《攝影》1第一章

1、 鏡 頭（Lens） 控制光線實(shí)現(xiàn)成像的部件。 鏡頭的結(jié)構(gòu) 鏡筒 鏡片組 光圈 調(diào)焦機(jī)構(gòu) 第一章 鏡 頭 第一節(jié) 鏡片組 第二節(jié) 光圈 第三節(jié) 變焦機(jī)構(gòu)和對(duì)焦機(jī)構(gòu) 第四節(jié) 景深、焦深和超焦距 第五節(jié) 鏡頭的類型 一、鏡片組 鏡頭中各類透鏡的集合。 光學(xué)玻璃 鏡片組的作用 1）改善成像質(zhì)量 2）控制焦距變化 一、鏡片的類型 凸透鏡（Convex Lens） 凹透鏡（Concave Lens） 二、透鏡的成像原理 物理學(xué)理想狀態(tài)下的透鏡成像原理。 1凸透鏡的成像原理 主軸 光心(O) 焦點(diǎn)(F) 焦距(f) 凸透鏡折射的特殊情況 1）經(jīng)過(guò)光心，方向不變 2）平行于主軸，經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)。 凸透鏡的成像規(guī)律

2、二倍焦距以外：異側(cè)、焦距與二倍焦距之間、倒立縮小、實(shí)像二倍焦距點(diǎn)上：異側(cè)、二倍焦距點(diǎn)上、倒立等大、實(shí)像焦距與二倍焦距之間：異側(cè)、二倍焦距以外、倒立放大、實(shí)像焦點(diǎn)上：不能成像焦點(diǎn)以內(nèi)：同側(cè)、正立放大、虛像 相機(jī)的成像原理 2凹透鏡的成像原理 主軸 光心(O) 焦點(diǎn)(F) 焦距(f) 凹透鏡折射的兩條特殊光線 1）經(jīng)過(guò)光心，方向不變。 2）平行于主軸，反向延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)。 凹透鏡的成像規(guī)律 在凹透鏡的同側(cè)成正立、縮小的虛像。 三、透鏡的實(shí)際成像 1像差 2光損失 1像差（Aberration） 鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)的成像不能準(zhǔn)確的、按比例的重現(xiàn)被攝物體的現(xiàn)象。 像差主要包括球差、色差、彗差、像散、場(chǎng)曲、

3、畸變等類型。 （1）球差（Spherical Aberration） 平行于透鏡光軸的平行光束不能會(huì)聚于同一焦點(diǎn)的現(xiàn)象。 球差的影響和解決辦法 清晰度下降，顏色飽和度下降。 1）非球面透鏡 2）透鏡組 3）減小光圈 非球面透鏡的原理 （2）色差（Chromatic Aberration） 色差包括縱向色差和橫向色差兩類。 縱向色差 平行于透鏡光軸的平行光束中的不同色光不能聚焦于同一焦點(diǎn)的現(xiàn)象。 橫向色差 不平行于透鏡光軸光束中的不同色光形成的影像大小不同的現(xiàn)象。 色差的影響和解決方法 清晰度下降、顏色飽和度下降。 1）螢石透鏡 2）超低色散透鏡 3）透鏡組 4）多層衍射光學(xué)透鏡 螢石透鏡和超低

4、色散透鏡的原理 多層衍射光學(xué)透鏡的原理 （3）彗差（Comatic Aberration） 光軸外的某物點(diǎn)向鏡頭發(fā)出的平行光線所形成的彌散光斑的現(xiàn)象。 （4）像散（Astigmatism） 光軸外的物點(diǎn)發(fā)出的斜射單色圓錐形光束形成的彌散光斑的現(xiàn)象。 （5）場(chǎng)曲（Field Curvature） 平面物體的成像為曲面的現(xiàn)象，又稱像場(chǎng)彎曲。 （6）畸變（Distortion） 影像的全部或部分區(qū)域出現(xiàn)扭曲的現(xiàn)象。 影響 形狀扭曲，越靠近影像邊緣越明顯，清晰度不變。 枕形畸變（Pincushion Distortion） 影像除中心十字線以外的直線變?yōu)橥苟认騼?nèi)彎曲的線條的現(xiàn)象，又稱正畸變。 枕形畸變

