实拍2016年的日本富士工厂,精密的镜头和相机原来这样生产出来的
早在2016年1月15日,富士曾对外开放过一次,那次是参观的 X-Pro2的生产线。
日本仙台富士工厂是富士X系列高端机型和镜头的诞生地,就 X-Pro2 来说,金属机身产自日本其他工厂,然后运到仙台工厂与其他零部件进行组装。
仙台位于日本北部的东北,是2011年3月11日遭受地震和海啸袭击的地区之一。这座建筑当时是用来生产X100相机,但是由于楼体结构损坏太严重,直到现在仍旧不敢进入。生产线已经转移到对面的建筑物里面。
令人惊讶的是工厂的大部分工作都是由手工完成。只有非常有限的自动化操作。
X-Pro2是富士2016年出品的旗舰级无反相机。
进入工厂内部,每一位富士员工都有自己的工位,工种之间的职责划分明确,工厂内的装配环境也有着严格的控制。
静待下一道工序的X-Pro2
未组装的X-Pro2
工作人员介绍X-Pro2装配流程
整个富士X-Pro2的装配过程较为复杂,组装、贴皮、校准测试、包装等。但每一道工序都有严格的品控把握,确保生产品质。
X-Pro2内部图
所有相机、镜头的制作环节都将会有唯一编号进行记录,即便在后期出现问题,也可以通过编号进行追溯,并根据相关问题,采取相应的解决方案。
流水线上正在工作的富士员工
仙台富士工厂对员工自身有着严格的要求,每一位新员工在到岗位后,会接受为期2天的理论培训,以及起码2周的实战培训,在完成培训并满足要求的情况下,才会正式上岗开始工作。
快门、感光度部件组装
X-Pro2的快门拨盘和感光度设置采用了仿胶片相机的风格,两个功能在一个拨盘上完成,这意味着在工厂组装时需要更为严格的要求和精密的控制。
工厂内的另一道风景——女性员工
X-Pro2机身在等待组装完成
富士仙台工厂的女性员工约有占全体员工的70%左右,其中一个原因在于工厂工作不仅要求需要严格的技术要求,另外就是在耐心上女性员工往往比男性更容易胜任。
每一个生产环节的班组,都会有一个电子屏幕,上面主要是记录了每日的生产目标以及目前的完成情况,大部分的班组都是处于超标完成的阶段。有些工位上甚至还会有每件物品的组装理想的完成时间。
等待检测的X-Pro2
技师检测
完成组装的X-Pro2会在特定区域等待质检以及性能检测。虽然初步的设备检测是通过人工操作,但检测正确与否则完全根据设备参数来判断,确保工业生产中产品的一致性。
所有镜头、机身都会经过多重检验的环节
在完成制造、检测环节后,在出厂前X-Pro2还必须经过抽查这一环节。每个批次的产品都会被安排抽检,由专业的人员对产品的实际操作功能进行测试,模拟日常使用中会采取的操作,一旦发现测试中出现问题,整个批次的产品都会被退回制造工序,并且通过前期扫描的编码寻找问题的根源。
下面还有一些网友分享的参观X100T、X-T1以及 35mm f/2 镜头和100-400mm f/4.5-5.6 镜头的制造图片。有点乱,大家看看,手工制造依然魅力无穷。
X-T1机身内部构造
X-T1机顶部件
X-T1于2014年推出,采用了厚重的单反设计风格,与受测距仪影响的X-Pro2不同。
工人们正在安装XT-1机顶部件
工人正在组装X-T1拨轮零件
X-T1主要为重视电子取景器和物理按键的摄影师保留。
贴上X-T1的皮质表面
相机装配线上工作人员衣服上面的20世纪80年代富士经典标志,绰号是“椿象”
一台完整的X100T正在等待下一道工序
富士镜头的组装生产线
由于担心灰尘和其他污染物,进入镜头组装区域的所有人都必须佩戴重型防护装备,覆盖所有衣服。我甚至不能使用相机背带。
100-400mm f / 4.5-5.6镜头部件
这颗镜头是富士焦段最长、最复杂、最昂贵的X系列镜头。
100-400mm镜头组件
