焦距的定義.doc

圈是一個用來控制光線透過鏡頭，進(jìn)入機(jī)身內(nèi)感光面的光量的裝置，它通常是在鏡頭內(nèi)。表達(dá)光圈大小我們是用f值。對于已經(jīng)制造好的鏡頭，我們不可能隨意改變鏡頭的直徑，但是我們可以通過在鏡頭內(nèi)部加入多邊形或者圓型，并且面積可變的孔狀光柵來達(dá)到控制鏡頭通光量，這個裝置就叫做光圈。光圈英文名稱為Aperture，用來控制透過鏡頭進(jìn)入機(jī)身內(nèi)感光面的光量，是相機(jī)一個極其重要的指標(biāo)參數(shù)，通常在鏡頭內(nèi)。它的大小決定著通過鏡頭進(jìn)入感光元件的光線的多少。表達(dá)光圈大小我們是用F值，其中，F(xiàn)=鏡頭的焦距/鏡頭的有效口徑的直徑。光圈F值=鏡頭的焦距/鏡頭光圈的直徑從以上的公式可知要達(dá)到相同的光圈f值，長焦距鏡頭的口徑要比短焦距鏡頭的口徑大。完整的光圈值系列如下：f1.0，f1.4，f2.0，f2.8，f4.0，f5.6，f8.0，f11，f16，f22，f32，f44，f64這里值得一提的是光圈 f 值越小，通光孔徑越大（如右圖所示），在同一單位時間內(nèi)的進(jìn)光量便越多，而且上一級的進(jìn)光量剛好是下一級的兩倍，例如光圈從F8調(diào)整到5.6 ，進(jìn)光量便多一倍，我們也說光圈開大了一級。對于消費型數(shù)碼相機(jī)而言，光圈 f 值常常介于 f2.8 - f11。此外許多數(shù)碼相機(jī)在調(diào)整光圈時，可以做 1/3 級的調(diào)整。光圈及快門優(yōu)先高端數(shù)碼相機(jī)除了提供全自動（Auto）模式，通常還會有光圈優(yōu)先（Aperture Priority）、快門優(yōu)先（Shutter Priority）兩種選項，讓你在某些場合可以先決定某光圈值或某快門值，然后分別搭配適合的快門或光圈，以呈現(xiàn)畫面不同的景深（銳利度）或效果。光圈優(yōu)先模式由我們先自行決定光圈f值后，相機(jī)測光系統(tǒng)依當(dāng)時光線的情形，自動選擇適當(dāng)?shù)目扉T速度（可為精確無段式的快門速度）以配合。設(shè)有曝光模式轉(zhuǎn)盤的數(shù)碼相機(jī)，通常都會在轉(zhuǎn)盤上刻上“ A ”代表光圈先決模式。光圈先決模式適合于重視景深效果的攝影。由于數(shù)碼相機(jī)的焦距比傳統(tǒng)相機(jī)的焦距短很多，使鏡頭的口徑開度小，故很難產(chǎn)生較窄的景深。有部份數(shù)碼相機(jī)會有一特別的人像曝光模式，利用內(nèi)置程序與大光圈令前景及后景模糊。編輯本段光圈種類光圈示意圖固定光圈最簡單的相機(jī)只有一個圓孔的固定光圈沃特侯瑟光圈。 最初的可變光圈只是一系列大小不同的圓孔排列在一個有中心軸的圓盤的周圍；轉(zhuǎn)動圓盤可將適當(dāng)大小的圓孔移到光軸上，達(dá)到控制孔徑的效果。十九世記中葉約翰沃特侯瑟發(fā)明這種光圈。貓眼式光圈貓眼式光圈由一片中心有橢圓形或菱形孔的金屬薄片平分為二組成，將兩片有半橢圓形或半菱形孔的金屬薄片對排，相對移動便可形成貓眼式光圈。貓眼式光圈多用于簡單照相機(jī)。望遠(yuǎn)鏡靠的是組成望遠(yuǎn)鏡的兩塊透鏡。望遠(yuǎn)鏡的前面有一塊直徑大、焦距長的凸透鏡，名叫物鏡；后面的一塊透鏡直徑小焦距短，叫目鏡。