单反镜头焦距光圈与景深的关系

更新于:2014-01-02 09:31来源:http://www.asustrip.com热度:
摘要: 单反镜头 单反镜头结构: 单反镜头分类: 1、变焦镜头 - 可以改变焦距的镜头 2、定焦镜头 - 定焦距的镜头 鱼眼镜头 - 焦距极短并且视角接近或等于180的镜头。 16mm或焦距更短的镜头通常即可 ...

单反镜头

单反镜头结构:

单反镜头结构

单反镜头分类:

1、变焦镜头 - 可以改变焦距的镜头

定焦镜头
2、定焦镜头 - 定焦距的镜头
        鱼眼镜头 - 焦距极短并且视角接近或等于180°的镜头。 16mm或焦距更短的镜头通常即可认为是鱼眼镜头。
        超广角镜头 - 一般焦距为12mm-24mm
        广角镜头 - 焦距短于标准镜头(50mm),镜头成像比实际事物为小,透视感较夸张。
        标准镜头 - 镜头焦距为 50mm,与人眼视觉接近。
        远摄镜头 - 焦距200mm或以上,视角小于12度,压缩感强。当中焦距达400mm或以上称为“超远摄镜头”。
        反射镜头 - 反射镜头是指利用两次光线反射从而大幅缩减镜头长度的特殊镜头。特点是色散控制非常好。
        移轴镜头 (Tilt-shift photography) - 移轴镜头是一种能调整影像透视关系或全区域聚焦的镜头。移轴镜头的作用主要是纠正被摄物的透视变形和实现被摄体的全区域聚焦,使画面中近处和远处的被摄体都能结成清晰的影像。
        微距镜头 - 作微观拍摄之用, 因为放大比率及最近对焦比一般镜头为高,所以一般用来拍摄十分细微的物体, 如花卉及昆虫。
        增距镜 - 作为增加原有镜头的焦距,但多数只用于远摄镜。

单反镜头

带防抖功能的镜头
防抖功能镜头是指可根据手抖动产生的运动量通过移动部分补偿用光学透镜,从而消除由此引发的画面抖动的镜头。该机构可以防止出现手抖动,以获得锐度高的画面,同时由于是光学系统的实时移动,因此还具有可提高取景器成像稳定性以及自动对焦性能的优点。
内置防抖机构的镜头标有Image Stabilizer(图像稳定器)的英文缩写IS。将镜头的“STABILAIZER”开关置于“ON”即可启动防抖功能。
何谓EF-S镜头

EF-S镜头是专门为采用APS-C尺寸图像感应器的数码相机设计的特殊镜头。成像圈(镜头成像大小)比通常的镜头要小,具有能够减小镜头体积的优点。EF-S中的“S”来源于英文“Small Image Circle”(小成像圈)的首字母。

EF-S 17-55mm f/2.8 IS USM
EF-S镜头包括广角变焦镜头EF-S 10-22mm f/3.5-4.5 USM、标准变焦镜头EF-S 17-55mm f/2.8 IS USM、微距镜头EF-S 60mm f/2.8 USM微距等多款。

光圈与焦距
小提示:镜头遮光罩的功能
安装于镜头前部的镜头遮光罩具有遮挡杂光的功能。虽然镜头表面具有能够防止反射的镀膜,但在强逆光条件下最好同时安装遮光罩以避免光线乱反射。推荐最好是经常安装使用。

单反焦距

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。

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,远距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,使镜头的主平面与成像检测器或胶片的距离发生变化,使得有限距离的物体得以清晰成像。
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。

焦距

单反光圈

光 圈(英语:Aperture),是照相机上用来控制镜头孔径大小的部件,以控制景深、镜头成像质素、以及和快门协同控制进光量。有时也表示光圈值的概念。 表达光圈大小用f值表示,对于已经制造好的镜头,不能随意改变镜头的直径,但是可以通过在镜头内部加入多边形或者圆型,并且面积可变的孔状光栅来达到控制 镜头通光量,这个装置就叫做光圈,光圈f值=镜头的焦距/光圈口径。 光圈对照片的影响:光圈越大进光量越大,景深越小,f值越小。

光圈

单反景深

景 深(英语:Depth of field,缩写:DOF,,民间所谓背景虚化)景深是指相机对焦点前后相对清晰的成像范围。在光学中,尤其是录影或是摄影,是一个描述在空间中,可以清 楚成像的距离范围。 虽然透镜 只能够将光聚到某一固定的距离,远离此点则会逐渐模糊,但是在某一段特定的距离内,影像模糊的程度是肉眼无法察觉的,这段距离称之为景深。 对于某些影像,例如风景照,比较适合用较大的景深,然而在人像摄影时,则经常使用小(短)景深来构图。
景深通常由物距、镜头焦距,以及镜头的光圈 值所决定,(相对于焦距的光圈大小)。除了在近距离时,一般来说景深是由焦距(物体的放大率)以及透镜的光圈值决定。固定光圈值时,焦距越大(增加放大率),不论是更靠近拍摄 物或是使用长焦距的镜头,都会减少景深的距离;焦距越小减少放大率)时,则会增加景深。如果固定放大率时,增加光圈值(缩小光圈)则会增加景深;减小光圈值(增大光圈)则会减少景深。
当焦点设在超焦距时,景深会从超焦距的一半延伸到无限远,对一个固定的光圈值来说,这是最大的景深。
因为数位影像的进步,影像的锐利度可以由电脑后制而改变,因此也可以由后制的方式来改变景深。

