất lớn;
góc rộng;
độ nét cao;
ít quang sai màu;
ít méo;
nét từ tâm tới góc;
hoạt động tốt ở nhiều khoảng cách lấy nét;

thì một cấu trúc quá đơn giản sẽ khó đáp ứng tất cả các mục tiêu cùng lúc. Đó chính là lý do chúng ta thấy những con số như 8, 9, 10, 12 hay thậm chí nhiều hơn trên những ống kính hiện đại.

Nhưng một lần nữa: Nhiều hơn không đồng nghĩa tốt hơn. Nó thường có nghĩa là bài toán mà nhà thiết kế đang cố giải phức tạp hơn.

Chúng ta thử tìm hiểu 1 số ống kính Leica chỉ gồm 4 thấu kính .

Leica 50mm f/2.8 Elmar-M là dòng ống kính Collapsible ngàm M được sản xuất từ năm 1994 đến 2007, nổi tiếng với thiết kế siêu nhỏ gọn, cơ chế lấy nét mượt mà và chất lượng hình ảnh cổ điển độ nét cao và màu sắc chân thực

Hay như Ống kính Leica 50mm f/2 ELCAN nổi tiếng và cực kỳ hiếm sở hữu thiết kế quang học ultra-astigmat (siêu bất đối xứng) bao gồm 4 thấu kính chia thành 4 nhóm.

Thiết kế khoảng cách không khí: Toàn bộ 4 thấu kính đều được tách biệt hoàn toàn bằng khoảng không (không có các thấu kính dán liền với nhau). Thiết kế này nhằm tối ưu hóa độ bền cơ học và khả năng chống chịu va đập khi sử dụng trong môi trường quân sự. Ống kính sử dụng loại thủy tinh chứa lanthanum có chiết suất cao (chẳng hạn như LaK9). Lựa chọn này giúp đạt được độ hiệu chỉnh quang học xuất sắc dù số lượng thấu kính được tối giản ở mức tối thiểu.

Hoặc ống kính Leica chỉ gồm 3 thấu kính

Ống kính Leica Elmar 9cm (90mm) f/4.0 đầu tiên của Leica được giới thiệu vào năm 1930. Cấu trúc thấu kính rất giống với Zeiss Tessar, với sự khác biệt chính là Elmar có khẩu độ được đặt ở phía trước phần tử thấu kính thứ hai.

Đây là một ống kính hấp dẫn trực quan tạo ra hình ảnh sắc nét ngay cả sau 60 năm, trên cả máy ảnh phim và máy ảnh kỹ thuật số. Nó là một ví dụ tuyệt vời về việc thiết kế với 3 thấu kính có thể đi được bao xa, tất cả trong một gói nhỏ gọn.

11. Lens ít thấu kính có lợi gì

Ống kính (lens) máy ảnh có ít thấu kính giúp tối ưu hóa khả năng truyền sáng và đem lại chất lượng hình ảnh sắc nét vượt trội

Lợi ích chính

Tăng độ nét và tương phản: Ánh sáng đi qua ít lớp kính hơn nên ít bị suy hao, tán xạ hay giảm độ trong trẻo.

Giảm quang sai: Ít bề mặt thấu kính giúp hạn chế tối đa các lỗi như lóe sáng (flare), bóng ma (ghosting) hoặc méo hình.

Kích thước nhỏ gọn: Cấu trúc đơn giản giúp ống kính nhẹ hơn, dễ dàng mang theo khi di chuyển.

Độ bền cao hơn: Ít chi tiết linh kiện chuyển động hoặc lắp ráp phức tạp giúp giảm ma sát và hạn chế hỏng hóc cơ học

12. Điều thú vị nhất ở Leica: “hoàn hảo” không phải lúc nào cũng là mục tiêu

Đây có lẽ là phần thú vị nhất nếu nhìn vào lịch sử Leica.

So sánh ống kính sau:

Summilux-M 35mm f/1.4 năm 1961 → 7 thấu kính / 5 nhóm.
Summilux-M 35mm f/1.4 ASPH. hiện đại → 9 thấu kính / 5 nhóm.
APO-Summicron-M 35mm f/2 ASPH. → 10 thấu kính / 5 nhóm.

Ba thiết kế này cho chúng ta ba cách tiếp cận khác nhau.

Thiết kế cổ điển

Ưu tiên: kích thước + rendering + character

Thiết kế hiện đại

Ưu tiên: độ phân giải + kiểm soát quang sai + tính nhất quán

Thiết kế APO

Đẩy việc hiệu chỉnh lên cao hơn nữa:

độ chính xác màu + độ phân giải + hiệu suất quang học

Không có nghĩa một loại “đúng” còn loại kia “sai”.

Chúng đơn giản là những câu trả lời khác nhau cho câu hỏi: Một ống kính tốt nên tạo ra hình ảnh như thế nào?

13. Kết luận: đừng mua ống kính bằng cách đếm thấu kính

Nếu bạn đang đọc thông số một ống kính và thấy: “10 elements” đừng lập tức nghĩ: “Ống này chắc chắn tốt hơn 7 elements.”

Hãy nhìn tiếp:

Có bao nhiêu nhóm?
Có thấu kính phi cầu không?
Có kính tán sắc đặc biệt không?
Khẩu độ tối đa là bao nhiêu?
Thiết kế dành cho mục tiêu gì?
MTF thể hiện thế nào?
Méo và vignette ra sao?
Flare/ghosting được kiểm soát thế nào?
Rendering có phù hợp với nhu cầu của người chụp không?
Kích thước và trọng lượng có quan trọng không?

Và đặc biệt với Leica, hãy nhớ rằng “chất lượng hình ảnh” và “đặc tính hình ảnh” không phải lúc nào cũng là một thứ.

Một Summilux 35mm cổ điển 7 thấu kính có thể được yêu thích chính vì nó không hoàn toàn trung tính; trong khi APO-Summicron 35mm 10 thấu kính lại được thiết kế để tiến gần hơn tới sự chính xác quang học. Leica hiện mô tả APO-Summicron-M 35mm f/2 ASPH. là một thiết kế rất phức tạp với 10 thấu kính/5 nhóm và nhiều bề mặt phi cầu.

Vì vậy, câu trả lời ngắn gọn là: số lượng thấu kính có quan trọng, nhưng bản thân con số đó gần như không đủ để đánh giá một ống kính.

Trong nhiếp ảnh, thiết kế quang học quan trọng hơn số lượng thấu kính — và những ống kính Leica là một trong những ví dụ rõ nhất cho điều đó.

Tác giả : Admin Vũ Quân ( Google, Tham khảo AI )

Tìm kiếm Blog này

Leica FC

Số lượng thấu kính trong ống kính máy ảnh có quan trọng không?