数码单反镜头(镜头焦距)

更新于:2012-09-12 04:51来源:http://www.asustrip.com热度:
摘要: 焦距,是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式,指平行光从透镜的光心到光聚集之焦点的距离。亦是照相机中,从镜片中心到底片或CCD等成像平面的距离。具有短焦距的光学系统比长焦距 ...

关于数码单反

单反,也就是单镜头反光。采用这种技术地照相机只有一个镜头,这个镜头既担任摄影也用它来取景。这样一来就能根本上解决视差造成地照片质量下降地情况。而且用单反相机取景时来自被摄物地光线经镜头聚焦,被斜置地反光镜反射到聚焦屏上成象,再经过顶部起脊地“屋脊棱镜”反射,摄影者通过取景目镜就能察看景物,而且是上下左右都与景物相同地影象,因而取景、调焦都十分方便。在摄影时,反光镜会立刻弹起来,镜头光圈自动收缩到预定地数值,快门开启使胶片感光;曝光完毕后快门封闭,反光镜和镜头光圈同时复位。这就是相机中地单反技术,如今地数码相机采用这种技术后就成为了专业级的数码单反相机。

光学焦距定义:

焦距,是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式,指平行光从透镜的光心到光聚集之焦点的距离。亦是照相机中,从镜片中心到底片或CCD等成像平面的距离。具有短焦距的光学系统比长焦距的光学系统有更佳聚集光的能力。简单的说焦距是焦点到面镜的顶点之间的距离。

单反镜头

单反焦距参数F:

   如果你在相机的英文规格书上看过“f =”,那么后面接的数码通常就是它的焦长,即焦距长度。如:“f=8-24mm,38-115mm(35mm equivalent)”,就是指这台相机的焦距长度为8-24mm,同时对角线的视角换算后相当于传统35mm相机的38-115mm焦长。一般而 言,35mm相机的标准镜头焦长约是28-70mm,因此如果焦长高于70mm就代表支持望远效果,若是低于28mm就表示有广角拍摄能力。
  “可对焦范围”则是焦长的延伸,通常分为一般拍摄距离与近拍距离,相机的一般拍摄距离通常都标示为“从某公分到无限远”,而近阶段设计的产品则往往还 会提供近距离拍摄功能(macro),以弥补一般拍摄模式下无法对焦的问题。有些相机就非常强调具有支持1厘米近拍的神奇能力,适合用来拍摄精细的物体。
  焦距,也称为焦长,是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式,指从透镜中心到光聚集之焦点的距离。亦是照相机中,从镜片光学中心到底片、CCD或CMOS等成像平面的距离。具有短焦距的光学系统比长焦距的光学系统有更佳聚集光的能力。   
  相机的镜头是一组透镜,当平行于主光轴的光线穿过透镜时,会会聚到一点上,这个点叫做焦点,焦点到透镜中心(即光心)的距离,就称为焦距。焦距固定的 镜头,即定焦镜头;焦距可以调节变化的镜头,就是变焦镜头。(当一束与凸透镜的主轴平行的光穿过凸透镜时,在凸透镜的另一侧会被凸透镜汇聚成一点,这一点 叫做焦点,焦点到凸透镜光心的距离就叫这个凸透镜的焦距。一个凸透镜的两侧各有一个焦点。)   
光心(Optical center):透镜中的一个特殊点,凡是通过该点的光,其传播方向不变。   我们用的照相机的镜头就相当于一个凸透镜,胶片(或是数码相机的感光器件)就处在这个凸透镜的焦点附近,或者说,胶片与凸透镜光心的距离大至约等于这个凸透镜的焦距。

  凸透镜(convex lens)能成像,一般用凸透镜做照相机的镜头时,它成的最清晰的像一般不会正好落在焦点上,或者说,最清晰的像到光心的距离(像距)一般不等于焦距,而是略大于焦距。具体的距离与被照的物体与镜头的距离(物距)有关,物距越大,像距越小,(但实际上总是大于焦距)。   
  由于我们照相时,被照的物体与相机(镜头)的距离不总是相同的,比如给人照相,有时,想照全身 的,离得就远,照半身的,离得就近。也就是说,像距不总是固定的,这样,要想照得到清晰的像,就必须随着物距的不同而改变胶片到镜头光心的距离,这个改变 的过程就是我们平常说的“调焦”。

  当将摄影镜头调整到无限远时,其实是一个有名无实的焦距。在设计上,是将透镜的主平面与底片或成像 传感器的距离调整为焦距的长度,然后,远离镜头的影像就能在底片或传感器上形成清晰的影像。当镜头要拍摄比较接近的物体时,是镜头的实际焦距被改变了。焦 距通常使用毫米(mm)来标示,但仍然可能看见一些使用厘米(cm)或英吋标示的老镜头。视野的大小取决于镜头的焦距和底片大小的比例。由于底片最大众化 的是35mm规格,镜头的视野经常是根据这种规格标示的。对标准镜头(50mm)、广角镜头(24mm)、望远镜头(500mm)视野都是不一样的。对数 码相机上也是一样,它们的感光器比一般传统的35mm底片还要更小,所以相对的只要更短的焦距,就可以得到相同的影像。
镜头焦距:

