数字摄影基础
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第五节 镜头

一、焦距

焦距是指当数码照相机镜头对准无限远的位置时,从数码照相机镜头中心到图像传感器的距离。镜头的焦距通常用“f”表示,标在镜头的前镜片压圈上或镜筒的外圆周上。数码照相机镜头上标的“24-70mm”或“18-200mm”字样,即是指镜头的焦距。

数码照相机镜头的焦距决定被摄景物在图像传感器上成像的大小。用不同焦距的镜头对同一距离位置的景物拍摄时,焦距越长,成像越大;焦距越短,成像越小,如图1-32所示。也就是说,当物像的比例关系确定后,使用长焦距的镜头拍摄,拍摄点可选得远些;反之,焦距越短,则越要靠近物体进行拍摄。

图1-32 同一拍摄距离不同焦距镜头拍摄的照片

二、视场角

视场角是镜头能拍摄到景物范围的角度,它决定了在图像传感器上成像的空间范围。当画幅尺寸一定时,视场角与焦距成反比。焦距越长,视场角越小;焦距越短,视场角越大,如图1-33所示。视场角大意味着能近距离摄取范围较广的景物;视场角小意味着能远距离摄取范围较窄的景物,但是影像比率较大。

图1-33 镜头焦距与视场角的关系

焦距还决定被摄景物在图像传感器上成像的景深范围。焦距越长,景深越小;焦距越短,景深越大。关于景深将在本章第六节阐述。

三、镜头的构造

镜头是由若干片透镜组成的。镜头的光学结构采用“透镜片组”表示,例如17片13组、15片12组等,如图1-34所示。

镜头的“透镜片组”情况直接影响数码影像的质量。对同样性能的镜头,一般认为透镜片数越多,成像质量越好,但对性能不同的镜头则不然。

图1-34 28-200变焦镜头光学结构示意图

四、镜头的种类

数码照相机镜头根据焦距值能否调节,分为定焦距镜头和变焦距镜头两类。焦距固定的镜头,即为定焦距镜头;焦距可以调节变化的镜头,就是变焦距镜头。目前,大部分数码照相机使用的是变焦距镜头。

焦距不同,在同一距离拍摄的画面效果也不同。图1-35是在同一距离分别使用28mm、100mm、300mm镜头拍摄的照片,从画面中可以看出,焦距越短,画面的视场角(容量)越大;焦距越长,画面的视场角(容量)越小。图1-36是在不同距离,分别使用28mm、50mm、135mm镜头拍摄的照片,该三张照片在画面上形成同样大小的塑像,但是透视感却很不相同。用28mm短焦距(广角)镜头拍摄背景上的景物很小,空间感最强烈。用50mm镜头拍摄的照片,景物大小比例和透视关系正常,与人眼看到的基本一致,符合人的视觉习惯,令人感到特别亲切、自然。

图1-35 在同一距离分别使用28mm、100mm、300mm镜头拍摄的照片

图1-36 在不同距离分别使用28mm、50mm、135mm镜头拍摄的照片

根据焦距值的不同,镜头可以分为标准镜头、广角镜头(短焦距镜头)和长焦距镜头等。下面所阐述的镜头焦距值是以传统135胶片照相机为例。

(一)标准镜头

标准镜头是最常用的一种镜头,135照相机的标准镜头焦距为50mm左右,它的视场角在53°左右。标准镜头有下述特点和用途。

1.具有亲和力的视觉感受

用标准镜头拍摄的景物范围视角接近人眼视角,它是人眼观察景物的正常效果。用这种镜头拍摄的画面景物透视关系正常,符合人眼视觉习惯。图1-37是用标准镜头拍摄的图像,透视关系与人眼看到的基本一致,令人感到特别自然、逼真。

2.拍摄题材广泛

它能够胜任旅游、风光、人像、生活、都市风貌以及小型团体照等。

3.成像质量相对来说较高

各厂家生产的标准镜头通常技术成熟,各种像差得到了较好的矫正。

图1-37《牵手》摄影:

王朋娇

标准镜头的含义

(1)135胶卷的尺寸为24mm×36mm,所对应的标准镜头焦距为50mm。注意:镜头直径50mm与焦距50mm不是一个概念。

(2)由于不同品牌和型号的数码相机图像传感器尺寸各不相同,因此它们所对应的标准镜头的焦距也不同。

(3)固定焦距的镜头不一定是标准镜头。

(二)广角(短焦距)镜头

广角镜头的焦距为20-35mm,比标准镜头的焦距短。它的特点是视场角大,一般约在75°~110°,广角镜头有下述特点和用途。

1.以表现场面和气势见长

广角镜头的特点是视场角大,视野广,能在有限的距离内拍摄大面积的场景,并突出景物远近大小的对比,增加纵深场景的层次感,使透视关系有不同程度的夸张甚至变形,给人以空间深远、扩伸的感觉。

广角镜头适用于一般生活摄影、旅游、风光、场面和全景照片等,在室内拍摄中尤为见长。如图1-38所示,用广角镜头可以把较多的景物收到画面内,增加了画面的容量。

图1-38 用广角镜头拍摄的画面 摄影:王朋娇

2.广角镜头不适合拍人像特写

例如,拍摄人的头部特写时能把鼻子拍摄得特别大,如图1-39所示。如图1-40所示,用135mm镜头拍摄人像特写表现得就比较正常。

图1-39 用28mm镜头在0.6m处拍摄的人像特写

图1-40 用135mm镜头在2.4m处拍摄的人像特写

3.近大远小的特殊透视效果

在近距离内摄影,用广角镜头总是把近处的景物拍得大,而把远处的景物拍摄得小,如图1-41所示,这种效果就是透视感或远近感。利用广角镜头拍摄雄壮开阔的风景,为了衬托远处的景物,更好地表现空间感,在拍摄的画面中就要有意地选择增加前景,这在风光摄影中尤为重要。

