摄像机焦距解析

介绍一 来源百科焦距，是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式，指从透镜的光心到光聚集之焦点的距离。亦是照相机中，从镜片中心到底片或CCD等成像平面的距离。具有短焦距的光学系统比长焦距的光学系统有更佳聚集光的能力。简单的说焦距是焦点到面镜的顶点之间的距离。如果你在相机的英文规格书上看过“f =”，那么后面接的数码通常就是它的焦长，即焦距长度。如：“f=8-24mm，38-115mm(35mm equivalent)”，就是指这台相机的焦距长度为8-24mm，同时对角线的视角换算后相当于传统35mm相机的38-115mm焦长。一般而言，35mm相机的标准镜头焦长约是28-70mm，因此如果焦长高于70mm就代表支持望远效果，若是低于28mm就表示有广角拍摄能力。“可对焦范围”则是焦长的延伸，通常分为一般拍摄距离与近拍距离，相机的一般拍摄距离通常都标示为“从某公分到无限远”，而近阶段设计的产品则往往还会提供近距离拍摄功能(macro)，以弥补一般拍摄模式下无法对焦的问题。有些相机就非常强调具有支持1厘米近拍的神奇能力，适合用来拍摄精细的物体。相机的镜头是一组透镜，当平行于主光轴的光线穿过透镜时，会会聚到一点上，这个点叫做焦点，焦点到透镜中心的距离，就称为焦距。焦距固定的镜头，即定焦镜头；焦距可以调节变化的镜头，就是变焦镜头。（当一束平行光以与凸透镜的主轴穿过凸透镜时，在凸透镜的另一侧会被凸透镜汇聚成一点，这一点叫做焦点，焦点到凸透镜光心的距离就叫这个凸透镜的焦距。一个凸透镜的两侧各有一个焦点。）光心（Optical center）：可以把凸透镜的中心近似看作是光心。我们用的照相机的镜头就相当于一个凸透镜，胶片（或是数码相机的感光器件）就处在这个凸透镜的焦点附近，或者说，胶片与凸透镜光心的距离大至约等于这个凸透镜的焦距。凸透镜（convex lens）能成像，一般用凸透镜做照相机的镜头时，它成的最清晰的像一般不会正好落在焦点上，或者说，最清晰的像到光心的距离(像距)一般不等于焦距，而是略大于焦距。具体的距离与被照的物体与镜头的距离（物距）有关，物距越大，像距越小，(但实际上总是大于焦距)。由于我们照相时，被照的物体与相机(镜头)的距离不总是相同的，比如给人照相，有时，想照全身的，离得就远，照半身的，离得就近。也就是说，像距不总是固定的，这样，要想照得到清晰的像，就必须随着物距的不同而改变胶片到镜头光心的距离，这个改变的过程就是我们平常说的“调焦”。在摄影上当将摄影镜头调整到无限远时，其实是一个有名无实的焦距。在设计上，是将透镜的主平面与底片或成像传感器的距离调整为焦距的长度，然后，远离镜头的影像就能在底或或传感器上形成清晰的影像。当镜头要拍摄比较接近的物体时，是镜头的实际焦距被改变了。焦距通常使用毫米（mm）来标示，但仍然可能看见一些使用厘米（cm）或英吋标示的老镜头。视野的大小取决于镜头的焦距和底片大小的比例。由于最大众化的是35mm规格，镜头的视野经常是根据这种规格标示的。对标准镜头（50mm）、广角镜头（24mm）、望远镜头（500mm）视野都是不一样的。对数码相机上也是一样，它们的感光器比一般传统的35mm底片还要更小，所以相对的只要更短的焦距，就可以得到相同的影像。镜头焦距 焦距与人类的眼睛一样，数码照相机通过镜头来摄取世界万物，人类的眼睛如果焦距出现误差（近视眼），则会出现 无法正确的分辨事物，同样作为数码相机的镜头，其最主要的特性也是镜头的焦距值。