5、 枕形畸變 桶形畸變（Barrel Distortion） 影像除中心十字線以外的直線變?yōu)橥苟认蛲鈴澢木€條的現(xiàn)象，又稱負(fù)畸變。 桶形畸變 桶形畸變 桶形畸變 桶形畸變 解決方法 1）對(duì)稱結(jié)構(gòu)的透鏡組 2）鏡頭的選擇 3）攝距、焦距的調(diào)整 （2）光損失 鏡片對(duì)光的吸收和漫反射現(xiàn)象。 影響 影像對(duì)比度下降，灰霧上升，還會(huì)出現(xiàn)光斑和幻影現(xiàn)象。 解決方法 加膜。單層加膜和多層加膜 亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)鍍膜（Subwavelength Structure Coating，SWC） 四、片組結(jié)構(gòu) 鏡頭中鏡片組的粘連和固定形式。 片組 片組結(jié)構(gòu)圖 五、焦距（Focal Lenth，F(xiàn)） 鏡頭中心至底片平面的距離。

6、焦距對(duì)拍攝的影響 （1）對(duì)視角 反比關(guān)系 （2）對(duì)景深 反比關(guān)系 焦距對(duì)視角的影響 焦距對(duì)視角的影響f=160mm f=480mm 光 圈（Aperture） 鏡頭中控制通光量的部件。 相機(jī)中最主要的光線控制部件。 一、口徑（Caliber） 鏡頭的最大通光孔直徑。 口徑=Dmax/f Dmax:最大光孔直徑 f:焦距 例：一只焦距為50mm的鏡頭，其最 大進(jìn)光孔的直徑是25mm，試表示該鏡頭 口徑。 口徑=Dmax/ =25/50 =1:2 該鏡頭的口徑為1:2 絕對(duì)口徑和相對(duì)口徑 絕對(duì)口徑（Dmax） 口徑，最大通光口直徑。 相對(duì)口徑（D） 由光圈調(diào)節(jié)產(chǎn)生的各檔通光孔直徑值。 大口徑鏡頭的

7、作用 弱光拍攝 高速拍攝 虛實(shí)結(jié)合 價(jià)格昂貴 鏡頭速度 鏡頭單位時(shí)間內(nèi)通光量。 鏡頭速度和口徑表示的鏡頭性能是一致的。 快速鏡頭和慢速鏡頭 二、光圈的結(jié)構(gòu) 光圈環(huán)、鋼片和驅(qū)動(dòng)部件 慢速均勻 連續(xù)調(diào)節(jié) 預(yù)置式自動(dòng)光圈 三、光圈系數(shù)（F） 標(biāo)度相對(duì)口徑的一系列數(shù)值。=/ f:鏡頭焦距 D:相對(duì)口徑 光圈系數(shù)與相對(duì)口徑成反比，與光圈成反比。 例：一只焦距為50mm的鏡頭，通過(guò) 光圈的調(diào)節(jié)其當(dāng)前的通光孔直徑為 25mm，試求當(dāng)前的光圈系數(shù)。=/ =50/25 =2 該鏡頭當(dāng)前的光圈系數(shù)為F2 標(biāo)準(zhǔn)光圈系數(shù) 相差n檔的兩級(jí)光圈，進(jìn)光量相差2的n次冪倍。光圈系數(shù)11.422.845.6811162232進(jìn)

8、光量4211/21/41/81/161/321/641/1281/256 各標(biāo)準(zhǔn)光圈系數(shù)下光圈的大小 三、光圈的作用 （1）控制通光量：正比關(guān)系 （2）影響景深：反比關(guān)系 （3）影響成像質(zhì)量 大光圈：像差 小光圈：繞射 最佳光圈 一、變焦機(jī)構(gòu) 變焦（Zoom） 通過(guò)改變鏡頭中鏡片組的相對(duì)位置關(guān)系從而實(shí)現(xiàn)鏡頭焦距變化，又稱光學(xué)變焦（Optical zoom）。 變焦對(duì)拍攝的影響 變焦影響畫面的景別。 變焦范圍 變焦鏡頭的焦距變化范圍。 變焦倍數(shù) 變焦范圍上限和下限的倍數(shù)關(guān)系。 單位：倍（） 二、對(duì)焦機(jī)構(gòu) 對(duì)焦（Focus） 通過(guò)改變片組結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)的聚焦深度變化，又稱聚焦。 對(duì)焦對(duì)拍攝的影響 對(duì)焦

9、影響成像的聚焦深度。 三、調(diào)焦方式 大型相機(jī)：伸縮皮腔 中型相機(jī)： 雙環(huán)式：精確 單環(huán)式：快捷 雙環(huán)調(diào)焦和單環(huán)調(diào)焦 一、景深（Depth of Field） 在像平面上成比較清晰的像的物體空間深度。 景 深景深近界景深遠(yuǎn)界前景深后景深景 深對(duì)焦平面 景 深 1景深的原理 彌散圓（Circle of Confusion） 物點(diǎn)成像所彌散成的圓形光斑。 允許彌散圓直徑() 人眼不能分辨的最大的彌散圓的直徑。 =f/1500 f：鏡頭焦距 不同物距的物點(diǎn)的成像情況對(duì)焦平面上的物點(diǎn)前景深空間中的物點(diǎn)后景深空間中的物點(diǎn) 景深的定義 景深是保證物點(diǎn)在像平面上的成像光斑直徑小于允許彌散圓直徑的物體空間深度。

