長(zhǎng)焦數(shù)碼相機(jī)使用知識(shí)
長(zhǎng)焦數(shù)碼相機(jī)使用知識(shí)有哪些呢?一起來(lái)學(xué)習(xí)一下吧!!以下是學(xué)習(xí)啦小編為你精心整理的長(zhǎng)焦數(shù)碼相機(jī)使用知識(shí)，希望你喜歡。
長(zhǎng)焦數(shù)碼相機(jī)使用知識(shí)一：球面像差
球面像差是由鏡頭內(nèi)的透鏡表面是球面而引起的。其現(xiàn)象為：從光軸上同一物點(diǎn)發(fā)出的光線，通過(guò)鏡頭后，在像場(chǎng)空間上不同的點(diǎn)會(huì)聚，從而發(fā)生了結(jié)像位置的移動(dòng)。
一束光線穿過(guò)球面鏡到達(dá)焦平面。平行的光線從鏡面的邊緣(遠(yuǎn)軸光線)通過(guò)時(shí)，它的焦點(diǎn)位置比較靠近鏡片;而由鏡片的中央通過(guò)的光線(近軸光線)，它的焦點(diǎn)位置則較遠(yuǎn)離鏡片(這種沿著光軸的焦點(diǎn)錯(cuò)間開(kāi)的量，稱為縱向球面像差)。遠(yuǎn)軸光線與近軸光線的焦點(diǎn)不能落一個(gè)垂直的平面上，于是相差便產(chǎn)生了?？梢哉f(shuō)，球面像差的成因便是：離軸距離不同的光線在鏡片表面形成的入射角不同而造成的。因此，如果一枚鏡頭全部采用球面鏡片，那么，球面像差是一個(gè)無(wú)可避免的相差。
由于像差的緣故，在焦平面上便會(huì)出現(xiàn)雙重影像，第一重影像由在通過(guò)鏡頭中心部分的近軸光線所形成，第二重影像則由通過(guò)鏡頭邊緣部分的光線所形成。第二重影像一般環(huán)繞在第一重影像四周，形成光斑(Halo，光暈)。這個(gè)光斑的半徑稱為橫向球面像差。相差會(huì)減低成像的銳度，使人感覺(jué)影像缺乏銳度，模糊不清，整體好像蒙上一層淡淡的薄紗，感覺(jué)灰蒙蒙的。
在鏡頭光圈全開(kāi)，或接近全開(kāi)時(shí)，鏡頭的通光量大，相差對(duì)于成像的影響也大，而口徑越大的鏡頭，影響越明顯。這也在一個(gè)側(cè)面解釋了，為什么在光圈全開(kāi)始，成像的銳度不如光圈收小一檔的問(wèn)題。因此，我們?cè)谑褂瞄L(zhǎng)焦數(shù)碼相機(jī)的時(shí)候，適當(dāng)收小光圈，可以有效地提高成像畫(huà)質(zhì)，增大景深，避免因?yàn)楣馊^(guò)大而引起的焦點(diǎn)較淺，容易跑焦與畫(huà)面銳度不夠的情況。
但是需要注意的是：如果像差過(guò)大，通過(guò)縮小光圈消除像差時(shí)，可能會(huì)引起聚焦平面(就是焦點(diǎn))的移動(dòng)。因此，在以往的鏡頭評(píng)測(cè)中，我們常?？吹剑撶R頭在光圈全開(kāi)時(shí)，成像如何如何，在收小一檔光圈后，成像明顯改善，在多少光圈時(shí)，達(dá)到最佳成像效果。
單靠收小光圈來(lái)降低相差對(duì)于成像的影響還不是一個(gè)根本解決方案。要解決它，需要在鏡頭設(shè)計(jì)時(shí)下功夫。在技術(shù)工藝還不發(fā)達(dá)的時(shí)候，往往采用兩枚凸凹透鏡的方法來(lái)解決。具體的方案為：以某一個(gè)入射距(從光軸起算的距離)的光線為基準(zhǔn)，然后使用凸、凹兩枚鏡片加以適當(dāng)?shù)慕M合來(lái)完成。
對(duì)于球面鏡片的球面像差進(jìn)行矯正，是件非常困難的事情。通常是以某一個(gè)入射距(從光軸起算的距離)的光線為基準(zhǔn)，然后使用凸、凹兩枚鏡片加以適當(dāng)?shù)慕M合來(lái)完成。這樣能夠改善球面像差的影響，但不能徹底消除。在目前的技術(shù)水平下，要徹底消除相差的影響，就只有采用非球面鏡片(Aspherical Lens)這個(gè)方法。
