镜头及景深关系及其计算.doc

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1、照相机镜头与景深关系及其计算一、关于照相机镜头的常识1、焦距无限远处的景物在胶片感光平面上聚成最清晰的影像时,由感光平面到镜头后节点通常是镜头中心的距离,就是镜头的焦距。焦距是照相机镜头最重要的三个光学特性参数焦距、相对孔径、视场角之一。它直接影响到镜头的视角大小,镜头的焦距越长,拍到底片上的影像围越小,景深越短;反之,镜头的焦距越短则在底片上的影像围越大,景深越长,透视越明显。照相机镜头按焦距的不同可分为:超广角镜头、广角镜头、标准镜头、中焦镜头、长焦镜头、超长焦镜头。1超广角镜头 视角大于直角90的镜头称超广角镜头。这种镜头的视角比人眼的视角大1倍之多,拍摄围广阔。由于视角大,改变了人眼平

2、常的透视关系,所拍摄的照片会形成明显的夸,可创造特殊的艺术效果。对于35照相机,镜头的焦距在21以下的便是超广角镜头。2广角镜头 视角小于直角、大于60的镜头称广角镜头。由于它的透视效果不像超广角则夸,被普遍用于拍摄近距离的大场面。对35照相机而言,镜头焦距的围在2140之间。3标准镜头 这种镜头的视角与人眼的视角相近,在46左右。由于这种镜头的透视关系真实,是照相机最根本的镜头。这种镜头的焦距与其所摄底片的对角线根本相等。35照相机的镜头焦呀为4070。4中焦镜头 视角在3520之间的镜头称为中焦镜头。这种镜头视角比人眼的视角略小,变形不大,适用于拍摄人物特写,所以有些人喜欢把这种镜头称为人

3、像镜头。35照相机,其镜头焦距为70100。5长焦镜头 这种镜头的视角介于8至20之间,因镜头的焦距比拟长,所以被称为长焦镜头。它的视角还不到人眼的一半,所以远处的东西经它拍摄后显得比拟大。同等光圈下,镜头焦距越长,景深越小,因此,这种镜头利于突出主体,去除杂乱的背景,很适用于远距离抓拍,如体育活动等。对35照相机而言,其镜头焦距为100300。6超长焦镜头 视角小于8的镜头称为超长焦镜头。它的视角很小,可把远处的实物拍得很大,专用于望远摄影,如野生动物、落日特写、体育竞赛、人物特写等。这种镜头往往口径大、镜身长、造价高,多为专业人士使用。对35照相机而言,其镜头焦距在300以上。2、相对孔径

4、与光圈系数镜头是摄影光线的输入口,镜头上用来控制光束大小和形状的装置叫光阑。光阑能使像平面上获得适宜的照度并使成像质量得到改善。光阑按作用分,主要有孔径光阑、现场光阑、消杂光光阑。光圈是光阑中的一种孔径光阑,一般由一组光圈叶片组成,这组叶片组成一个光孔,与镜头轴线垂直,光孔中心在轴线上,并可以通过镜头上的光圈调节光孔直径的大小。当光线通过镜头时,镜筒和光圈都会遮挡光线的通过。不同的镜头构造,即使在一样的光圈直径时,通光能力也并不一样,所以常常用镜头的有效孔径实际通过镜头的光束直径,用D表示更能有效表述镜头的实际通光能力。为了简明,便于刻制,目前世界各用如下经圆整的光圈系数:f1、f1.4、f2

5、、f2.8、f4、f5.6、f8、f11、f16、f22、f32、f45、f64二、景深的概念及其计算介绍几个概念:1、焦点与光轴平行的光线射入凸透镜时,理想的镜头应该是所有的光线聚集在一点后,再以锥状的扩散开来,这个聚集所有光线的一点,就叫做焦点。2、弥散圆在焦点前后,光线开场聚集和扩散,点的影象变成模糊的,形成一个扩大的圆,这个圆就叫做弥散圆。在现实当中,欣赏拍摄的影象是以*种方式(比方投影、放大成照片等等)来观察的,人的肉眼所感受到的影象与放大倍率、投影距离及观看距离有很大的关系,如果弥散圆的直径小于人眼的鉴别能力,在一定围实际影象产生的模糊是不能识别的。这个不能识别的弥散圆就称为允许弥

6、散圆。不同的厂家、不同的感光芯片或胶片面积都有不同的容许弥散圆直径的数值定义。一般常用的是:画幅24mm * 36mm6cm * 9cm4 * 5弥散圆直径0.035mm0.0817mm0.146mm35mm照相镜头的容许弥散圆,大约是底片对角线长度的1/10001/1500左右。前提是画面放大为5*7英寸的照片,观察距离为2530cm。3、景深在焦点前后各有一个容许弥散圆,这两个弥散圆之间的距离就叫景深,即:在被摄主体(对焦点)前后,其影像仍然有一段清晰围的,就是景深。换言之,被摄体的前后纵深,呈现在底片面的影象模糊度,都在允许弥散圆的限定围。景深随镜头的焦距、光圈值、拍摄距离而变化。对于固

7、定焦距和拍摄距离,使用光圈越大,景深越小;使用光圈越小,景深越大。示意图1示意图2以持照相机拍摄者为基准,从焦点到近处允许弥散圆的的距离叫前景深,从焦点到远方允许弥散圆的距离叫后景深。4、景深的计算下面是景深的计算公式。其中:前景深 L1= FL2 / f2+ FL 公式(1)后景深 L2= FL2 / f/ f2+ FL- FL 公式(2)景深 L =L2 + L2= 2f2FL2 / f4- F22L2 计算公式所含参数说明:允许弥散圆直径f镜头焦距F镜头的拍摄光圈值L对焦距离L1前景深L2后景深L景深从公式(1)和(2)可以看出,后景深 前景深。由景深计算公式可以看出,景深与镜头使用光圈

8、、镜头焦距、拍摄距离以及对像质的要求(表现为对允许弥散圆的大小)有关。这些主要因素对景深的影响如下(假定其他的条件都不改变):(1)、镜头光圈:光圈越大,景深越小;光圈越小,景深越大;(2)、镜头焦距镜头焦距越长,景深越小;焦距越短,景深越大;(3)、拍摄距离距离越远,景深越大;距离越近,景深越小。5、一些计算实例网上有些在线计算器,有兴趣的网友可以参考:摄影光学计算器Windows版本的可下载的计数器在f/Calc(1)200/2.8对焦在5m时,f/2.8的景深:0.035mmf200mmF2.8L5000mmL160mmL262mmL122mm结论该镜头在用f/2.8拍摄时,清晰围是从4.94m5.062m,景深很浅。(2)200/2.8在添加2*增距镜后,变成了400/5.6对焦在5m时,f/5.6的景深:0.035mmf400mmF5.6L5000mmL130mmL231mmL61mm结论该该镜头在配合2*增距镜后,主镜头用f/2.8拍摄时,景深是原来的一半。(3)景深的实例拍摄照片比拟相信摄影爱好者朋友在阅读完此文后,对摄影中涉及的景深问题有一个初步的认识,希望对摄影初学者有所帮助。

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