镜头焦距
  镜头焦距分类较常见的有:8mm,15mm,24mm,28mm,35mm,50mm,85mm,105mm,135mm,200mm,400mm,600mm,1200mm等,还有长达2500mm超长焦望远镜头。
  镜头根据其焦距的长短,也即拍摄时的视角,可分为标准镜头,广角镜头和长焦距镜头等。
  标准镜头的 视角约50度左右,这是人单眼在头和眼不转动的情况下所能看到的视角,从标准镜头中观察的感觉与我们平时所见的景物基本相同。35mm相机的标准镜头的焦 距多为40mm,50mm或55mm。120相机的标准镜头焦距一般为80mm或75mm,相机片幅越大则标准镜头的焦距越大。而数码相机由于其成像介质 (CCD或CMOS)有大有小,标准镜头的焦距也不一致。为了方便直观,说起DC镜头时经常采用等效于35mm相机的所谓等效焦距,这个等效就是指视角上 的等效。以下就只说35mm相机的镜头,其他片幅的相机以及数码相机可以类推。
  广角镜头,顾名思义就是其摄影视角比较广,适用于拍摄距离近且范围大的景物,有时用来刻意夸大前景表现,强烈远近感以及透视。135mm相机的典型广角镜头为焦距28mm,视角为75度。常用的还有比28mm略长一些的35mm,38mm的所谓小广角(多见于傻瓜机)。
  比一般广角镜头视角更大的是超广角镜头(如焦距为24mm,视角84度)以及所谓的鱼眼镜头,其焦距为8mm,视角可达180度。
  长焦距镜头适 于拍摄远距离景物,景深较小,因此容易使背景模糊,主体突出。35mm相机长焦距镜头通常分为三级,135mm以下称中焦距,如85mm,视角28 度,105mm,视角23度以及135mm,视角18度。中焦距镜头经常用来拍摄人像,有时也称为人像镜头。135-500称长焦距,如200mm,视角 12度,400mm,视角6度。500mm以上的称为超长焦距,其视角小于5度,适用于拍摄远处的景物。如球场上的特写以及野生动物的拍摄,因无法靠近被 摄物,超长焦距镜头就大有用武之地。
        镜头焦距的理解一般我们说:焦距就是透镜是中心到焦点的距离。但这仅仅是单片薄透镜 [镜头焦距] 的情况,由于照相机的镜头都是由许多片透镜组合而成的,因此,情况远不是那么简单。
  镜头的焦距分为像方焦距和物方焦距。像方焦距是像方主面到象方焦点的距离,同样,物方焦距就是物方主面到物方焦点的距离。必须注意,由于照相机镜头设 计,特别是变焦距镜头中广泛采用了望远镜结构,物方焦距与像方焦距是不一定相等的。我们平时说的照相机镜头的焦距是指像方焦距。
         如何来确定主面和焦距
  入射平行光线(或其延长线)与出射会聚光线(或其延长线)相交,就能确定折射主面,这个想象的平面与镜头光轴相交处就是主点。像方主点和无穷远光线形成的焦平面(焦点)之间的距离称为复合镜头的焦距(严格说是有效焦距)。用同样的原理也可以确定物方主面和物方焦距。
  主面的位置根据设计可能出现在镜头之外。这在许多场合下是很重要的。
        镜头焦距的用例
  例如8mm鱼眼镜头,像方主平面应位于焦平面正前方8mm处,但是8mm内无法容纳反光镜、曝光窗、及焦平面快门的厚度。因此8mm鱼眼镜头事实上采用了前面加负组光学系统的设计(也称倒置望远结构),使镜头能够安装在像面定位距比8mm大得多的机身上去。
  同样,如果是500mm的超长焦镜头,不采用望远镜结构的话,镜头就要长达500mm以上,使用时无疑是十分不便的。望远镜结构的设计可以使主面远在镜头之前,大大地减小了镜头的长度。

单反镜头焦距
焦距转换系数:
  比如,上述的50mm镜头用在APS-c的DSLR上,其135相机等效焦距为75mm。又因为75mm=50mm*1.5,所以这里的1.5就是所谓的“焦距转换系数”。   
  135胶片相机都是使用上图中所示的35mm胶片,而数码相机的CCD/CMOS尺寸往往都相对较小。配合同样的镜头,数码相机的视角要比135相机小,视角的减小可以等同于焦距的增长(视角和焦距成反比)。   
  有这样一个简单的方法计算数码相机的变焦系数。例如Nikon D80的CCD尺寸约为24mm x 16 mm,我们用35mm胶片的成像面的宽36mm除以Nikon D40(尼康D40)的CCD的宽24mm,得到的值就是变焦系数1.5。当我们把18mm的鱼眼镜头加在Nikon D40上时,这个鱼眼镜头的等效焦距就是18*1.5=27mm。

等效焦距:

单反焦距等效焦距
  数码相机因为其感光元件(CCD或CMOS)的尺寸是随相机的不同而不同(如有1/2.5英寸,1/1.8英寸等),所以同样焦距的镜头在不同尺寸感 光元件的数码相机上,成像的视角也不同(具体见图)。举个例子来说,50mm焦距的镜头用在135胶片相机上,其视角大约是46度,而用在APS-c画幅 (感光元件对角线长 [焦距] 度是135胶片的2/3)的DSLR上(如nikon的D90、D300等),其视角就是大约30度。而这50mm镜头在APS-c的机器上的拍摄视角大 概与75mm焦距的镜头在的135胶片机的底片上成像的视角相当,都是大约30度。
  所以仅仅以镜头的真实焦距,无法比较不同相机的拍摄范围(成像视角)。但对于用户来说,真正有意义的正是相机的拍摄范围(视角大小)。而由于一直以来 大家通常以135胶片相机的镜头焦距来界定拍摄视角(135胶片相机的感光面是固定不变的),所以大家也习惯于将不同尺寸感光元件上成像的视角,转化为 135相机上同样成像视角所对应的镜头焦距,这个转化后的焦距就是135等效焦距。

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