非球面鏡片不像普通的凹凸透鏡那樣表面為簡(jiǎn)單的圓球面，非球面鏡在鏡頭邊緣的厚度較大，鏡面為非球面狀。非球面鏡片的作用就是通過(guò)修改鏡片表面的曲率，讓近軸光線與遠(yuǎn)軸光線所形成的焦點(diǎn)位置重合。當(dāng)近軸光線與遠(yuǎn)軸光線都落在同一個(gè)焦平面上后，光斑將會(huì)消失，成像銳度將會(huì)提高。
同時(shí)，由于光線進(jìn)入廣角鏡頭的入射角比較大，所以球面像差的表現(xiàn)在廣角鏡頭更為明顯。因此設(shè)計(jì)優(yōu)秀的廣角鏡頭都會(huì)采用非球面鏡片來(lái)消除像差。對(duì)于長(zhǎng)焦數(shù)碼相機(jī)而言，其鏡頭涵蓋廣角到長(zhǎng)焦的不同焦段，因此，為了保證廣角段的成像，也需要加入非球面鏡去控制相差。推而廣之，目前同樣較為流行的廣角數(shù)碼相機(jī)，要顧及成像都必須加入非球面鏡，因此，我們?cè)谶x購(gòu)數(shù)碼相機(jī)時(shí)，不妨看看其鏡頭結(jié)構(gòu)，是否包含了非球面鏡。
長(zhǎng)焦數(shù)碼相機(jī)使用知識(shí)二：名鏡賞識(shí)
佳能17-40 F4 L，在鏡頭設(shè)計(jì)上使用了3片非球面鏡片和一片低色散鏡片。低色散鏡片用于較厚的鏡片。該鏡頭成像優(yōu)秀獲得了一只好評(píng)，在推出當(dāng)年便獲得了ESIA大獎(jiǎng)。
小結(jié)：
看了像差的概念后，我們也可以得出一些使用長(zhǎng)焦數(shù)碼相機(jī)的要訣。在機(jī)器買回來(lái)后，不妨對(duì)著同一物品，用不同的光圈值多拍攝幾張照片，看看那個(gè)才是鏡頭的最佳成像光圈，在需要拍攝風(fēng)景，或?qū)Τ上褚筝^高的時(shí)候，使用該光圈來(lái)拍攝。
當(dāng)然了， 球面像差也不一定是壞事。像筆者之前常使用的賓得SMC FA SOFT 85/2.8就是巧妙地加大球面像差，以達(dá)到柔焦的效果。光圈越大，球差越明顯，柔焦效果越強(qiáng)。當(dāng)光圈收小時(shí)，成像逐漸銳利，當(dāng)光圈小于F11的時(shí)候，球面像差的效果也達(dá)到最小，成像變?yōu)榱似胀ㄧR頭的效果。各位如果有機(jī)會(huì)使用這枚鏡頭的話，相信對(duì)于球面像差的認(rèn)識(shí)也會(huì)進(jìn)一步提高。
說(shuō)完像差之后，我們就離說(shuō)說(shuō)色散的問(wèn)題。像差的概念可能較難理解，但色散就容易理解多了。 大家都知道，我們看到的白光，都是由七色光合成的。而不同顏色的光線，其波長(zhǎng)也不同。光學(xué)玻璃的折射率又與波長(zhǎng)有關(guān)。波長(zhǎng)不同，折射率不同。波長(zhǎng)短，折射率大，波長(zhǎng)長(zhǎng)，折射率小。當(dāng)白光通過(guò)三菱鏡時(shí)，我們會(huì)看到七色光譜。這種由于波長(zhǎng)不同而引起的光譜便成為色散現(xiàn)象。
色散對(duì)于成像的影響就顯而易見(jiàn)了。首先，由于不同色光焦距不同，物點(diǎn)不能很好的聚焦成一個(gè)完美的像點(diǎn)，所以成像模糊; 其次，由于不同色光焦距不同，所以放大率不同，畫(huà)面邊緣部分明暗交界處會(huì)有彩虹的邊緣。
