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石家莊視頻拍攝公司帶你理解相機鏡頭:焦距與光圈

來源:www.cqhilp.tw 發布時間:2019年05月06日

了解相機鏡頭有助于在數碼攝影中加入自己的創意。選擇恰當的鏡頭是一項復雜的任務,需要在鏡頭價格、尺寸、重量、鏡頭速度和照片質量之間找到平衡點。本教程中石家莊視頻拍攝公司帶你理解照片質量、焦距、遠近關系、定焦鏡頭、變焦鏡頭、光圈或 f 值相關的概念,讓大家進一步了解相機鏡頭。

鏡頭鏡片和照片質量

即使最簡單的相機,其鏡頭通常也由幾個“鏡片”組成的。每個鏡片都影響著光路,以便在數字傳感器上重新生成盡可能準確的圖像。我們的目的是用最少、最便宜的鏡片將像差控制在最低水平。


組成圖像的光點在穿過鏡片后未能還原成同樣的光點時,就會產生光學像差,這會導致圖像模糊、對比度下降或者顏色不對稱(色差)。鏡頭還可能受到不均勻的輻射狀圖像亮度減弱(漸暈)或變形的影響。如下圖所示,看看在極端情況下這些問題如何影響照片質量:


不管是什么鏡頭,多少都會存在上述問題。在本教程的剩余部分中,如果提到某些鏡頭比另一些鏡頭的光學質量低時,表明是以上多個因素共同作用所致。一些鏡頭的問題可能比另一些要少,具體取決于拍攝對象。

鏡頭焦距的影響

許多人認為焦距還會決定照片中各個物體的遠近關系,但嚴格地說,遠近關系只會隨著攝影者相對于拍攝對象的距離而發生改變。如果嘗試同時使用廣角鏡頭和長焦鏡頭拍攝相同的物體并且讓物體占滿畫面,那么遠近關系確實會發生變化,因為這時相當于強行在距離拍攝對象更近或更遠的位置來拍攝。僅就這種情況而言,廣角鏡頭會夸大或拉伸遠近關系,而長焦鏡頭會壓縮或扁平化遠近關系。


在攝影中,遠近關系的控制可以是非常強大的綜合工具,而且通常決定者焦距的選擇(可以從任意位置拍攝時)。將鼠標移到上圖的上方,查看使用廣角鏡頭拍攝造成的夸張的遠近關系。注意我們如何讓畫面中的拍攝對象保持幾乎相同的,這就要求使用廣角鏡頭時要在更靠近拍攝對象的位置拍攝。物體的相對大小發生了變化,所以遠處的門口相對于近處的燈變小了。

下表歸納了哪種焦距的鏡頭可被視為廣角鏡頭或長焦鏡頭,并提供了它們的典型用法。需要指出的是,下列焦距只是大概范圍,在實際使用中可能會有較大的變化;例如,許多攝影者在拍攝遠距離風景時會使用長焦鏡頭壓縮遠近關系。

鏡頭焦距* 術語 典型拍攝場景
小于21 mm 超大廣角 建筑
21-35 mm 廣角 風景
35-70 mm 常規 街道和紀實
70-135 mm 中長焦 人像
135-300+ mm 長焦 運動、鳥類和野生動物

*注意:鏡頭焦距是指35mm等效相機焦距。如果使用卡片機或數碼 SLR 相機,那么傳感器的尺寸可能不同。

此外,鏡頭焦距也會影響其他多個因素。長焦鏡頭很容易受相機抖動的影響,因為非常輕微的手部移動都會被放大,類似于使用望遠鏡遠眺時那種抖動的體驗。廣角鏡頭通常更易于應對眩光,部分原因是鏡頭設計者假設人們在拍攝時,太陽很可能會在畫面中。最后一個考慮因素是,在基本相同的價位,中長焦鏡頭的光學質量通常要更高。

