二、镜头的焦距
1.定义
镜头的焦距是照相机物镜最重要的三个光学特性参数之一。当镜头对准无限远处,景物在胶片(感光元件)上聚成最清晰影像时,由焦平面至镜头后节点的距离,就是镜头的焦距。
2.镜头焦距与视角
视角是镜头的第二个重要参数,它受物镜焦距和所用感光元件画幅对角线长度的影响。一般情况下,用于相同幅面数码相机的镜头,焦距长的视角小,焦距短的视角大;而焦距数值相同的镜头,用于画幅大的相机时镜头视角大,用于小底片相机的镜头视角小。譬如,同是50mm镜头,用于35mm全画幅数码相机,是标准镜头,用于中画幅645数码相机,就成了广角镜头,用于APS-C数码相机,就是中焦距镜头;在同一架相机上,75mm镜头的视角就比50mm镜头的视角小。
35mm全画幅数码相机各焦距镜头的视角见下表。
3.各种焦距镜头的称呼
如前所述,镜头的视角受物镜焦距和图像传感器画幅对角线长度的影响,当物镜的焦距近似或等于图像传感器画幅对角线长度时,它的视角与人的单眼裸视角度相等,所摄画面的视觉效果也接近人眼观物的效果,因此就把近似或等于所用图像传感器画幅对角线长度的焦距定为这种相机的标准镜头。各种相机标准镜头的实际焦距段见下表。
2-6 各类焦距镜头
2-7 各种镜头的视角图
焦距长于标准镜头的,依次称为中焦、长焦距镜头;焦距短于标准镜头的,依次称为广角、超广角镜头。
对35mm相机而言,各类焦距镜头的称谓如下:7mm、8mm,圆形鱼眼;15mm、16mm,矩形鱼眼;14mm、17mm,20mm、24mm,超广角;28mm广角;35mm准广角;40~55mm,标准;90~135mm,中焦;180~300mm,长焦; 400mm、500mm、600mm、800mm,超长焦;另外还有:500mm、600mm、800mm、1000mm的反射式长焦。反射式长焦也叫反射头,它的结构如图2-11。
4.不同焦距镜头的造型特征
镜头的焦距不仅影响着视角,而且还决定了被摄物在图像传感器上成像的大小,并影响着画面的景深和透视的变化。其基本规律是:
镜头的焦距长,则视角小、成像大、景深浅、前后景物透视变化小。
镜头的焦距短,则视角大、成像小、景深大、前后景物透视变化大。
①标准镜头 视场角46°,符合人眼观物的透视习惯,前后景物的比例关系变化正常,视觉感受真实。
②广角镜头 视角小于直角,大于60°,视角范围比人眼大,适合在近距离拍大环境时使用,如拍摄较小房间的场面。前后景物透视比例夸张,夸大了近前的物体体积,缩小了较远距离物体体积,同时,画面的景深范围也变大,前后景的物体都变得比较清楚。
③超广角镜头 视角大于90°,拍摄范围更加广阔,极大地改变了人眼观物的透视关系,前后物体变化更大,夸张严重,产生特殊效果,同时,所摄前后景物的清晰范围也变得更大。
④鱼眼镜头 分圆形鱼眼镜头和矩形鱼眼镜头两种。圆形鱼眼镜头的画幅结像呈圆形,四周为黑色的盲角。向上拍摄时,物体顶部在圆心,周边弧线为底,与鱼眼观物效果相同。矩形鱼眼镜头的结像尽管充满整个画幅,但横竖线条外鼓,越靠近边框外鼓程度越厉害,呈现出严重的桶形畸变。
鱼眼镜头与超广角镜头的区别不在于镜头焦距的短长,而在于它们的视角与画面造型。其中明显的区别,就是超广角镜头的视角比鱼眼镜头的小,图像力求减小畸变,保持水平与垂直线条的直线状态。14mm超广角镜头的视角只有114°,所摄画面中的直线条物体保持平直,不显弯曲;而15mm鱼眼镜头的视角为180°,画幅边缘直线外鼓明显。
⑤中焦距镜头 视场角35°~20°,比人眼视角略小,变形不大,适用于拍人物的近景与特写,既可使人物充满画面,又可保持一定的拍摄距离,不至于产生大的透视变形。其中尤以135mm镜头为最佳,称为人像镜头。
⑥长焦距镜头 也称远摄镜头,视场角8°~20°之间,视角不到人眼一半,能将前后景物压缩在一起,令远处景物变大,而使前后景物大小变化不太明显,景深变短,利于突出主体,去除杂乱背景与前景。适用于远距离运动的抓拍。
2-8 圆形鱼眼效果
2-9 矩形鱼眼效果
2-10 14mm超广角效果
2-11 反射式长焦距镜头结构及效果图
2-12 变焦距镜头的爆炸效果
⑦超长焦距镜头 也称超远摄镜头,视场角小于8°,视角极小,远处物体可拍得很大,适用于望远拍摄。如野生动物、日出日落特写、人物特写、体育竞技等。500mm以上,反射头居多。反射式长焦只有一个光圈,一些具有亮斑的景象,斑点会变成一个个中空的亮圈,在景深范围外的亮圈还会虚化。