對(duì)于長(zhǎng)焦鏡頭而言，由于其焦點(diǎn)距離較長(zhǎng)，色散影響較大，如何矯正色散，便成了長(zhǎng)焦鏡頭如何獲得鮮艷明亮顏色的關(guān)鍵所在。在長(zhǎng)焦鏡頭里，單單依靠光學(xué)玻璃的組合難以較好地糾正色散，因此，使用低色散/超低色散鏡片便極其重要了。
低色散/超低色散鏡片，當(dāng)以佳能的螢石鏡片最負(fù)盛名。螢石(氟化鈣晶體)是一種具有反常色散的礦物質(zhì)，由于其特殊的結(jié)構(gòu)成分可以大大消除色差。但這種以它作為材質(zhì)的鏡片難以大量生產(chǎn)，一是達(dá)到光學(xué)級(jí)的螢石價(jià)格昂貴，二是螢石的物理特性難于加工。而佳能將人造螢石應(yīng)用在其L等級(jí)的鏡頭上，使其光學(xué)品質(zhì)更上層樓。
對(duì)于低色散/超低色散鏡片，各家的命名也不盡相同。下面，筆者便將各家的列舉出來(lái)，各位在選購(gòu)的時(shí)候，可以參考。
佳能：L級(jí)鏡頭，一般采用了螢石鏡片或超低色散UD鏡片(應(yīng)用于佳能Pro1上)。
尼康：ED鏡片，超低色散玻璃鏡片(該鏡片目前已經(jīng)應(yīng)用在尼康的CP8800上)
騰龍：LD鏡片，低色散鏡片
適馬：SLD，超低色散鏡片，ELD，特級(jí)超低色散鏡片
圖麗：SD，超低色散鏡片
長(zhǎng)焦數(shù)碼相機(jī)使用知識(shí)三：名鏡實(shí)例
大家廣為熟悉的XB(EF 70-200/2.8L IS USM )
XB(EF 70-200/2.8L IS USM )采用了四片UD鏡片
小結(jié)：
知道了色散的影響，我們?cè)谶x購(gòu)的長(zhǎng)焦機(jī)型的時(shí)候，便要多做資料了。目前的網(wǎng)上評(píng)測(cè)樣張多是盡量表現(xiàn)相機(jī)的成像如何優(yōu)秀，基本看不出一枚鏡頭的好壞，這時(shí)候，便需要我們自己的一點(diǎn)光學(xué)知識(shí)，通過(guò)參看鏡頭的結(jié)構(gòu)，大致估計(jì)其成像優(yōu)缺點(diǎn)。當(dāng)然了，說(shuō)起鏡頭結(jié)構(gòu)，便不得不提這些著名鏡頭結(jié)構(gòu)：高斯結(jié)構(gòu)、雙高斯結(jié)構(gòu)、天塞結(jié)構(gòu)、Sonnar(松鈉)結(jié)構(gòu)、Planar(普拉那)結(jié)構(gòu)……不同的結(jié)構(gòu)，都在消除色散，像差，畸變上有自己獨(dú)特之處。但如果在本文中展開(kāi)敘述則顯得有點(diǎn)太深入了，或許以后的文章，我們?cè)賮?lái)仔細(xì)研究一下吧。
畸變，每一個(gè)焦段的鏡頭都有畸變。對(duì)于廣角鏡頭而言，有廣角透視畸變，對(duì)長(zhǎng)焦鏡頭而言，有長(zhǎng)焦透視畸變。經(jīng)過(guò)上兩部分對(duì)于鏡頭結(jié)構(gòu)的深入討論，為免讀者沉悶，在本文的最后一部分，筆者準(zhǔn)備換一個(gè)角度闡述，在這里，我們會(huì)通過(guò)更多的圖像示例來(lái)說(shuō)明問(wèn)題。
廣角畸變(中間區(qū)域向外突出)
長(zhǎng)焦畸變(中間區(qū)域稍微凹陷)
由于小型數(shù)碼相機(jī)的普及，很多玩數(shù)碼攝影的朋友都沒(méi)有經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的光學(xué)訓(xùn)練，在拍攝人像的時(shí)候，走得近就zoom近一點(diǎn)，走得遠(yuǎn)就zoom遠(yuǎn)一點(diǎn)。其實(shí)，這種做法是錯(cuò)誤的。因?yàn)椋煌慕苟味加胁煌耐敢暬?，某些焦段的透視畸變并不適合人像拍攝。下面，就是因?yàn)閺V角透視畸變的例子。