广角镜头还会产生汇聚性效果,镜头焦距越短,这种汇聚性效果就越明显。

图1-41 近大远小 摄影:王朋娇

4.更大范围的景深效果

焦距越短,景深越大。如果结合小光圈(如f11或f16等)拍摄,即可拍摄出从近景到远景都清晰的照片,如图1-42所示。

图1-42《棠梨美景》摄影:王朋娇

使用广角镜头时应尽量将照相机端平

俯摄、仰摄时,若照相机不平,画面中心之外的直立线条都会倾斜变形,给人以不稳定的感觉,如图1-43所示。若必须将水平和垂直线条拍摄下来,则应尽量将其安排在画幅中心处,以使变形不明显。应避免水平和垂直线条位于画幅边缘。

图1-43 画面中心之外的直立线条倾斜变形

(三)长焦距镜头

焦距比标准镜头焦距长的镜头为长焦距镜头。焦距为70~105mm的为中焦距镜头,焦距为135~300mm的为摄远镜头,焦距为300~2000mm的为超摄远镜头。长焦距镜头的特点是视场角小,一般在45°以下。长焦距镜头有下述特点和用途。

1.景深小且突出景物的局部

如图1-44所示,长焦距镜头可以将远处的被摄体“拉近”,使其充满整个画面,使画面构图简洁。这时配合大光圈拍摄,景深小,把画面中的背景虚化掉,有利于利用虚实对比突出主体。可以说,它能远距离拍摄被摄体较大的影像,且不易干扰拍摄对象,所以一般用于对无法接近的物体进行拍摄,如体育摄影或野生动物的拍摄。用长焦距镜头拍摄的对象不会出现变形问题。

图1-44 用长焦距镜头可以将远处的被摄体“拉近”

2.获得压缩远近感的效果

长焦距镜头与广角镜头相反,长焦距镜头结合小光圈可以减弱纵深景物的空间感。如图1-45所示,是用长焦距镜头拍摄的,所有的景物几乎都处于同一个平面之内,画面透视感不强。

图1-45《书香之家》摄影:董绍满

使用长焦距镜头时需要注意的事项

(1)长焦距镜头因为焦距长,镜头的长度也长,相对来说体积大,重量较重,不好操纵。一般使用200mm以上的镜头,就得用三脚架固定。

(2)长焦距镜头长,易晃动。拍摄时照相机稍有晃动,就会造成照片画面模糊,所以在选择快门时间时,快门时间的分母值应等于或大于该镜头焦距值。

(3)因为焦距长、景深小,所以调焦要格外小心,以保证主体清晰。

(4)长焦距镜头的透镜一般比较突出,易受光线干扰而产生光晕,最好在镜头前加遮光罩。

(四)微距镜头

在客观世界里,常常有被人忽视的美丽。这种美丽一方面需要我们仔细观察和发现,另一方面需要合理使用照相机的微距拍摄功能。微距镜头又称为近摄镜头,主要用于近距离拍摄。微距镜头的最重要指标是它的成像比例,它有可延伸的镜组,因此可以在很短的距离内对焦,一般能拍摄1/2实物大小(甚至同样大小)的图像,它所产生的图像质量也较好。微距镜头可以用于人像和翻拍等多种用途。

数码照相机上用来表示微距功能。使用这一功能拍摄时,尽量贴近被摄体,并配合使用变焦,让景物在画面中占据足够大的面积,来表现微观世界中的秘密,如图1-46、图1-47所示。

图1-46《花开的声音》摄影:王朋娇

图1-47《生活》摄影:黄月

(五)鱼眼镜头

鱼眼镜头的光学结构与普通摄影镜头的光学结构不同。前镜片突出在外,很像鱼的眼睛。最后一片透镜伸入机身内部,其焦距很短,焦距为6~16mm,视场角大于180°,有的甚至达到230°,因而能拍摄下照相机两侧部分的景物。鱼眼镜头存在十分严重的畸变,只有画面中心部分的直线才能被拍摄成直线,位于其他部分的直线在画面上都表现为向内弯的弧形线,而且越靠近边缘,向内弯的弧度就越大,所摄画面的大部分呈圆形,如图1-48、图1-49所示。

图1-48《诱人的彩票》摄影:辛承佑

图1-49《甜》摄影:黄建华

鱼眼镜头用于创作特殊效果的照片,如地理学领域,用这种镜头拍摄照片以测定天顶角、方位角等,气象部门拍摄天空云图等。使用鱼眼镜头时,应注意拍摄距离在1m以上时景深达无穷远,但是在近处摄影时,景深并不是无穷远,而是在一个小范围内。

(六)移轴镜头

移轴镜头是可以移动镜头光轴调整透视的镜头。在拍摄建筑物时,为了拍到全貌,相机经常需要向上仰拍,此时由于透视关系的存在,拍摄的画面会产生“下大上小”的汇聚效果。此时使用移轴镜头可以很好地校正透视的问题。移轴镜头除了纠正透视变形,还能调整焦平面位置,用大光圈拍摄,焦平面的景物清晰,焦外模糊,若用移轴镜头调整焦平面,能改变清晰点。移轴镜头常用于建筑、风景和商业摄影。