补充凸透镜放大率的知识:

M = f / (p - f)
M是放大倍率,f是焦距,p是物距。

景深

单反景深的影响因素

1、感光元件尺寸与景深的关系
在相同条件下(相同的等效焦距、对焦距离、光圈、模糊圈直径与画幅之比),感光元件越小,景深越大。大致为倒数关系,即感光元件画幅长边之比的倒数约等于景深之比,例如:感光元件增大一倍,景深减小一半。 景深的不同是感光元件画幅对成像效果最直接的影响。

光圈与景深
2、获得最大景深
f/5.6的短距离景深,可略分为三层次;背景较为模糊,左右后方两人次之,中间则清楚成像。
同一台照相机,光圈越小,景深越大;不同的照相机,感光元件尺寸越小,景深越大。[来源请求]
景深表
很多中小型镜头(例如上图所示的35mm镜头)都配备了根据焦距和光圈值换算景深的景深表。景深表中使用英尺和米两种单位;当某个距离值对准白色标线时, 这一距离的物体就恰好在焦平面上成像。景深表下方白色标线两侧有标示光圈值的数值,当镜头的光圈值设定为某一数值时,景深就为该光圈值标线对齐的距离标尺 上的两个数值范围。

焦距与景深
超焦距
当景深被扩大到无穷远时从焦点到镜头中心的距离即是超焦距;通过将相机对焦在超焦距上来获得给定f值的最大景深。对焦超过超焦距并不会使远景深增加(因为 它已经被扩展到了无穷远),但这样却会缩短近景深,进而使完整的景深缩小。所以一些摄影师认为这样做会浪费景深;然而,The object field method 给出一个这样做的理由。如果镜头包含景深刻度,那么可以通过对齐无限远标志和某个f值的标志来设置超焦距。例如,将上图中的35mm镜头设置到f/11 处,即将无限远标志与‘11’标志对齐就可以将焦距设成超焦距。对焦在超焦距上是一个将对焦区在远景深上延伸至无限远的特例。
3、有限景深:选择对焦
要获得有限景深的照片,和获得最大景深的照片相反,使用越大尺寸感光元件的照相机景深越小,效果越好。

景深公式

超焦距

f代表镜头的焦距,N代表镜头的光圈值,而 c 代表的特定的底片格式 模糊圈的直径,超焦距为H可由下式描述:

H \approx \frac {f^2} {N c}

中长距离

s 代表相机对焦点到相机的距离(物距)。D_{\mathrm N} 相机至前景深极限的距离,D_{\mathrm F} 相机至后景深极限的距离。当 s 远大于镜头的焦距时,

D_{\mathrm N} \approx \frac {H s_{\mathrm o}} {H + s_{\mathrm o}}
D_{\mathrm F} \approx \frac {H s_{\mathrm o}} {H - s_{\mathrm o}} \mbox{ for } s_{\mathrm o} < H

当物距在超焦距时,

D_{\mathrm F} = \infty
D_{\mathrm N} = \frac H 2

景深则为 D_{\mathrm F} - D_{\mathrm N} is


\mathrm {DOF} \approx \frac {2 Hs_{\mathrm o}^2}
{H^2 - s_{\mathrm o}^2} \mbox{ for } s_{\mathrm o} < H

如果 s \ge H,远景深在无限远处时,则景深就是无限远;换句话说,只有当物体在近景深极限之后,才可以清楚成像。

H带入,景深可以表示为

\mathrm {DOF} \approx \frac {2 N c f^2 s_{\mathrm o}^2} {f^4 - N^2 c^2 s_{\mathrm o}^2}

因此,对于特定的底片,景深可以由以下的参数决定:镜头焦距、光圈值(光圈大小)以及物距。

近距离

当物距s接近焦距时,使用前述的公式会有很大的误差。在近距离时,超焦距的公式就不太能用,此时把景深公式用放大率来表示会比较方便。令m是放大率;当物距比超焦距小得多的时候,

\mathrm {DOF} \approx 2 N c \left ( \frac {m + 1} {m^2} \right ),

所以给定你放大率时,景深就跟焦距无关。换句话说,在同样的放大率之下,所有焦距的景深看起来差不多。这只有在物距小于超焦距才会成立。

前景和背景虚化

在焦点前的虚化一般叫前景虚化。相应的,在焦点后的叫背景虚化。

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