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单反摄影入门讲堂系列 之 相机镜头知识
发布时间: 2014-2-11 12:20:08 浏览次数: 3831

 

单反摄影入门讲堂系列 之 相机镜头知识     



      

       单反数码相机指的是单镜头反光数码相机,即Digital(数码)、Single(单独)、Lens(镜头)、Reflex(反光)的英文缩写DSLR。目前市面上常见的单反数码相机品牌有:尼康、佳能、宾得、索尼等。

单反相机的工作原理:

       在单反数码相机的工作系统中,光线透过镜头到达反光镜后,折射到上面的对焦屏并结成影像,透过接目镜和五棱镜,我们可以在观景窗中看到外面的景物。与此相对的,一般数码相机只能通过LCD屏或电子取景器(EVF)看到所拍摄的影像。显然直接看到的影像比通过处理看到的影像更利于拍摄。  

       在DSLR拍摄时,当按下快门钮,反光镜便会往上弹起,感光元件(CCD或CMOS)前面的快门幕帘便同时打开,通过镜头的光线便投影到感光原件上感光,然后反光镜便立即恢复原状,观景窗中再次可以看到影像。单镜头反光相机的这种构造,确定了它是完全透过镜头对焦拍摄的,它能使观景窗中所看到的影像和胶片上永远一样,它的取景范围和实际拍摄范围基本上一致,十分有利于直观地取景构图。

       如果要问什么是相机中最重要的部件,我想绝大多数的人都会说:镜头!因为它的好坏直接影响到拍摄成像的质量。同时镜头也是划分相机种类和档次的一个最为重要的标准。一般来说,根据镜头,我们可以把相机划分为专业相机,准专业相机和普通相机三个档次,无论是传统的胶片相机还是数码相机,都可以适用于这个划分。

       专业相机也叫单反相机,完整的应该叫做单镜头反光相机。这类相机的反光镜和棱镜的独到设计使得摄影者可以从取景器中直接观察到通过镜头的影像。光线透过相机的镜头到达反光镜后,折射到上面的对焦屏并结成影像,透过接目镜和五棱镜,摄影者可以在观景窗中看到外面的景物。拍摄时,当按下快门键,反光镜便会往上弹起,前面的快门幕帘便同时打开,通过镜头的光线(影像)便投影到感光部件(传统相机是胶片,数码相机则是CCD或是CMOS)上使其感光,尔后反光镜便立即恢复原状,观景窗中再次可以看到影像。专业相机的镜头是可以整个脱下而更换另一个镜头,从而获得不同的拍摄效果。专业相机的镜头种类是非常之多的,而价格少则数千、多则数万元,有许多镜头甚至要比机身还要贵。这样的相机一般只有专业摄影师才会使用。

       准专业相机的镜头是不可更换的,但是却可以通过附加其它的镜头或镜片来获得更换镜头的效果。虽然从效果上来说,它的拍摄效果要比专业相机略逊一筹,但是价格是它的优势。因为准专业相机加上一套比较齐全的附加镜头和镜片的价格大致是10000多元,基本上也就相当于一款入门级专业单反相机机身的价钱。因此准专业相机最适合于有一定摄影技巧的个人高端用户使用。

       普通相机则是指那些镜头不可更换,也不能够附加其它镜头或镜片,绝大多数的操作是自动完成的产品,也就是我们日常俗称的“傻瓜相机”。

       我们可以得出这样的结论,镜头是指相机上接收光学对象,并且对其进行调整,从而实现光学成像的部件(其他如数码摄像机、显微镜等光学仪器上也有镜头,作用基本相似)。目前相机的镜头可以分为两类,一类是相机上原本就自带的标准镜头,一般来说相机都会有自带的标准镜头。另一种则是对相机原有的标准镜头进行功能增强和扩展的镜头,我们可以把它们叫做功能型附加镜头。如增加相机拍摄距离的长焦镜头,增大视角的广角镜头等。在这里我们所说的镜头主要指的是后一种。