焦距和持機拍照

鏡頭焦距可能還對持機拍照并獲得清晰照片的容易程度有著非常大的影響。焦距越長,就要求曝光時間越短,這樣才能最大限度降低手的抖動所導致的模糊。可以將這一點同穩定地拿著激光筆進行類比,在手部盡可能不抖動的情況下,激光筆照在近處時光點的晃動范圍要比照在遠處時小。


這主要是因為,任何輕微的環形抖動都會隨著距離的增加而被顯著放大,而如果只是上下或左右移動,激光的光點就不會隨著距離的變化而發生改變。


要估算在特定的焦距下多快的曝光速度能得到清晰的持機拍攝照片,一個常用的規則是1/焦距秒。對于35mm相機而言,曝光時間至少要快于1/35秒。換句話說,如果在35mm相機上使用200mm焦距鏡頭,那么曝光時間至少要快于 1/200秒,否則很難避免圖像出現模糊。

記住,這個規則只能作為粗略的指導;有人可能需要用更長或更短的時間才能進行持機拍攝。對于使用小傳感器數碼相機的拍攝者,首先需要將所用的焦距轉換成35mm等效焦距。

變焦鏡頭和定焦鏡頭

變焦鏡頭是指攝影者可以在預定的范圍內調節焦距的鏡頭,而定焦鏡頭則無法實現該功能。變焦鏡頭的主要優勢在于攝影者可以輕松地實現不同的構圖或遠近關系(因為不需要更換鏡頭)。這一優勢對于拍攝移動的對象很關鍵,比如在新聞攝影和兒童攝影中。

記住,使用變焦鏡頭不一定就意味著攝影者不再需要改變拍攝位置了;變焦鏡頭只是提高了靈活性。在下面的例子中,提供了使用變焦鏡頭拍攝照片的原始位置和兩個可選位置。如果使用定焦鏡頭,在不對圖像進行裁切的情況下(如果更緊湊的構圖更美觀),要想改變構圖基本上是不可能的。與上一小節的例子類似,可以通過將變焦鏡頭推遠或者拍攝者靠近拍攝對象來改變遠近關系。同樣,要實現相反的遠近效果,可以通過將變焦鏡頭拉近或者拍攝者遠離拍攝對象來實現。


使用變焦鏡頭的兩個可用選擇:
改變構圖 改變遠近關系

為什么一定要使用選擇余地很少的定焦鏡頭呢?定焦鏡頭早在變焦鏡頭出現之前就已經存在了,而且與更為現代的變焦鏡頭相比仍有很多優勢。在變焦鏡頭剛上市的時候,拍攝者通常必須犧牲較多的光學質量。不過,最近上市的高端變焦鏡頭通常不會導致照片質量顯著降低,除非是在經過專業訓練的行家眼中(或者在極大的印刷品中)。

定焦鏡頭的主要優勢包括價格、重量和速度。便宜的定焦鏡頭通常能夠提供相當于高端變焦鏡頭的照片效果(甚至更好)。此外,如果你只需要變焦鏡頭焦距范圍中很少的一部分焦距,那么具有類似焦距的定焦鏡頭則要小得多,也輕得多。最后,最高端的定焦鏡頭(最大光圈更大)幾乎總是比最快變焦鏡頭的集光能力要好,這對弱光環境下的運動攝影/舞臺攝影很關鍵,需要拍攝淺景深照片時也是如此。

對于卡片機,標有 3X、4X 等變焦標識的鏡頭指的是最長和最短焦距的比率。更大的變焦標識并不一定意味著可以將圖像放大更多(因為使用最大焦距時視角也可能很大)。

鏡頭光圈或 F 值的影響

鏡頭的光圈范圍是指鏡頭最大可以打開多少或縮小到多少,從而讓更多或更少的光線進入相機。光圈通過術語 f 值來標示,從數量上描述了相對的集光區域的大小(如下圖所示)。