镜头的焦距不同，能拍摄的景物广阔程度就不同，照片效果也迥然相异。如果您经常使用普通的35毫米相机，对相机的镜头焦距应该会有基本的认识，比如一般使用35毫米左右的镜头拍摄风景、纪念照，而用80毫米左右的镜头拍证件照所需要的“大头像”。与传统的相机相比，由于数码相机使用CCD感光器件，因而其镜头上标明的焦距通常是5.0毫米、10毫米等等，在普通的35毫米相机上一般都使用超广角或鱼眼镜头了，而数码相机厂家一般使用的镜头只是相当于35毫米相机的小广角镜头。我们不难看出，对于相同的成像面积，镜头焦距越短视角就越大；而对于同样焦距的镜头而言，成像面积越小， 镜头的视角也越小。35毫米相机的成像面积等于135胶卷的感光面积标准的3624毫米，数码相机使用CCD传感器代替了传统相机中胶卷的位置，它的面积却有好几种规格，从高档专业相机的184276毫米到普通数码相机的23、12、13甚至1/4英寸各不相同。也就是说，同样的镜头，在有的数码相机上是广角效果，但在别的相机上可能就变成了标准镜头。看来，我们要依靠焦距值来区分数码相机镜头的视角是很不方便的，所以数码相机厂家通常都会提供一个容易比较的相对值，也就是标出与数码相机镜头视角相同的35毫米相机镜头焦距，这样的对应焦距值我们就很容易理解了。像富士MX500的镜头焦距是76毫米，对角线视角70度，相当于35毫米镜头，是个小广角；富士的MX-600装有相当于35105毫米的小广角变焦镜头。我们在评价与选购数码相机时，也只要参考换算到35毫米相机的镜头焦距就可以了，镜头具体的实际焦距是多少，与我们基本无关，您也无法去具体核算，其实数码相机得光学变焦的倍数就基本上能够反应这个指标，虽然不同型号的数码相机会有一定的差别，但差别不会太大，如果您不是很刻意的追求具体的相当于35毫米相机的对应焦距，参照数码相机的光学变焦的倍数，一般就可以了。-介绍二镜头的焦距可以理解为从镜头的中心点到胶片（CCD）平面上所形成的影像之间的距离。 镜头的焦距决定了该镜头拍摄的被摄体在胶片（CCD）上所形成影像的大小。 假设以相同的距离面对同一被摄体进行拍摄，那么镜头的焦距越长，则被摄体在胶片（CCD）上所形成的影像就越大。 标准镜头的视角约50度左右，这是人单眼在头和眼不转动的情况下所能看到的视角，从标准镜头中观察的感觉与我们平时所见的景物基本相同。35mm相机的标准镜头的焦距多为40mm，50mm或55mm。 广角镜头，顾名思义就是其摄影视角比较广，适用于拍摄距离近且范围大的景物，有时用来刻意夸大前景表现，强烈远近感以及透视。35mm相机的典型广角镜头为焦距28mm，视角为72度。比一般广角镜头视角更大的是超广角镜头（如焦距为24mm，视角84度）以及所谓的鱼眼镜头，其焦距为8mm，视角可达180度。 长焦距镜头适于拍摄远距离景物，景深较小，因此容易使背景模糊，主体突出。35mm相机长焦距镜头通常分为三级，135mm以下称中焦距，如85mm，视角28度，105mm，视角23度以及135mm，视角18度。中焦距镜头经常用来拍摄人像，有时也称为人像镜头。135500称长焦距，如200mm，视角12度，400mm，视角6度。500mm以上的称为超长焦距，其视角小于5度，适用于拍摄远处的景物。如球场上的特写以及野生动物的拍摄，因无法靠近被摄物，超长焦距镜头就大有用武之地。 随着技术的不断提升 超长的焦距600mm的乃至更长焦距的镜头都可以制造，但造价十分昂贵。 