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书刊扫描仪选购常识-关于相机镜头的基本知识

发布:2020-02-23 10:07 点击:0

      相机根据镜头能分为两种,固定镜头的相机和可更换镜头的。今天高档的相机,除了徕卡的Leica Q是固定镜头(28mm,F1.7的大光圈镜头),都是可更换镜头的。因此,相机的镜头质量以及和相机的匹配程度,决定了相机成像的好坏。

      相机的镜头通常可以按照四个维度划分
      1. 根据相机感光器件CMOS的尺寸分。
      比如全幅相机的镜头,APS的,4/3的,以及中幅的等等。这些镜头并非不能在不同尺寸的相机上混用,而是混用后,等效焦距会相应地放大或缩小,比如把全幅相机的镜头用在APS上,焦距是50mm的镜头就相当于75mm了。而APS的镜头用在全幅相机上,图片四周会有黑圈。
      2. 根据镜头接口划分。
      尼康的是F接口,佳能是EF,徕卡是M,索尼是E(和退休的A),潘太克斯是K,等等。买镜头如果是相机原厂的,除了个别厂家有两种以上的镜头接口,否则不用担心不匹配。但是买专业镜头厂的镜头,就要注意接口了。
      3. 原厂镜头和专业镜头厂的镜头。
      通常原厂的镜头质量好,比如尼康和佳能的。但是也有例外,比如专业镜头厂蔡司为尼康和佳能做的很多镜头比原厂的好,而且贵很多。
常见的镜头厂是日本的三家,腾龙、适马(Sigma)和图丽。我个人认为这个次序就是它们质量的排序。此外,德国的蔡司和奥地利的福伦达都是很好的镜头品牌。蔡司的镜头很贵,价格仅次于徕卡的。      我个人认为福伦达为徕卡生产的镜头性价比很高。
      4. 定焦镜头和变焦镜头。
      它们有什么区别,为什么有了变焦镜头还需要定焦镜头?这是很多人经常问我的问题。要解答这个问题,先要说说镜头的焦距。
      我们在中学物理里学过,从透镜到后面的焦点之间的距离就是焦距。比如焦距是50mm的镜头,就意味着清晰成像时,从镜头到底片,也就是CMOS的距离是50mm。我们在中学物理中还学过,如果一个景物放在透镜前和焦距相等的距离,也就是50mm处,它在底片上的映像和原物的大小是1:1的。
      比如你要是用全幅相机底片(底片36mm)拍一个直径36毫米的花朵,这朵花就充满了整个画面。当然,没有照相机的镜头能做到对50mm那么近的景物聚焦,你可能需要将花朵放在500毫米,也就是半米处的距离拍摄,这是焦距的10倍距离。由于景物也就是花朵的距离远了,因此它在底片上的映像大小就按比例缩小了,只有真实景象的1/10成像。
      如果你这时还想拍一个大大的花朵,只能使用焦距大的镜头。如果你能找到一个500mm的镜头,你就依然能拍出1:1的照片。总之,镜头的焦距越大,拍摄的图片越大。
      但是拍照时,并非总是要将一个尺寸小的东西拍得尽可能地大,有些时候需要将很多景物想办法装进照片。比如你们同学聚会要拍一张合影,大家站在五米(5000毫米)远处,采用50mm的镜头,只能拍到底片(36mm)宽度的100倍,也就是3.6米宽的画面。大家经常会发现拍合影的时候站在旁边的人拍不进去,就是这个原因。
      要想取景取得更宽,只有两个办法,一个是往后站,另一个是使用一个焦距更小的镜头。比如你使用焦距是25mm的镜头,就能把取景的宽度增加一倍,也就是7.2米宽,一排站10个人是没有问题的。
      50mm的镜头,通常被称为标准镜头,比它小的被称为广角镜头,因为取景比较广;比它大的被称为望远镜头(中长焦),因为能够拍清楚远处的细节。摄影时通常需要根据当时的情况,使用不同焦距的镜头。这时有两个不同的做法,一个是多带几个镜头临时更换,另一个是携带一个可以改变焦距的镜头,即变焦镜头。
      初学者有一半都喜欢变焦镜头,特别喜欢那种变焦范围很大的镜头,比如从28mm一直到200mm,觉得这样什么景色都能拍下来。但是,凡事有一利就有一弊,变焦镜头相比固定焦距的镜头,也就是定焦镜头有两个明显的不足。
      首先,变焦镜头的成像质量远不如定焦镜头高,镜头的解像力(等会儿再讲它的含义)能做到定焦镜头的2/3就不错了。也就是说,如果你用定焦镜头拍摄了一个2000万像素非常清晰的照片,采用变焦镜头,虽然照片大小还是2000万像素,但是清晰程度只相当于2000万x2/3x2/3,大约是900万像素。
其次,变焦镜头的光圈很难做大,这在光线较暗的时候使拍摄变得困难,而且不容易拍出漂亮的背景虚焦的照片。
      此外,由于要变焦,光路需要设计得非常复杂,所以镜头通常都比较大,比较重。
业余摄影爱好者通常喜欢变焦镜头,原因我们前面说了。在专业摄影者中,新闻摄影记者需要使用变焦镜头,因为他们需要随时变换焦距。
      另外三类专业摄影人士喜欢使用定焦镜头,他们是:
      1、摄影棚或者肖像摄影者(比如拍婚纱照的人);
      2、野外风光摄影者,因为他们在一个景点一呆就是半小时甚至更长时间,有足够多的时间换镜头,或者多带两个相机;
      3、街拍者,他们主要是出于便携性和不张扬的考虑,他们要迅速按动快门,而且不希望干扰被拍摄的人。
      越是初级的摄影者,越容易成为所谓的器材党,生怕自己缺了哪个镜头,无法拍出最好的照片,这反映出他们拍摄的目的不明确。有经验的摄影者,知道自己想要什么,懂得取舍,因此反而不需要带一大堆器材。他们会根据自己的器材去构图,寻找拍摄的对象。
      我一般建议,有一些摄影基础的朋友,在使用变焦镜头一段时间后,可以购买一两个好的定焦镜头,去练习一下在固定的视角上,如何拍出高质量的图片。我一般建议购买35mm的小广角,或者50mm的标准镜头。
      35mm的镜头被摄影师们看成是户外摄影的万能镜头,适用的场景很多。而50mm的标准镜头通常最大光圈能够做到很大,不仅可以在光线暗的时候拍摄,而且可以拍出虚焦的人物作品。
 