注意:由于光圈是由 5-8 片很薄的薄片組成的,所以光圈開口很少是正圓形的。

注意,光圈的開口越大,則 f 值越小(通常會讓人混淆)。因此人們經常會錯誤地換用這兩個術語;在本教程的后續內容中,我們采用光圈的大小來描述鏡頭。對于光圈越大的鏡頭,也可說該鏡頭“越快”,因為在特定的 ISO 速度下,可以用更快的快門速度來實現相同的曝光量。另外,光圈越小意味著可以讓更大距離范圍的物體清晰對焦,而這個范圍可以用術語景深來表示。


對其他屬性的影響:

f/# 集光區域 (光圈大小) 所需的快門速度 景深
更高 更小 更慢 更深
更低 更大 更快 更淺

考慮購買鏡頭時,說明書中通常會列出可用的最大(可能還有最小)光圈。光圈范圍越大的鏡頭可以提供更大的藝術創作靈活性,因為曝光選項和景深選項更多。最大光圈應該是最重要的鏡頭光圈指標,通常和焦距一同印在包裝盒上。


最大光圈(X)的 f 值通常會寫成 1:X(而不是 f/X),如下圖中的佳能 70-200 f/2.8 鏡頭所示(上圖顯示了它的包裝盒,上面標有 f/2.8)。


人像和室內運動/舞臺攝影通常要求鏡頭的最大光圈非常大,目的是能夠實現更淺的景深或者使用更快的快門速度。在人像攝影中,淺景深有助于將拍攝對象與背景分開。對于數碼 SLR 相機,最大光圈值比較大的鏡頭能夠提供更為明亮的取景器圖像——這對夜間或弱光攝影可能很關鍵。此外,通常還能在弱光環境下更快地實現更準確的自動對焦。手動對焦也變得更容易,因為取景器中圖像的景深更淺了(更容易看清對象是否清晰對焦了)。

常見的最大光圈 相對集光能力 常見的鏡頭類型
f/1.0 32X 目前為止最快的定焦鏡頭 (供消費用戶使用)
f/1.4 16X 較快的定焦鏡頭
f/2.0 8X
f/2.8 4X 最快的變焦鏡頭 (對于恒定光圈鏡頭)
f/4.0 2X 較輕的變焦鏡頭或超長焦定焦鏡頭
f/5.6 1X

鏡頭的最小光圈遠沒有最大光圈那么重要。主要原因是人們很少用到最小光圈,因為鏡片衍射會導致照片模糊和可能需要非常長的曝光時間。如果需要非常深的景深,那么最小光圈更小(更大的最大f值)的鏡頭可實現更深的景深。


最后,數碼 SLR 相機和卡片機上的一些變焦鏡頭通常會列出一個最大光圈范圍,因為其最大光圈取決于鏡頭拉近和推遠的情況。這些光圈范圍僅指最大光圈范圍,而不是鏡頭的整個光圈范圍。范圍為f/2.0-3.0意味著最大可用光圈在 f/2.0(鏡頭拉到最遠)和f/3.0(推到最近)之間逐漸變化。最大光圈值保持恒定不變的變焦鏡頭的最大好處在于更容易預測曝光設置,無論焦距如何都是如此。

還要注意,你可能不會使用鏡頭的最大光圈,這并不意味著這個鏡頭光圈沒有用。拍攝時在最大光圈的基礎上將f值下調一檔或兩檔,鏡頭會產生更少的像差(例如在最大光圈為f/2.0的鏡頭上使用f/4.0的光圈)。因此這*可能*意味著,如果想使用f/2.8光圈拍攝質量最佳的照片,那么最大光圈為f/2.0或f/1.4的鏡頭比最大光圈為f/2.8 鏡頭能拍出質量更好的照片。

其他還要考慮的因素包括鏡頭價格、尺寸和重量。最大光圈越大的鏡頭通常要重很多、大很多,而且貴很多。鏡頭的尺寸/重量在野生動物、遠足和旅行攝影中非常關鍵,因為在這些情況下通常要用更重的鏡頭,或者需要長時間攜帶攝影器材。

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