物鏡把來自遠(yuǎn)處景物的光線，在它的后面匯聚成倒立的縮小了的實像，相當(dāng)于把遠(yuǎn)處景物一下子移近到成像的地方。而這景物的倒像又恰好落在目鏡的前焦點處，這樣對著目鏡望去，就好象拿放大鏡看東西一樣，可以看到一個放大了許多倍的虛像。這樣，很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)的景物，在望遠(yuǎn)鏡里看來就仿佛近在眼前一樣。焦距長說明物鏡的離目鏡遠(yuǎn)，就能夠更大的放大更遠(yuǎn)的景物。望遠(yuǎn)鏡的目鏡的焦距比物鏡的小得多，用它來放大焦距很長的物鏡所形成的實像。物目焦距之比，就是望遠(yuǎn)鏡的放大率。 放大率（放大倍數(shù)）物鏡焦距/目鏡焦距相機(jī)/攝像機(jī)鏡頭上標(biāo)注的10倍光學(xué)變焦，指的是該鏡頭最長焦距與最短焦距之比。由于這種大變焦比的鏡頭通常都包括廣角部分，所以長焦段的焦距可能并不太長。例如，一個變焦范圍為24mm - 240mm的鏡頭，就具有10倍光學(xué)變焦能力，而它最長的焦距是240mm，大概相當(dāng)于5倍不到的放大倍率。望遠(yuǎn)鏡上標(biāo)注的7X50，表明該望遠(yuǎn)鏡的放大倍率是7倍（折算到135鏡頭的焦距，大概是350mm），物鏡口徑是50mm。顯然，7倍望遠(yuǎn)鏡的放大倍率要更高一些。此外，數(shù)碼攝像機(jī)上看到的是感光元件上記錄下來的圖象信息，而你的攝像機(jī)只有331萬像素，分辨率是很低的。盡管鏡頭可以分辨出很多細(xì)節(jié)，但是被傳感器記錄之后，大部分都丟失了。而望遠(yuǎn)鏡只是個光學(xué)系統(tǒng)，你看到的是直接從光路中傳過來的圖象，沒有經(jīng)過中間的損失，自然能看到更多的細(xì)節(jié)。此外，50mm口徑，對于7倍望遠(yuǎn)鏡來說已經(jīng)比較大了。大口徑（相對于瞳孔）帶來的高亮度，顯然有利于分辨細(xì)節(jié)。 后面的5.1-51就是焦距范圍，即從5.1mm到51mm。至于相當(dāng)于135系統(tǒng)的焦距是多少，跟你的攝像機(jī)的CCD尺寸、拍攝的畫幅都有關(guān)系，很難一下說出來。你看一下說明書，應(yīng)該能找到相關(guān)說明。前面那個1.8是最大光圈。不過我懷疑你漏掉了一個數(shù)字。恒定光圈、10倍變焦的鏡頭，恐怕不便宜。買望遠(yuǎn)鏡，7到10倍就可以了，放大倍率過大，一是太重不方便攜帶，二是抖動得厲害，僅憑手持的話看不清楚。在目鏡焦距不變的情況下，物鏡焦距越短，放大倍數(shù)就越小，望遠(yuǎn)鏡就失去了它“望遠(yuǎn)”的意義已知口徑與焦距，如何求望遠(yuǎn)鏡的放大倍數(shù)？設(shè)放大率為G,物鏡的焦距是F1,目鏡的焦距是F2則有G=F1/F2焦距科技名詞定義中文名稱：焦距 英文名稱：focal length 定義：物鏡后節(jié)點至焦點的距離。 所屬學(xué)科：測繪學(xué)（一級學(xué)科）；攝影測量與遙感學(xué)（二級學(xué)科） 本內(nèi)容由全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會審定公布 百科名片焦距，是光學(xué)系統(tǒng)中衡量光的聚集或發(fā)散的度量方式，指從透鏡的光心到光聚集之焦點的距離。亦是照相機(jī)中，從鏡片中心到底片或CCD等成像平面的距離。