了解我们手中的相机:认识镜头

2015-01-20 16:32
       羊年伊始,小编给大家带来了一个全新的系列:了解我们手中的相机。在这个系列中,小编将和大家一起,对使用相机时常遇到的一些概念进行解析。

       本系列文章意义更侧重于学术科普而非教学应用,寻求实际使用教程的朋友,请在站内搜索教程相关关键词。

       了解相机镜头可以帮助我们更为有效的掌控拍摄活动,激发创造力。我们在选择镜头时,通常要在其成本,大小,重量,镜头速度和成像质量之间作出复杂的权衡。本篇文章旨在通过介绍镜头数据差异,提高我们对定焦头,变焦头,光圈,变焦比等概念的认知。

透镜元件与照片质量
       应该说目前除了最简单的卡片机和傻瓜相机外,几乎所有的专业级相机都可以对镜头进行更换和选择。而我们所说的镜头实际上由几个透镜元件所组成。每一个元件引导着光线的路径,尽可能的要拍出与相机摄像头所捕捉到的物体一样精确的成像。通常镜头最终目的是希望能用更少更便宜的元部件来拍摄出更小畸变,更小相差,更为真实的的图像。
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       当照片上的像素点经过镜头后不能转换回单点时,光学像差就会出现,导致照片模糊,颜色对比降低,色差等问题出现。镜头上可能也会出现光晕,暗角,失真等现象。以下面这张图为例,我们来看下不同问题下的图片对比:
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                         原图                                                      暗角
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                         低饱和                                                    畸变
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                           模糊                                                  色像差
       实际上,上面所列举的这些问题,在任何镜头中都有一定程度的出现。但根据摄影对象和最终需求的不同,并不是所有问题都是不可容忍的。在一些特殊场合,我们反而更希望出现光晕或暗角等效果。

镜头焦距的影响
       镜头焦距决定它的视角,因此也就决定了在特定的摄影位置物体会被放大多少。广角镜头焦距短,而摄远镜头有相应的远焦距。
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注意:光线穿过的位置并不一定等同于焦距,就像上面说明的一样,但是大体上与这个距离成比例。

       许多人会说焦距也决定了照片的视角,但是严格来说,视角只随着摄影师相对于拍摄对象的位置而改变。如果摄影师试图用广角镜头和摄远镜头拍摄同一物体,那么视角确实会变化,因为摄影师必须要靠近或远离拍摄对象。对于这些情境,广角镜头放大或延伸了视角,而摄远镜头压缩或伸平了视角。
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       视角控制在摄影术中是一种很有力的创作工具,经常决定了摄影师的焦距选择(当摄影师可以任何位置拍摄时)。点击上面的照片查看使用广角镜头放大的视角。注意视野内的物体如何保持相同的——因此广角镜头需要更近的位置。物体的相对大小发生变化,所以远处的门廊相对于近处的照明灯会变得更小。

       除了典型用处外,下面的表格为考虑用广角镜头或摄远镜头提供了焦距参考值。请注意列出的焦距只是大体的范围,实际的焦距可能会有很大的变化;例如,许多人在远景中使用摄远镜头压缩视角。
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       镜头焦距也会影响其他的因素。摄远镜头更容易受相机抖动的影响,因为手的移动会被放大,这与通过双筒望远镜观察时的抖动体验类似。广角镜头受闪光影响较小,其中一个原因就是设计者认为光线通常会位于视野范围内。最后一个考虑的因素是在相似的价格范围内中等和摄远镜头能产生更好的光学质量。

焦距和手持摄像
       镜头焦距对于如何轻松地拍出清晰的手持照片也有重要影响。长焦距需要较短的曝光时长来减少手的抖动引起的模糊。把这想象成一个人拿着一个激光定位器的支架;与从近处物体照射相比,从远处的物体照射这个定位器时,亮斑更容易移动。
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       这主要是因为随着距离的变大轻微的旋转震动就会被放大很多倍,而如果仅有上下或边到边的震动,激光的亮斑不会随着距离而改变。

变焦镜头与定焦镜头
       变焦镜头允许摄影师在预先设定好的范围内调节焦距,而对于定焦或固定焦距的镜头来说这是不可以改变的。变焦镜头的主要优点就是可以很容易地拍摄不同作品或视野。这个优点对于动态拍摄对象来说至关重要,比如新闻摄影和儿童摄影。