接下来解释 尼康 AF-S 400mm f/2.8D IF-ED II 的参数含义及所起到的作用： AF-S - 代表该自动对焦镜头装载了静音马达(Silent Wave Motor，S)，这种马达等同于佳能的超音波马达(ultrasonic motor)，可以由“行波”(traveling waves)提供能量进行光学聚焦，可高精确和宁静地快速聚焦，可全时手动对焦。 400mm - 镜头焦距 f/2.8 最大光圈 D Distance）- 焦点距离数据传递技术，问世于1992年。代表镜头可回传对焦距离信息,作为 3D (景物的亮度，景物对比度，景物的距离) 矩阵测光的参考以及 TTL 均衡闪光的控制。 IF（Internal Focusing）- 内对焦技术。所谓内对焦是指镜头在对焦时，前后组镜片都不移动，而由镜头内部的一个对焦镜片组（focus lens group）的浮动来完成对焦，对焦时镜头长度保持不变。IF技术的采用使快速而安静的对焦变为可能。 ED（ Extra-low Dispersion）- 超底色散镜片。指这支镜头内含 ED 镜片，最大限度降低镜头色差（chromatic aberration），从而保证镜头有优异的光学表现。 II 此型号所推出的第二代。 关于尼康主流单反相机的选择。如果购买套机，在D40 D50 D70s中建议选择D70s套机. 因为性能最高价格已经很低而且套头素质在三款中最好。可以搭配所有尼康尼克尔镜头及腾龙、适马、图丽等副厂镜头。-介绍三较常见的有8mm，15mm，24mm，28mm，35mm，50mm，85mm，105mm，135mm，200mm，400mm，600mm，1200mm等，还有长达2500mm超长焦望远镜头。 镜头根据其焦距的长短，也即拍摄时的视角，可分为标准镜头，广角镜头和长焦距镜头等。 标准镜头的视角约50度左右，这是人单眼在头和眼不转动的情况下所能看到的视角，从标准镜头中观察的感觉与我们平时所见的景物基本相同。35mm相机的标准镜头的焦距多为40mm，50mm或55mm。120相机的标准镜头焦距一般为80mm或75mm，相机片幅越大则标准镜头的焦距越大。而数码相机由于其成像介质（CCD或CMOS）有大有小，标准镜头的焦距也不一致。为了方便直观，说起DC镜头时经常采用等效于35mm相机的所谓等效焦距，这个等效就是指视角上的等效。以下就只说35mm相机的镜头，其他片幅的相机以及数码相机可以类推。广角镜头广角镜头，顾名思义就是其摄影视角比较广，适用于拍摄距离近且范围大的景物，有时用来刻意夸大前景表现，强烈远近感以及透视。35mm相机的典型广角镜头为焦距28mm，视角为75度。常用的还有比28mm略长一些的35mm，38mm的所谓小广角（多见于傻瓜机）。 比一般广角镜头视角更大的是超广角镜头（如焦距为24mm，视角84度）以及所谓的鱼眼镜头，其焦距为8mm，视角可达180度。 长焦距镜头适于拍摄远距离景物，景深较小，因此容易使背景模糊，主体突出。35mm相机长焦距镜头通常分为三级，135mm以下称中焦距，如85mm，视角28度，105mm，视角23度以及135mm，视角18度。中焦距镜头经常用来拍摄人像，有时也称为人像镜头。135500称长焦距，如200mm，视角12度，400mm，视角6度。500mm以上的称为超长焦距，其视角小于5度，适用于拍摄远处的景物。如球场上的特写以及野生动物的拍摄，因无法靠近被摄物，超长焦距镜头就大有用武之地。镜头焦距的定义一般我们说：焦距就是透镜是中心到焦点的距离。