具有短焦距的光學(xué)系統(tǒng)比長焦距的光學(xué)系統(tǒng)有更佳聚集光的能力。簡單的說焦距是焦點到面鏡的頂點之間的距離。如果你在相機(jī)的英文規(guī)格書上看過“f =”，那么后面接的數(shù)碼通常就是它的焦長，即焦距長度。如：“f=8-24mm，38-115mm(35mm equivalent)”，就是指這臺相機(jī)的焦距長度為8-24mm，同時對角線的視角換算后相當(dāng)于傳統(tǒng)35mm相機(jī)的38-115mm焦長。一般而言，35mm相機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦長約是28-70mm，因此如果焦長高于70mm就代表支持望遠(yuǎn)效果，若是低于28mm就表示有廣角拍攝能力。 “可對焦范圍”則是焦長的延伸，通常分為一般拍攝距離與近拍距離，相機(jī)的一般拍攝距離通常都標(biāo)示為“從某公分到無限遠(yuǎn)”，而進(jìn)階級設(shè)計的產(chǎn)品則往往還會提供近距離拍攝功能(macro)，以彌補(bǔ)一般拍攝模式下無法對焦的問題。有些相機(jī)就非常強(qiáng)調(diào)具有支持1厘米近拍的神奇能力，適合用來拍攝精細(xì)的物體。 相機(jī)的鏡頭是一組透鏡，當(dāng)平行于主光軸的光線穿過透鏡時，會會聚到一點上，這個點叫做焦點，焦點到透鏡中心的距離，就稱為焦距。焦距固定的鏡頭，即定焦鏡頭；焦距可以調(diào)節(jié)變化的鏡頭，就是變焦鏡頭。（當(dāng)一束平行光以與凸透鏡的主軸穿過凸透鏡時，在凸透鏡的另一側(cè)會被凸透鏡匯聚成一點，這一點叫做焦點，焦點到凸透鏡光心的距離就叫這個凸透鏡的焦距。一個凸透鏡的兩側(cè)各有一個焦點。） 光心：可以把凸透鏡的中心近似看作是光心。 我們用的照相機(jī)的鏡頭就相當(dāng)于一個凸透鏡，膠片（或是數(shù)碼相機(jī)的感光器件）就處在這個凸透鏡的焦點附近，或者說，膠片與凸透鏡光心的距離大至約等于這個凸透鏡的焦距。 焦距凸透鏡能成像，一般用凸透鏡做照相機(jī)的鏡頭時，它成的最清晰的像一般不會正好落在焦點上，或者說，最清晰的像到光心的距離(像距)一般不等于焦距，而是略大于焦距。具體的距離與被照的物體與鏡頭的距離（物距）有關(guān)，物距越大，像距越小，(但實際上總是大于焦距)。 由于我們照相時，被照的物體與相機(jī)(鏡頭)的距離不總是相同的，比如給人照相，有時，想照全身的，離得就遠(yuǎn)，照半身的，離得就近。也就是說，像距不總是固定的，這樣，要想照得到清晰的像，就必須隨著物距的不同而改變膠片到鏡頭光心的距離，這個改變的過程就是我們平常說的“調(diào)焦”。 編輯本段近似值 焦距在空氣中的薄透鏡，焦距是由透鏡的中心至主焦點的距離。對一個匯聚透鏡（例如一個凸透鏡），焦距是正值，而一束平行光將會聚集在一個點上。對一個發(fā)散透鏡（例如一個凹透鏡），焦距是負(fù)值，而一束平行光在通過透鏡之后將會擴(kuò)散開。 編輯本段光學(xué)系統(tǒng) 焦距對厚透鏡（厚度不能忽略的透鏡），或是有好幾片透鏡或面鏡的系統(tǒng)（像是照相機(jī)鏡頭或望遠(yuǎn)鏡），焦距通常會以有效焦距（EFL，effective focal length）來表示，以與一般常用的參數(shù)有所區(qū)別： 前焦距（FFD）或前焦長（FFL）是系統(tǒng)前方的焦點至第一個光學(xué)表面頂點的距離。 