       请记住用变焦镜头不一定代表摄影师不再需要移动位置;变焦只是增加了灵活性。在下面的例子中,展示了用变焦镜头时的原始位置和两个备选位置。如果使用定焦镜头,那么作品的改动必定会对照片产生影响。这与前面部分中的例子类似,通过把镜头推远并靠近物体实现视角的改变。而如果要实现相反的视觉效果,摄影师可以把镜头拉近并远离拍摄对象。
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原图
↓↓同一变焦镜头下的不同变化↓↓
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更改构图
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更改透视
       为什么有人会更倾向于定焦镜头来进行拍摄呢?定焦镜头在变焦镜头出现的很久之前就已经存在了,更趋于成熟和稳定。当变焦镜头最初上市后,摄影师在拍摄时,照片的质量实际上并不理想。可变焦距使得照片质量随之下降。当然,现在这些高端变焦镜头已经很明显的减少了拍摄时影像质量的流失。

       定焦镜头的主要优点在于价格,重量和速度上。廉价的定焦镜头一般都能拍摄出与高端变焦镜头拍摄的一样好(甚至更好)的照片。此外,如果变焦镜头只拍摄焦距范围内很小的一部分,那么有相同焦距的定焦镜头拍摄的照片更小更清晰。最后,比起最快的变焦镜头,最好的定焦镜头几乎总会有最好的聚焦能力(会拥有更大的光圈)——这对于低亮度的运动场或电影院,以及需要浅的景深的摄影至关重要。

镜头光圈或焦距比数的影响
       镜头的光圈范围是指打开或关闭镜头分别让光线照进来的量。光圈以焦距比数的形式表示,焦距比数定量描述了相关的聚光区域(就像下面描绘的)。
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注意:光圈开口(可变光圈)很少是正圆,因为存在像刀片一样的5-8光圈镜头。

       注意大的光圈开口是指有较低的焦距比数。有大光圈的镜头也会被形容为“更快”,因为对于给定的ISO感光度,相同的曝光时长快门速度可以更快。此外,小光圈意味着远程的物体也可以在焦距内,这个概念也被称为景深。
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       当考虑买镜头的时候,说明书通常列出最大的(也可能是最小的)有效光圈。在曝光选择和景深方面,有更多选择的光圈设置的镜头可以提供更大的艺术灵活性。最大的光圈或许是最重要的镜头光圈说明书,通常它会和焦距一起列在包装箱上。
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       X的焦距比数也可以写成1:X,就像下面展示的佳能70-200f/2.8镜头(包装箱在上面展示过了,上面标着f/2.8)。
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       拍摄人或者在室内或电影院拍摄时,通常需要很大的最大光圈,为了能够分别拍摄狭窄的景深或拥有较快的快门速度。人像摄像中的狭窄景深可以将物体从背景中分离出来。对于数码单反相机,有更大的最大光圈的镜头可以拍摄非常亮的取景器照片——可能对于夜晚和低亮度摄影至关重要。在低亮度下这也通常有更快更精确的自动聚焦功能。手动聚焦也很容易,因为取景器中的照片景深较窄。
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       镜头的最小光圈远不及最大光圈重要。这主要是因为镜头的衍射导致照片模糊,因此最小光圈很少使用,因为这需要过长的曝光时间。对于需要最大限度景深的情况,较小的最小光圈(更大的最大焦距比数)镜头可以在更宽的景深中拍摄。
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       最后,一些数码单反相机和小型数码相机的变焦镜头经常列出最大光圈的范围,因为这依赖于摄影师推远或拉近镜头的距离。因此这些光圈范围仅仅是指最大光圈,不是全部范围。f/2.0-3.0的范围是说最大有效光圈逐渐从f/2.0(完全推出镜头) 变到f/3.0(完全变焦)。带有恒定最大光圈的变焦镜头的主要好处就是容易推测曝光设置,无论焦距是多少。

       同时注意,虽然镜头的最大光圈可能有时用不上,但这不意味着这个镜头就是没用的。当我们在进行曝光时,从最大光圈中缩小一或两个f光圈,镜头通常会有更小的偏差(例如在最大光圈为f/2.0的镜头中使用f/4.0的设置)。因此,这“可能”意味着如果摄影师想拍摄出最高质量的f/2.8照片,f/2.0 或者是 f/1.4镜头或许会比最大光圈为f/2.8的镜头能拍出更高质量的照片。

       其他的考虑因素包括价格,大小和重量。有较大的最大光圈的镜头通常更重,更大,并且更贵。大小和重量可能对于拍摄野生生物,远足或旅行摄影来说至关重要,因为这些通常都需要更重的镜头,或者需要携带更多装备以备超时时使用。


文章转自:http://www.cgangs.com/article/2711
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