(一)镜头性能

       数码摄像机的镜头由多片镜片组成,材质则分为玻璃与塑料两类。如果数码摄像机镜头以玻璃为材料,很多用户及商家都说玻璃镜头透光率佳、投射图像更清晰。不过目前许多测试报告都显示,玻璃的透镜并不一定比塑料材料能带来更清晰的图像,同时玻璃镜头也可能增加相机重量,因此选购时还是应该做多面向观察,不要拘泥在镜头材质问题上。

       我们来了解一下镜头和感光器件的摆设位置。如下图所示,从右至左该镜头组件依次由透镜、电子快门、透镜组1、透镜组2以及CCD组成。拍摄的影像就是沿着这条光路投射在CCD上成像的。组件中的焦距调节系统和快门系统是由透镜组1和电子快门构成的,二者是连接在一起。在电机的带动下,透镜组1和电子快门可以前后移动,进行焦距调节,从而获得最清晰的图像,由电子快门控制曝光。多组透镜是完成光学成像的,而最后的CCD可以把光信号转换为电信号。

(二)镜头尺寸

        镜头尺寸实在是一个非常简单的概念,就是指某款镜头产品整体的大小。一般来说都是用镜头直径乘以长度来表示的。

(三)镜头结构

        镜头结构可以理解为镜头的构造,其主要是由镜片构成的。目前任何一款相机的镜头都不可能是由一块镜片组成,标准镜头和功能型附加镜头都是如此。一个镜头往往是由多块镜片构成,根据需要这些镜片又会组成小组,从而把要拍摄的对象尽可能清晰、准确的还原。

        镜头的结构主要指的是构成镜头的镜片数目情况。由于不同厂商、不同产品采用的技术是不同的,因此绝不能简单的认为镜片的数目多好还是数目少好!不同镜头的镜片数目是用数字标识的,可谓一目了然。比如“佳能EF28-105/3.5-4.5U”,标识为12组15片,这也就是说,这款镜头共有15片镜片,这15片镜片又分为12个镜头组,有的为1片成组,有的为两片成组,以实现不同的功能。。

        除了镜片的数目之外,镜头的材质也是镜头结构的一个重要的技术指标。目前镜头的材质一般可以分为两类:玻璃和塑料。这两种材质是和镜头生产商所采用的技术和特点有关的,两种材质并无优劣之分。当然两种材质的镜头也都有各自的特点:比如玻璃镜头稳重、塑料镜头轻巧。在市场上富士的镜头多采用塑料,而蔡司、尼康的镜头则以玻璃为主。

(四)对焦距离

        在了解对焦距离之前,应该先了解两个概念:景深和焦距。

        景深的概念:当某一物体聚焦清晰时,从该物体前面的某一段距离到其后面的某一段距离内的所有景物也都当清晰的。焦点相当清晰的这段从前到后的距离就叫做景深。景深分为前景深和后景深,后景深大于前景深。景深越深,那么离焦点远的景物也能够清晰,而景深浅,离焦点远的景物就模糊。

        焦距是一个任何的光学仪器都有的不折不扣的光学参数。从光学原理来讲焦距就是从焦点到透镜中心的距离。对于镜头来说,焦距有着非常重要的意义。焦距长短与成像大小成正比,焦距越长成像越大,焦距越短成像越小。镜头焦距长短与视角大小成反比,焦距越长视角越小,焦距越短视角越大。焦距长短与景深成反比,焦距越长景深越小,焦距越短景深越大。焦距长短与透视感的强弱成反比,焦距越长透视感越弱,焦距越短透视感越强。焦距长短与反差成反比,焦距越长反差越小,焦距越短反差越大。

        对焦距离越远景深越深,对焦距离越近景深越浅。因此在拍摄远景时应该选择较大对焦距离的镜头,而在拍摄近景时则应该使用较小对焦距离的产品。镜头对焦距离是用cm(厘米)表示的,可谓一目了然。

