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摄影教案(五)镜头  

2010-03-21 15:25:33|  分类: 摄影知识 |  标签: |举报 |字号 订阅

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来自于http://wangshao67.blog.163.com

教学目的与要求:

 要求学生熟悉了解镜头的结构、基本数据和基本功能,做到能正确熟练使用镜头的各项功能。

 重点: 各种代表性镜头的特点。

 难点: 镜头的结构与光圈数值。

教学程序:

一、镜头的基本信息

  通过眼睛人们才能观察到色彩斑斓的世界,照相机上也有一个类似于眼睛的部件——镜头。光线只有通过镜头才能进入照相机使胶片感光。

  镜头是由最简单照相机——光孔照相机的小孔演化而成,它实际上是一组透镜所组成。主要解决两个问题:一是产生一个总的清晰的汇聚效果;二是使镜头能接纳较大量的视线。

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  现在市场上的镜头有很多品牌,而同一品牌的镜头也有很多不同的型号。仔细观察一下镜头,就会发现在镜头的前端或者外圈总有一些数字和符号,它们是关于镜头的一些信息,下面以一个有代表性的镜头为例,说明这些数字和符号的含义。

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  如图所示,这款镜头上面写着KONICA MINOLTA GT LENS Φ49mm 7.2-50.8mm 1:2.8-3.5 APO等信息。KONICA MINOLTA表示该镜头为柯尼卡美能达牌;“GT”两个字母代表这是经过严格判定标准而筛选出来的数码相机专用高级镜头,它表示该镜头浓缩了美能达公司独有的、将色差和变形散光等控制在最低限度的图象处理关键技术(GT=G Lens Technology)而制成的不同凡响的高画质镜头;LENS是镜头的意思;Φ49mm是镜头的口径;1:2.8-3.5是指浮动光圈值。

  由上述实例可见,一只镜头上标出的基本性能参数主要包括类别、品牌、制造国家、焦距、最大光圈,有的还标有镜头编号等。当然这些符号并不是很统一,但基本数据如品牌、产地和焦距等都是一致的,而且是必不可少的。在镜头上出现的一些数字和字母,不管是专业的还是非专业的相机,基本上都是这样。这里面一般都包含了以下几种参数:第一,是这个镜头的最大光圈,如2.8-3.5之类的;第二,是这个镜头而有的数码相机所标明的是镜头性能,比如8-15mm。也有的标为35毫米相机规格的焦距变化范围,比如35-150mm。

  在一些准专业的相机镜头一侧还有很多文字或者标识。有的会出现相机的变焦倍数,比如“6X zoom”的字样。这就代表镜头是六倍光学变焦的。现在一般的相机变焦倍数是3倍光学变焦。一些长焦数码相机镜头的光学变焦范围可以高达6X、10X甚至更高的12X(目前民用固定镜头数码中光学表焦倍数最高)。不过有的品牌的数码相机在镜头上的表焦标识会达到19X 22X等等。这会让消费者误认为有很大的表焦倍数。这些往往是光学变焦倍数×数码表焦的最终倍数。

  而数码变焦和光学变焦有很大区别。以下是对光学变焦和数码变焦的名词解释。

  光学变焦:是依靠光学镜头结构来实现变焦,变焦方式与35mm相机差不多,就是通过摄像头的镜片移动来放大与缩小需要拍摄的景物,光学变焦倍数越大,能拍摄的景物就越远。如今的数码相机的光学变焦倍数大多在3倍-5倍之间,也有一些码相机拥有10-12倍的光学变焦效果。光学变焦基本上不影响成像质量。

  数字变焦:即digital zoom,实际上是画面的电子放大,把原来CCD影像感应器上的一部份像素使用"插值"处理手段做放大,将CCD影像感应器上的像素用插值算法将画面放大到整个画面。通过数码变焦,拍摄的景物放大了,但它的清晰度会有一定程度的下降,有点像VCD或DVD中的zoom功能,所以数码变焦并没有太大的实际意义。目前数码相机的数字变焦一般在6倍左右,摄像机的数码变焦在44倍-600倍左右。

二、镜头的构造

  1、镜片的数目

  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,几组甚至十几组镜片才能组成一个完整的镜头。这些镜片都是通过特殊磨制的光学玻璃,这些玻璃表面镀上了多层保护膜,而且它们之间的位置在安装前也经过了精密的测量。这样才能把要拍摄的对象尽可能清晰、准确的还原。