但这仅仅是单片薄透镜的情况，由于照相机的镜头都是由许多片透镜组合而成的，因此，情况远不是那么简单。 镜头的焦距分为像方焦距和物方焦距。像方焦距是像方主面到象方焦点的距离，同样，物方焦距就是物方主面到物方焦点的距离。必须注意，由于照相机镜头设计，特别是变焦距镜头中广泛采用了望远镜结构，物方焦距与像方焦距是不一定相等的。我们平时说的照相机镜头的焦距是指像方焦距。-第二篇 数码相机焦距、相对焦距、焦距系数 经常看到我们的消费DC说相对焦距，或者“相对35MM相机焦距”，是什么意思呢？到底之间有什么关系，选相机，应该看哪个参数？变焦倍数越大，是不是相机越强？单反要达到长焦机的焦距是不是要几十公斤重的镜头？成像虚化效果与什么有关系？长焦机和入门单反，到底谁强谁弱？ 相信如果你认真看完本文，会对你以前在数码相机方面所产生的问题，获得一个圆满的答案。 一、什么是相对焦距？实际焦距？ 这些都得从感光元件（本文为方便称之为CCD）的尺寸说起。首先我们来看一张图，这张图来自于我们物理课本的知识：由于消费数码相机的CCD相对全幅数码相机CCD的大小相差比较大，所以我们就可以看到，同样焦距的情况下，消费数码的CCD成像只能成像全幅数码中的很小一部分。来张直观的图，相同焦距的情况下，拍摄范围的区别：那么，我们如果要用消费数码拍摄和全幅数码一样大的画面呢？数码相机要多大的焦距才能拍摄和全幅相机相同的画面？这时候，我们就得计算消费数码的焦距，我们拿出物理课本，得知焦距的运算公式（1/f=1/u+1/v）我们以常用的竖直拍半身人像来计算这个。假设我们的被拍摄体（人像包括构图区域）高度为800mm，即0.8米。全幅画机的CCD宽度为36mm，画片充满感光CCD时，我们可以计算出焦距： f=uv/(u+v)=36*800/(36+800)=34.449mm 再来计算我们的普通相机的焦距，由附图可以查得消费相机的大致CCD大小，我们以现在长焦相机1/2.33的CCD尺寸来计算，因此估计了一下，大约最长边为6： f=uv/(u+v)=6*800/(6+800)=5.96mm 也就是说，在普通消费DC上，5.96的焦距，可以获得在全幅DC上34.449的焦距大小相同的图片，这就是相对焦距。即：5.96的焦距相当于在全幅上34.449的焦距。 现在我们可以看看，我们的长焦相机，相对于35mm相机的焦距倍数关系：34.449/5.96=5.78 倍，这个就是我们说的焦距系数。 于是，以我们的P80长焦相机27-486焦距为例，我们可以计算出相机的实际焦距：4.67-84.08 这和我们从网上查得的参数4.7-84.2mm是差不多的，为什么会有差距呢？因为我们刚才估算了1/2.33的CCD大小。所以有一定误差。 同样的实际焦距，由于CCD的不同，而产生拍摄范围的不一致，小CCD的相机要获得同大CCD拍摄范围一样，则必须缩小焦距。所以我们经常看到小CCD拍摄的图片，焦距一般都很小。就是这个原因。 二、到底相对焦距重要还是实际焦距重要？ 在这个问题上，我们就必须了解景深的概念。 当我们拍人像时，需要得到背景虚化的效果，那么，我们的长焦机到底有没有这种功能呢？其实景深和镜头有莫大的关系，网上也有计算公式，因为公式比较复杂，这里就不从这个方面来讲。但我们从凸透镜成像原理也可以得出：当成像白板无限接近2f时，被成像的蜡烛只能在接近2f的一段很小的区域移动，才能成比较清晰的像。蜡烛能成像的这段距离，即是我们所说的景深。这里还没有考虑光圈，可以把光圈想象到最大，因为没有光圈。这里，我们必须要知道，光圈最大时，景深越浅。 