大鼻子是透視畸變的典型范例
如上圖所示，大鼻子就是這種類型透視畸變的典型范例。(正像我們?cè)?jīng)所看到過(guò)的所有用廣角鏡頭拍攝的特寫(xiě)肖像，其中被攝影對(duì)象的鼻子與面部的其他器官相比會(huì)顯得出奇的大。這就是用廣角鏡頭拍攝的很多照片所具有的一種透視畸變形式的特征。)
要避免，出現(xiàn)這種畸變，便要清楚畸變的成因。下面就讓我們來(lái)分析一下透視。我們的眼睛感覺(jué)遠(yuǎn)近的一種方法就是利用物體的相對(duì)大小，大腦會(huì)告訴我們物體遠(yuǎn)就是顯得小，距離越遠(yuǎn)，顯得越小。
在攝影中，也用相同的方法鑒別透視關(guān)系的。同一個(gè)物體，再遠(yuǎn)處會(huì)顯得比近處小。平行的鐵軌因向遠(yuǎn)處延伸而變得越來(lái)越近，直至匯聚成一點(diǎn)。這一現(xiàn)象的本質(zhì)就是鐵軌間的距離表面上看變小了。
前排的樹(shù)葉被夸張放大了，越到后面，樹(shù)葉也變得越小
透視還有另外一種表現(xiàn)，即物體越近，透視效果越強(qiáng)烈，比方說(shuō)，遍地落葉，貼近一片葉子拍攝，那么，離鏡頭最近的那片葉子便會(huì)顯得很大，遠(yuǎn)離相機(jī)的葉子便會(huì)變得很少。但是，如果在距離遍地葉子一個(gè)適當(dāng)距離，那么地上每片葉子的大小就會(huì)趨于相同了。
換個(gè)角度， 實(shí)際葉子的大小都是差不多
透視的這兩方面特征同樣透用于所有的鏡頭，即：
1. 被攝體越遠(yuǎn)，顯得越小;
2. 鏡頭離被攝體越遠(yuǎn)，被攝體外觀上的大小變化越小。
廣角鏡頭的透視畸變
那么為什么廣角鏡頭常常是產(chǎn)生失真的透視關(guān)系，比如實(shí)例中怪異的鼻子的根源呢?這是因?yàn)椋瑥V角鏡頭視角比較大，因?yàn)槭褂脧V角鏡頭拍攝人物特寫(xiě)時(shí)，往往需要非常接近被攝體拍攝，拍攝距離越近，透視效果(前面示例中，距離最近的士兵顯得最高大)越強(qiáng)烈。人的鼻子尖距離照相機(jī)比面部的其他部分大約近1英寸。由于被攝體越近就會(huì)顯得越大，因此靠近拍攝時(shí)，鼻子就會(huì)顯得比面部其他部分不成比例的大。這就是大鼻子的成因。 其實(shí)，不單單是廣角鏡頭，對(duì)于任何一種鏡頭，當(dāng)非常接近被攝體到一定程度時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生這種失真。越接近被攝體，失真越嚴(yán)重。當(dāng)我們使用廣角鏡頭拍攝特寫(xiě)時(shí)，由于希望拍攝主體充滿畫(huà)面，便要離拍攝主體很近，這么短的距離，恰恰進(jìn)入了廣角鏡頭的失真距離范圍。
(換言之，倘若是在相同的距離使用所有鏡頭進(jìn)行拍攝的話，廣角鏡頭并不會(huì)比任何一只其他鏡頭更歪曲透視。實(shí)際上，通過(guò)試驗(yàn)并不難證實(shí)這一點(diǎn)，使用不同焦距的鏡頭拍攝一排柱子或一排樹(shù)或是任何成排的對(duì)象，在相同的位置拍攝所有的照片，然后放大每一影像的相同部分，目的是在照片上得到同等大小的影像。最后，不管所用鏡頭的焦距如何，在任何一張照片上都不會(huì)看到透視方面存在任何的差異。原因是所有照片的拍攝距離都是相同的，即被攝體到鏡頭的距離都是相同的。)