  现在很多高级镜头都装有微型电动机,可以自动调焦,这样的镜头功能更加完备,但是构造也更家复杂,在使用时应注意不能磕碰。

  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。

  2、镜头的材质

  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。

  镜头如果在使用中出现问题,不要自己尝试去修理,更不要随意拆卸镜头,否则很可能造成不必要的麻烦和损失。一旦出现以下问题,应找正规的维修厂家修理。

  ●镜头调焦模糊,无论如何也调不清楚。

  ●镜头调焦环无法转动或者无法转动光圈环。

  ●某些高级镜头出现无法自动调焦现象。

  ●镜头被强烈磕碰或者被液体浸泡。

三、照相机与镜头的保养

  1、镜头的焦距

  镜头的焦距决定着被摄体在胶片上形成影像的大小,长焦距产生的影像大,短焦距形成的影像小。例如:用50毫米焦距的镜头,拍摄距离10米的被摄体,当换用100毫米镜头时,被摄体在胶片上的体积增大两倍,而用25毫米镜头时体积只有一半。我们一般称为135相机45-50毫米焦距的镜头为标准镜头,小于40毫米的广角镜头,大于85毫米的焦距的镜头为长焦距镜头。不同焦距的镜头其功用有:

  改变视角,放大或缩小影像的细部,包容更多的被摄体或更少的被摄体;改变透视,控制或加大了画面的透视感,掩饰了被摄体的实际距离。

  焦距是指从镜头的中心点到胶片平面所形成清晰影像的距离,是镜头进行分类的依据,单位是mm。焦距有长有短,而镜头的焦距与镜头成像的大小有着直接的联系,在底片面积一定的情况下,焦距短的镜头成像小,所拍摄的范围大。而焦距长的镜头成像大,拍摄的范围小。也就是说,焦距短的镜头可以拍到更宽广的场面,而焦距长的镜头可以把距离远的物体拍的更近。一般把焦距短的镜头称为广角镜头,把焦距长的镜头称为摄远镜头。如图所示。

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焦距与视角的关系

  镜头按照焦距从短到长可以分几个焦距段:依次为超广角、广角、标准、中焦、长焦、超长焦等。焦距恒定的镜头称为定焦镜头;焦距可以变化的镜头,称为变焦镜头。变焦镜头可以包含多个焦距段,可以代替多个定焦镜头,不仅可以节省资金,而且携带更加方便。

  ●标准镜头——所谓标准,是指镜头的焦距近似为所使用胶片画幅对角线的长度。135相机胶片的画幅长度为43mm,故135相机的标准镜头一般为45-50mm。120相机胶片画幅对角线为84mm,故90mm我镜头为其标准镜头,标准镜头的特点为:视角为43度约同于人的单眼不动的视角.其光圈最大,适用于不同的照明条件.且透视变化符合人眼透视习惯,且产量大、价格低,为广大摄影者所喜欢。标准镜头属于校正精良的正光镜头,其焦距长度等于或近于所用底片画幅的对角线,视角与人眼的视角相近似。如135相机的画幅为56×56mm,那么其标准镜头焦距则为50mm。因而,标准镜头的成像效果,诸如摄取景物的范围、前后景物的大小比例带来的透视感等,都与人眼观看的效果类同,画面影像较为真切自然,其成像质量相对来说比较高,故而在各种摄影中应用广泛,适应力强。凡是要求被摄景物必须符合正常的比例关系,均需依靠标准镜头来拍摄。它是使用最为广泛的一种镜头。

  ●广角与超广角镜头——广角镜头的特点是:焦距短、视角广、景深长,而且均大于标准镜头。其视角超过人们眼睛的正常范围。凡视角在70度至90度左右的镜头,即为广角镜头;其视角为100度左右的,即称为超广角镜头。这类镜头其最大的优点为在较近距离内拍摄较大的场景。 它具体的特性与用途表现在:景深大,有利于把纵浓度大的被摄物,清晰地表现在画面上;视角大,有利于在狭窄的环境中,拍摄较广阔的场面;景深长,可使纵深景物的近大远小比例强烈,使画面透视感强。其缺点是,影像畸变差较大,尤其在画面的边缘部分,因此在近距离拍摄中应注意变形失真。

  ●长焦镜头(远摄与超远摄镜头)——这类镜头也称远摄与超远摄镜头,它具有类似望远镜的作用。这类镜头的焦距长于、视角小于标准镜头。如135相机,焦距在200mm左右,视角在12度左右称为远摄镜头,焦距在300mm以上,视角在8度以下称为超远摄镜头。这类镜头具有的特点表现在:景深小,有利于摄取虚实结合的形象;视角小,能远距离摄取景物的较大影象,对拍摄不易接近的物体,如动物、风光、人的自然神态,均能在远处不被干扰的情况下拍摄;透视关系被大大压缩,使近大远小的比例缩小,使画面上的前后景物十分紧凑,画面的纵深感从而也缩短;影象畸变差小,这在人像中尤为见长。因为长焦镜头体积大,自重大,所以在平时使用长焦镜头拍摄是应注意不要手持拍摄,而要架设在三脚架上,以免发生抖动而影响最后照片的质量。