      最后解释一下两个重要的概念,以便大家挑选器材和摄影时参考。
      首先讲一下刚才说的解像力的概念。由于光线是一种电磁波,而不单单是颗粒无限小的粒子,因此两个光子靠得太近时就会相互干扰,照到底片上就不清楚了,因为任何镜头都存在物理上分辨率的极限,这就是解像力。通常,人们用两个参数来描述镜头的解像力。
      第一种是在底片上每毫米能够清晰地分辨出多少条黑白线。这种参数源于过去胶卷时代,测镜头的解像力就是在目标处白纸上画上很多细线,看看拍的照片印出来能有多清楚。一些好的镜头,成像的中心位置可以做到每毫米150线,边缘可以做到100线。由于那些线是黑白相间的,因此分辨出一条线相当于能够清晰成像两个像素(一黑一白)。
      解像力是150线/mm的镜头,如果用在全幅相机上,CMOS(底片)是36mmx24mm,那么这个镜头最多能够做到水平36x150x2=10800点的分辨率,垂直能够做到24x150x2=7200点的分辨率,两个分辨率乘起来大约是75兆像素。如果考虑到底片边缘地区的解像力会下降,其实能做到24兆像素就不错了。
      达到这样分辨率的镜头,只有徕卡、尼康和蔡司最好的镜头。这也就是说,像4600万像素的尼康D850或者5000万像素的佳能5Ds,其实镜头完全无法让底片实现最高的分辨率。这也是为什么尼康最专业的D5相机和佳能最专业的1D Mark2只有2000万像素的原因。
      而如果追求更高的分辨率,就要使用大底片的中幅相机了。
      因此大家在购买相机时,要考虑手上镜头的质量,如果没有好镜头,再好的相机,功能也发挥不出来。
      第二种衡量解像力的参数是每幅多少点,而这个每幅是按照全幅相机底片的高度,即24mm来定的。我们在前面讲了,由于镜头中心的解像力较高,旁边较低,因此单纯给出中心一个点,或者旁边一个点的解像力没有太大意义,不如直接衡量画面整体的解像力。
      最后说说光圈的概念。光圈就是镜头开口的大小,开口大,进光量就多,在暗处摄影也能比较清晰。但是,每一个镜头,最大的光圈是有限的,通常这个指标越大价格越贵,而且到最后,它的价格几乎呈指数上涨。
      变焦镜头,能够做到2.8的光圈,也就是F2.8,就非常难得了,而定焦镜头可以轻易做到F1.4的光圈,也就是镜头开口直径大一倍,进光量(和圆的面积成正比)大三倍。相机上给出的光圈数字是一个倒数,数字越小,光圈越大。
      了解了照相机镜头的基本知识,我们接下来讨论一个大家常常会争论的问题,到底手机照相能否比相机更好?

来源:作者:吴军 《谷歌方法论》( 2019年)