(五)最小光圈

        如果把照相机的镜头比作是人眼的话,那么光圈就是瞳孔了。它也是相机一个极其重要的指标参数,它的大小决定着通过镜头进入感光元件的光线的多少。光圈越大,则单位时间里通过的光线越多,光圈越小则越少,从而影响到图像的亮度。它的计算公式是:光圈值(用F表示)=镜头的焦距÷镜头的口径,也就是说同等焦距下,镜头口径越大,F值越小(F值越小代表光圈越大),光圈的大小直接影响到物体的景深和快门的速度(F值越小,快门速度越快)。

        在摄影中,景深是一个非常重要的问题。小景深效果能使环境虚糊、主体清楚,这是突出主体的有效方法之一。景深越小,这种环境虚糊也就越强烈,主体也就更突出。在拍摄中,欲取最小景深的最简单的方法是使用最大光圈。除了使用最大光圈外,缩短摄距和换用焦距更长的镜头也能减小景深,但要注意摄距太近会使前后景物的透视过于强烈而导致失真感。在不影响构图效果的前提下,采用“最大光圈+尽可能缩短的摄距+长焦距镜头”能获取最小景深的效果。获取最大景深:要想使所有的被摄景物在画面上都能较为清晰地显现,则需要尽可能大的景深,景深越大,被摄景物的清晰度也就越高。欲取最大景深的最简易的方法就是缩小光圈,尽可能使用相机上的最小光圈。采用“最小光圈+最短焦距镜头+超焦距聚焦”能获取最大景深效果。

        因此无论是最大光圈还是最小光圈都是在镜头的选购时,必须要考虑的问题。

(六)视角

       镜头中心点到成像平面对角线两端所形成的夹角就是镜头视角,对于相同的成像面积,镜头焦距越短,其视角就越大。对于镜头来说,视角主要是指它可以实现的视角范围,当焦距变短时视角就变大了,可以拍出更宽的范围,但这样会影响较远拍摄对象的清晰度。当焦距变长时,视角就变小了,可以使较远的物体变得清晰,但是能够拍摄的宽度范围就变窄了。

(七)遮光罩

       遮光罩是套在照相机镜头前的常用摄影附件,有金属、硬塑、软胶等多种材质。它的作用有以下几点:

1.在逆光、侧光或闪光灯摄影时,能防止非成象光的进入,避免雾霭。

2.在顺光和侧光摄影时,可以避免周围的散射光进入镜头。

3.在灯光摄影或夜间摄影时,可以避免周围的干扰光进入镜头。

4.可以防止对镜头的意外损伤,也可以避免手指误触镜头表面,还能在某种程度上为镜头遮挡风沙、雨雪。

       遮光罩广泛用于逆光摄影,一般说来可以避免眩光。但是,如果光源距离近,仍有可能发生眩光现象。此时,可以用手在光源所在的一侧遮挡遮光罩。眩光是否消除,要从取景器里观察清楚。一般来说,镜头都会标配遮光罩的,不过不同的镜头所配的遮光罩也是不同的,并且许多产品之间是不能相互换用的。

(八)滤镜口径

       相机镜头口的螺纹就是用来接各种滤镜以及外挂镜头的。不过,不同型号相机的螺纹直径是不一样,这圈螺纹口径就叫做滤镜口径。购买镜头时一定要注意核对,相机的滤镜口径和所买镜头的滤镜口径是否一致,只有两个一致才能够直接连接。当然如果不一致也没有关系,可以通过转接环来转换滤镜口径。把转接环安装在镜头上,再把外挂镜头安装在转接环上就可以了。

(九)光圈叶片数

      相机镜头光圈的大小是通过镜头内叶片的变化来调整的。光圈叶片数就是指镜头内用来调整光圈的叶片数量。一般来说,数量越多,在光圈的调整时也就能实现更高的精度,目前6~9片是比较常见的。

(十)放大倍率

      放大倍率指的是通过镜头的调整能够改变拍摄对象原本成像面积的大小。虽然叫做放大倍虑,但是有的镜头则可能起到缩小的作用。如果产品标识为1:4,则表示通过该款镜头,最多可以放大4倍。

 

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