所以，抛开光圈不谈，我们可以了解到，浅景深实际上和焦距，被拍摄体离相机的距离有关。焦距越大，被拍摄体离相机距离越近，即可获得较浅的深景。如下图： 这就是我们为什么要最大限度的接近相机，而获得浅景深的原理。顺便说下：自动对焦的过程，就是调节成像板与凸透镜之间距离的过程。回到正题，到此我们已经明白，景深和实际焦距有关系。但实际应用中，单反相机因为镜头的原因，在相同焦距下，可以获得比消费CCD更好的背景虚化功能，这是镜头质量的原因。因此，从上面的文字，我们了解到，要想背景虚化，其实就是看实际焦距。焦距越大，并且被摄物体越接近2f，成像较为清晰的区域就会越短。所以，长焦机实际焦距在4.7-84.2mm，完全能够拍摄背景虚化的人像（高度800mm，即半身相）。综上，对于普通DC来说，看相对焦距已经足够了，因为我们关心的是构图的区域。而对于长焦机来说，我们或许更关心背景虚化问题，因此，需要看实际焦距。一般，根据本人的经验实际焦距上了30以上后，即有一定的背景虚化能力。焦距越大，虚化效果越好。而对于拍远景来说，相对焦距只与构图大小有关系，而非提高图片质量，在单反上，105实际焦距的镜头拍的远景，未压缩的格式上截一小块（与长焦机最长焦距大小一样的图片，参见图一），这一小块的成像质量上，远远超过长焦机。相对焦距，仅仅只用于构图，而实际焦距，才是镜头成像能力的标志。希望大家不要被长焦机的相对焦距误导。三、入门单反套头(18-55)是不是垃圾？ 在选择入门单反和普通长焦机的时候，我们常常会有这样的疑问，到底18-55相对普通相机是个什么概念？而18-55的三倍光变和普通数码的三倍光变有什么区别吗？ 于是，我们来计算18-55相对普通消费DC的焦距，根据我们上面得出和系数可以得到相对消费DC的焦距：18*5.78-55*5.78 = 104-317 最长焦距为317，这在消费DC上（除长焦机外）已经很少见到了。所以，本人认为，套头18-55仅焦距就强过绝大部分的普通DC。更何况它具有比消费DC更优秀的成像能力。 所以，对于一般的使用来说，18-55足以应付普通人像、风景等摄影场景。至于人像背景虚化，相对长焦机最长焦距来说，还是略差一点。附：有人会问，为什么18-55只有三倍变焦而普通DC在27-317可能有8倍以上变焦呢？这就是因为CCD大小搞的鬼，同样的镜头长度，比如富士的S100FS，实际最长焦距为101.5，而佳能的SX10 IS，实际最长焦距为100，两者实际焦距相差不大，但因为富士CCD采用的是2/3而佳能采用的是1/2.3，所以相差不大的实际焦距，在两个CCD上，却产生了光学变焦倍数的差别：型号 实际焦距 CCD尺寸变焦倍数 相对焦距尼康P80： 4.7-84.2mm1/2.33 18x 27-486mm松下FZ28： 4.8-86.4mm1/2.33 18x 27-486mm佳能SX10 IS： 5.0-100mm 1/2.3 20x 28-560mm富士S100FS： 7.1-101.5mm 2/3 14.3x28-400mm尼康D90套机：18-105mmASP-C 5.8x27-157.5mm佳能EOS 5D套机： 24-105mm 全画幅 4x24-105mm(以上机型，实际焦距相差不大，看看相对焦距和CCD的关系)这就是由于CCD不同而产生的变焦倍数的明显区别，佳能SX10相对富士S100实际焦距小而变焦倍数却大。得出长焦机方面的结论：单反18-105mm镜头足以战胜市面上所有长焦机的焦距、成像效果等。而非小编们所谓的几十公斤的器材。