镜头上面的标签显示已经对配件进行检查
镜头装配线是由货架、工作台和部件组成的迷宫
工作人员在100-400mm镜头上安装一个圆环
每个镜头组装完毕后,富士都会进行质量把关。 这些设备用来测试镜头的性能。 还有一个类似的设备确保每个镜头的清晰度,但是不能拍照记录,因为测试图是保密的。如果一个单元出现故障,工作人员就对其进行调整,直到将测试图像完美呈现。
工作人员对100-400mm镜头进行最后的抛光。每个镜头耗时220分钟。
镜头相对来说设计比较简单,组装一个单元需耗时80分钟。
35mm f / 2是35mm f / 1.4镜头的替代品。而35mm f / 1.4镜头在2012年与X-Pro1一同推出的。在18-55mm f / 2.8-4成为部分型号的套装镜头之后,35毫米镜头是富士X系列镜头里面产量最高的。
35mm f/2镜头是X-Pro2的绝佳搭档。它与机身一样是全天候设计,同时其紧凑设计不会妨碍光学取景器。
这是大多数镜头的最后一次检查——目测检查。
在一切都检查无误后,工厂负责进行最后的包装。
富士会随机选出包装后的镜片的10%在普通相机上进行测试,以确保可以进行正常操作。
(此处已添加圈子卡片,请到今日头条客户端查看)机器视觉镜头的制造工艺
在机器视觉中,镜头作为一个获取图像的重要部分,却常常被人看成不起眼的配件。有些人认为,镜头不过是几个镜片和金属件的组合,并不值得投入太多的预算跟考虑。今天的文章里,我们要从光学设计阶段开始,跟大家展示一下一支镜头的诞生过程。相信看完后大家会明白,镜头这个配件,并非想象的那么简单。
01光学设计阶段 在该阶段,根据客户的需求,计算出需要什么形状的镜片(曲率,厚度,材料等等)以及各个镜片之间的间距,为镜头的结构定了型。这个阶段涉及到大量的计算来进行不断反复的优化,使得光学系统的成像不断提高(MTF,畸变等光学性能)。另外,在此阶段也会做杂散光,鬼影,热点等相关的照明分析。通常会用光线追迹软件(ZEMAX,TracePro等)完成这一阶段。如果在指定的照明和相机敏感度的条件下计算成像质量,在试做前即可计算成像缺陷。
02机械设计阶段
在上一阶段的基础上,完善镜头的结构,定义了镜头的最终尺寸。这里同样需要考虑到镜头装配的难易程度,从而为后续提高良率和节省装配成本奠定基础。
03镜片生产阶段
光学镜片的生产是一个耗时而又严谨的过程。从玻璃材料的混合,熔融,胚料的切割,到玻璃胚料的粗磨,精磨(达到厚度,曲率的要求),抛光(达到光圈及不规则光圈的要求)以及芯取(达到偏芯,矢高外径等要求),再到最终的镀膜(达到透过率及透射波长的要求),每一步都会决定最终成像的优劣!
04镜头装配阶段
到齐了所有的来料,就可以进行镜头的生产了。不同种类的镜头,装配的难易程度也自然相差很大。在装配高分辨率,大NA的镜头时,由于光学系统对镜片的偏芯等公差极为敏感,有时需要实施调芯装配的技术,使得一次装配的MTF大大提高。
如果装配变焦镜头,或可变光阑的镜头,装配过程会更加繁琐,这时会涉及到诸如曲槽筒,光阑叶片及作动环等复杂的零件,装配花费的时间也自然更长。
05镜头检测阶段
该阶段需要对客户要求的所有参数:如倍率、工作距离、分辨率、畸变、相对照度,包括外观,环境测试等等进行检测,以保证出货的品质。 镜头检测系统,可以同时检测镜头多个参数。MTF(传递函数)测试仪,则在样品阶段最大程度保证了和设计值对比的真实性。
综上所述,相信大家也明白了,一支镜头不仅仅是几个金属零件和镜片的结合。 TA同样蕴含了繁琐的计算、复杂的冷加工、对经验和技术有着极高要求的装配以及严谨的测试!
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