  ●鱼眼镜头与反射式镜头——鱼眼镜头是一种极端的超广角镜头。对135相机来说是指焦距在16mm以下,视角在180度左右,因其巨大的视角如鱼眼而得名。它拍摄范围大, 可使景物的透视感得到极大的夸张。它使画面严重的桶形畸变,故别有一番情趣。反射式镜头是一种超远摄镜头,外观短而胖,比相同焦距的远摄镜头短一半,重量轻,使用灵活方便。它的缺点是只有一档光圈,故对景深控制不利。

  ●变焦镜头——变焦是镜头可以改变焦点距离的镜头。所谓焦点距离,即从镜头中心到胶片上所形成的清晰影像上的距离。焦距决定着被摄体在胶片上所形成的影像的大小。焦点距离愈大,所形成的影象愈大。变焦镜头是一种很有魅力的镜头。它的镜头焦距可在较大的幅度内自由调节,这就意味着拍摄者在不改变拍摄距离的情况下,能够在较大幅度内调节底片的成像比例,也就是说,一只变焦镜头实际上起到了若干只不同焦距的定焦镜头的作用。世界上第一只用于摄影的变焦镜头是1959年问世的,焦距变化为36--92mm,用于135相机。现代变焦镜头的种类已越来越多, 成像质量也越来越高,日益倍受摄影者亲睐。

  2、镜头的相对孔径与光圈数值

  大部分镜头内部都装有光圈,就像眼睛的瞳孔一样,起着控制进光量多少的作用。理论上讲,光圈的孔径越大,通光能力就越强,就像水库的闸门一样,如果闸门开的大,进的水也就多,反过来如果闸门开的小,进的水也就少。

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  实际上,影响通光能力的是镜头焦距与镜头直径的比值,即相对孔径,相对孔径越大,镜头通光能力也就越强,相对孔径=镜头焦距/光圈直径,为了便于标志,都在相对孔径前面加上f/或者F,表示光圈的大小,称为F数值或者是光圈数,F=f/D。

  F为镜头的光圈数,D为光圈直径,f为镜头的焦距。镜头孔径的大小可以用一个诸如f/1.2、f/8、f/16…的数字来表示,称之为f值。f值越小,镜头的圆孔越大。摄影中,相对孔径越小(如1:22),通光能力也就越弱,而光圈数越小(如f/2.8),则表示通光能力越强,这一点绝不能混淆。每个镜头都有一个最大相对孔径,而在镜头上都标有这一重要的数值,例如一个50mm焦距的镜头,经常刻在镜头筒上,如1:1.4 50mm或f=50mm1:1.4等字符。仔细观察镜头,会发现它的后部都有一个标着数字的塑料环。而在这个数字环上有一圈数字。

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  光圈由许多金属叶片组成,这些金属叶片可以通过调节而变化。但无论怎么变化,这些金属叶片都会形成一个小孔,在拍摄时是利用调节这个小孔的变化来控制进入照相机光线的多少,从而控制曝光的多少。

  光圈能使镜头的通光量得到准确的调节和控制,使感光材料得到正确曝光;在收缩光圈的情况下,可减少镜头残存的某些像差;光圈不仅可以控制曝光量的多少,还可以利用光圈的收缩或放大来控制景深,光圈小景深长,光圈大景深短。所谓景深,是指在实际拍摄的影像平面上获得相对清晰影像的景物空间的深度范围。

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景深的比较

  很多照相机的景深可以已经标在了镜头上,请看下图:

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  当我们调好焦后,选择哪个光圈,相应光圈对应的两个物距就是景深范围。如果要使景深范围延伸到无穷远,则应把∞符号对到相应的光圈线上,然后使要拍摄的物体放在相应的物距上。

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不同的景深效果

背景资料:

景深计算公式

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小结

 1、镜头上标有字母和数字,代表着它们的品牌、产型号等。

 2、镜头的光圈可以控制镜头进光量的多少,而调焦环可以调节物体清晰的程度(注意:光圈的读数和实际的开合大小成反比)。

 3、从焦距上分,镜头可分为短焦、标准、中焦、长焦,还有一个比较特殊的是变焦镜头。

思考题

 1、某人外出拍照,回来冲洗后发现大多数照片都有不同程度的模糊,而拍摄当天并没有刮风,其当天所带器材包括:机身一个,300mm的长焦镜头一个,闪光灯一个,相机包一个,每一个部件都没有问题,请问到底是哪里出了纰漏,才造成了大多数的照片不清晰呢?

 2、某位初学者去拍照,因为事先有人告诉他,应用大光圈来拍摄,于是拍摄中他一直使用22这个光圈,结果发现冲洗出的照片效果不甚理想,请想一想造成这个结果的原因是什么?

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