后焦距（BFD）或后焦長（BFL）是系統(tǒng)最后一個光學(xué)表面頂點至后方焦點的距離。 在空氣中的一個光學(xué)系統(tǒng)，有效焦距是由前面和后面的主平面至對應(yīng)的焦點的距離。如果周圍的環(huán)境不是空氣，則距離要乘上該物質(zhì)的折射系數(shù)。有些作者稱這個距離為前（后）焦距，以與上面定義的前（后）焦點距離有所區(qū)別。 通常，焦距或有效焦距是描述光學(xué)系統(tǒng)聚集光線能力的值，并且常被用來計算放大倍數(shù)。其他的參數(shù)則被用來計算一個特定對象的影像將會在什么位置上形成。 對在空氣中厚度為d，曲率半鏡為R1和R2的透鏡，有效焦距為： 焦距以最常見的標(biāo)示習(xí)慣，如果第一個表面的透鏡是凸透鏡，R1的數(shù)值是正值，如果是凹透鏡則是負(fù)值；如果第二個表面是凹透鏡，R2的數(shù)值是正值，如果是凸透鏡則是負(fù)值。要注意的是，即使如此，不同的作者仍可能會有不同的標(biāo)示習(xí)慣。 對一個球形曲率的鏡子，焦距等于鏡子的曲率半徑的一半。凹面鏡的焦距是正值，凸面鏡的焦距是負(fù)值。 編輯本段在攝影上 焦距當(dāng)將攝影鏡頭調(diào)整到無限遠(yuǎn)時，其實是一個有名無實的焦距。在設(shè)計上，是將透鏡的主平面與底片或成像傳感器的距離調(diào)整為焦距的長度，然后，遠(yuǎn)離鏡頭的影像就能在底或或傳感器上形成清晰的影像。當(dāng)鏡頭要拍攝比較接近的物體時，是鏡頭的實際焦距被改變了。焦距通常使用毫米（mm）來標(biāo)示，但仍然可能看見一些使用厘米（cm）或英吋標(biāo)示的老鏡頭。視野的大小取決于鏡頭的焦距和底片大小的比例。由于最大眾化的是35mm規(guī)格，鏡頭的視野經(jīng)常是根據(jù)這種規(guī)格標(biāo)示的。對標(biāo)準(zhǔn)鏡頭（50mm）、廣角鏡頭（24mm）、望遠(yuǎn)鏡頭（500mm）視野都是不一樣的。對數(shù)碼相機(jī)上也是一樣，它們的感光器比一般傳統(tǒng)的35mm底片還要更小，所以相對的只要更短的焦距，就可以得到相同的影像。 編輯本段鏡頭焦距 焦距與人類的眼睛一樣，數(shù)碼照相機(jī)通過鏡頭來攝取世界萬物，人類的眼睛如果焦距出現(xiàn)誤差（近視眼），則會出現(xiàn) 無法正確的分辨事物，同樣作為數(shù)碼相機(jī)的鏡頭，其最主要的特性也是鏡頭的焦距值。鏡頭的焦距不同，能拍攝的景物廣闊程度就不同，照片效果也迥然相異。如果您經(jīng)常使用普通的35毫米相機(jī)，對相機(jī)的鏡頭焦距應(yīng)該會有基本的認(rèn)識，比如一般使用35毫米左右的鏡頭拍攝風(fēng)景、紀(jì)念照，而用80毫米左右的鏡頭拍證件照所需要的“大頭像”。與傳統(tǒng)的相機(jī)相比，由于數(shù)碼相機(jī)使用CCD感光器件，因而其鏡頭上標(biāo)明的焦距通常是5.0毫米、10毫米等等，在普通的35毫米相機(jī)上一般都使用超廣角或魚眼鏡頭了，而數(shù)碼相機(jī)廠家一般使用的鏡頭只是相當(dāng)于35毫米相機(jī)的小廣角鏡頭。我們不難看出，對于相同的成像面積，鏡頭焦距越短視角就越大；而對于同樣焦距的鏡頭而言，成像面積越小， 鏡頭的視角也越小。