10、 2影響景深的因素 （1）允許彌散圓直徑：正比關(guān)系 （2）攝距：正比關(guān)系 （3）焦距：反比關(guān)系 （4）光圈：反比關(guān)系 焦距對(duì)景深的影響 70mm 100mm 光圈對(duì)景深的影響 F2.8 F4.0 3景深值的獲取 （1）景深的計(jì)算 （2）景深表 （3）鏡頭上的景深標(biāo)尺 4景深的作用 （1）大景深 宏大場(chǎng)面、整體效果、搶拍抓拍 （2）小景深 突出主體、引發(fā)聯(lián)想 大景深 大景深 小景深 小景深 二、焦深（Depth of Focus） 在保證對(duì)焦平面上的物點(diǎn)的成像光斑直徑小于允許彌散圓直徑時(shí)焦點(diǎn)所允許移動(dòng)的距離。 1焦深的原理 人眼對(duì)模糊的識(shí)別程度。 2影響焦深的因素 （1）允許彌散圓直徑：正比關(guān)系

11、 （2）攝距：反比關(guān)系 （3）焦距：正比關(guān)系 （4）光圈：反比關(guān)系 3焦深的作用 焦深影響對(duì)焦的準(zhǔn)確程度。 遠(yuǎn)距、短焦、大光圈 尋找界限取中間值 三、超焦距（Hyperfocal，H） 對(duì)焦到無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)鏡頭光心與景深近界的距離，又稱焦點(diǎn)距離。 超焦距景深近界對(duì)焦平面景深遠(yuǎn)界超焦距無(wú)窮遠(yuǎn)最大景深 1影響超焦距的因素 （1）允許彌散圓直徑 （2）調(diào)焦距離 （3）光圈 （4）焦距 2超焦距值的獲取 （1）超焦距的計(jì)算 （2）超焦距表 2超焦距的作用 （1）大景深適用的場(chǎng)合 （2）抓拍 鏡頭的類型 按照焦距能否變化分類 定焦和變焦 按照焦距的長(zhǎng)度分類 標(biāo)準(zhǔn)、短焦和長(zhǎng)焦 一、定焦鏡頭 焦距不能變化的鏡頭。

12、 定焦鏡頭按照焦距的長(zhǎng)短可以分為標(biāo)準(zhǔn)鏡頭、短焦鏡頭和長(zhǎng)焦鏡頭。 1標(biāo)準(zhǔn)鏡頭（Standard Lens） 焦距基本等于底片對(duì)角線長(zhǎng)度的鏡頭。 135相機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距為50mm。 等效焦距 等效135膠卷或35mm電影膠片的焦距。 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的特點(diǎn) 1）視角自然 2）畸變最小 3）口徑最大 中焦鏡頭 不具備特殊性能的鏡頭。 等效焦距為35mm-150mm。 2短焦鏡頭（Wide-angle Lens） 焦距小于底片對(duì)角線長(zhǎng)度，又稱廣角鏡頭。 等效焦距小于35mm。 短焦鏡頭的特點(diǎn) 1）視野較廣，景物較小 展現(xiàn)全貌，近距拍攝，要求降低 2）景深較大 展現(xiàn)全貌，搶拍抓拍 3）縱深感強(qiáng) 4）桶形畸變 視野較廣、景物較小 景深較大：縱深感強(qiáng) 景深較大：縱深感強(qiáng) 桶形畸變顯著 魚眼鏡頭（Fish Eye Lens） 等效焦距小于10mm。 超級(jí)廣角 桶形畸變顯著 桶形畸變顯著：趣味效果 3長(zhǎng)焦鏡頭（Telephoto Lens） 焦距大于底片對(duì)角線長(zhǎng)度，又稱遠(yuǎn)攝鏡頭。 等效焦距大于150mm。 長(zhǎng)焦鏡頭的特點(diǎn) 1）景物較大，視角較小 展現(xiàn)細(xì)部，遠(yuǎn)距拍攝，望遠(yuǎn)效果，取景困難，高度穩(wěn)定 2）景深較小 虛實(shí)結(jié)合，精細(xì)對(duì)焦 3）縱深感弱 4）枕形