實(shí)際上，隨著被攝體的越來(lái)越遠(yuǎn)，透視畸變會(huì)變得越來(lái)越小，但卻開(kāi)始變得扁平。相距很遠(yuǎn)的兩個(gè)被攝體卻顯得像一個(gè)在另一個(gè)之上似的。從下圖的照片中可以非常明顯地看到這種現(xiàn)象。馬路兩邊的護(hù)欄距離，隨著馬路的不斷延伸，越來(lái)越近。
長(zhǎng)焦數(shù)碼相機(jī)使用知識(shí)四：扁平的透視效果
由于被攝體距離照相機(jī)非常遙遠(yuǎn),從而產(chǎn)生了扁平的透視效果。正像上面這幅照片中看到，兩邊的路燈前后間隔似乎越來(lái)越近，但其實(shí)，兩盞路燈間相隔的距離還是一樣的。因此,從很遠(yuǎn)距離拍攝的被攝體似乎給壓平了。
為什么這種情形經(jīng)常會(huì)在用遠(yuǎn)攝鏡頭拍攝的照片中看到呢?這是因?yàn)槭褂眠h(yuǎn)攝鏡頭時(shí)，拍攝距離往往更為遙遠(yuǎn)。事實(shí)上，在相同的距離處無(wú)論使用什么鏡頭都會(huì)產(chǎn)生這種失真。
長(zhǎng)焦數(shù)碼相機(jī)使用知識(shí)五：人像焦段
既然我們清楚了不論廣角鏡頭還是長(zhǎng)焦鏡頭，都會(huì)產(chǎn)生透視畸變，那么，現(xiàn)在，我們將我們剛才的知識(shí)運(yùn)用到人像拍攝中去。我們不想出現(xiàn)大鼻子的現(xiàn)象，也不要由于長(zhǎng)焦鏡頭出現(xiàn)空間過(guò)度壓縮的“平面”， 那一個(gè)焦段的鏡頭能夠盡可能地避免以上情況呢?或者說(shuō)那一個(gè)焦段的鏡頭最適合拍攝人像呢?經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，我們發(fā)現(xiàn)，在35mm系統(tǒng)里，85-135mm焦段的鏡頭比較適合人像拍攝。在這個(gè)焦段里，我們總能拍攝到?jīng)]有明顯畸變的人像特寫(xiě)照片。此外，使用這個(gè)焦段的鏡頭還有一個(gè)好處，攝影者與被攝影者的距離不會(huì)太遠(yuǎn)而產(chǎn)生心理上的生疏，也不會(huì)因?yàn)樘沟綌z影者很容易便影響到被攝影者。所以，現(xiàn)在各位也該清楚了，為什么目前135系統(tǒng)里，較為著名的人像鏡頭都在85-135mm這個(gè)焦段中。
明白了這個(gè)理論，我們?cè)谂臄z人像，尤其是人像特寫(xiě)時(shí)便要注意了。選用恰當(dāng)?shù)慕苟?，如果想比較真實(shí)地拍攝人物，就在適當(dāng)?shù)木嚯x采用85-135mm焦段拍攝。拍攝的時(shí)候，先定好一個(gè)拍攝的焦段，然后適當(dāng)?shù)刈咔包c(diǎn)或者走近點(diǎn)拍攝。不要站著不動(dòng)，站得近就zoom遠(yuǎn)一點(diǎn)，站得遠(yuǎn)就zoom近一點(diǎn)。
結(jié)語(yǔ)：
文章寫(xiě)到這里，就此打住了。其實(shí)，關(guān)于長(zhǎng)焦數(shù)碼相機(jī)的運(yùn)用，還有很多值得注意的地方。而一些，更是涉及到眾多光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。而在長(zhǎng)焦的構(gòu)圖與拍攝上，也有相當(dāng)多的小技巧。例如，例如虛化背景上，拍攝角度，光圈，攝影距離，長(zhǎng)焦段，天氣等等對(duì)于長(zhǎng)焦數(shù)碼相機(jī)在虛化背景上都有影響。 不過(guò)限于篇幅，這里不做詳細(xì)介紹了，希望下次還有機(jī)會(huì)，為各位慢慢道來(lái)。
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