35毫米相機(jī)的成像面積等于135膠卷的感光面積標(biāo)準(zhǔn)的3624毫米，數(shù)碼相機(jī)使用CCD傳感器代替了傳統(tǒng)相機(jī)中膠卷的位置，它的面積卻有好幾種規(guī)格，從高檔專業(yè)相機(jī)的184276毫米到普通數(shù)碼相機(jī)的23、12、13甚至1/4英寸各不相同。也就是說，同樣的鏡頭，在有的數(shù)碼相機(jī)上是廣角效果，但在別的相機(jī)上可能就變成了標(biāo)準(zhǔn)鏡頭?？磥恚覀円揽拷咕嘀祦韰^(qū)分?jǐn)?shù)碼相機(jī)鏡頭的視角是很不方便的，所以數(shù)碼相機(jī)廠家通常都會提供一個容易比較的相對值，也就是標(biāo)出與數(shù)碼相機(jī)鏡頭視角相同的35毫米相機(jī)鏡頭焦距，這樣的對應(yīng)焦距值我們就很容易理解了。像富士MX500的鏡頭焦距是76毫米，對角線視角70度，相當(dāng)于35毫米鏡頭，是個小廣角；富士的MX-600裝有相當(dāng)于35105毫米的小廣角變焦鏡頭。我們在評價與選購數(shù)碼相機(jī)時，也只要參考換算到35毫米相機(jī)的鏡頭焦距就可以了，鏡頭具體的實際焦距是多少，與我們基本無關(guān)，您也無法去具體核算，其實數(shù)碼相機(jī)得光學(xué)變焦的倍數(shù)就基本上能夠反應(yīng)這個指標(biāo)，雖然不同型號的數(shù)碼相機(jī)會有一定的差別，但差別不會太大，如果您不是很刻意的追求具體的相當(dāng)于35毫米相機(jī)的對應(yīng)焦距，參照數(shù)碼相機(jī)的光學(xué)變焦的倍數(shù)，一般就可以了。 也許有的用戶對數(shù)碼相機(jī)的鏡頭的實際焦距還是不很理解，因為如果是35毫米相機(jī)上的7.6毫米焦距，就屬于極為罕見的魚眼鏡頭，必然是體積龐大、價格不菲，而且拍出的照片畸變嚴(yán)重，有很強(qiáng)烈的透視感。但數(shù)碼相機(jī)上的7.6毫米鏡頭也就是拇指大小，加上整個數(shù)碼相機(jī)也比傳統(tǒng)鏡頭便宜得多，雖說成像只用了中心的一小塊，但一聯(lián)想起夸張的魚眼效果就讓人對它的畫質(zhì)心里打鼓。實際上這種擔(dān)心是不必的，35毫米相機(jī)的鏡頭口徑很大，是為了保證畫面周邊的成像質(zhì)量，而CCD的面積遠(yuǎn)小于膠片，要實現(xiàn)小面積的優(yōu)質(zhì)成像，只要很小的透鏡尺寸就足夠了。而且，實際上決定鏡頭結(jié)構(gòu)的是它的有效視角，而不是簡單的焦距值，數(shù)碼相機(jī)上的7.6毫米鏡頭采用的是傳統(tǒng)相機(jī)上35毫米小廣角鏡頭的設(shè)計，而不是7.6毫米魚眼鏡頭的結(jié)構(gòu)。因此，數(shù)碼相機(jī)鏡頭的焦距值與實際成像效果并無直接聯(lián)系。由于透鏡的體積小了，相對成本也降低了，反而可以輕松地實現(xiàn)較高的成像質(zhì)量。 編輯本段等效焦距數(shù)碼相機(jī)因為其感光元件（CCD或CMOS）的尺寸是隨相機(jī)的不同而不同（如有1/2.5英寸，1/1.8英寸等），所以同樣焦距的鏡頭在不同尺寸感光元件的數(shù)碼相機(jī)上，成像的視角也不同（具體見圖）。舉個例子來說，50mm焦距的鏡頭用在135膠片相機(jī)上，其視角大約是46度，而用在APS-c畫幅（感光元件對角線長度是135膠片的2/3）的DSL