首先镜头具有纳光的本领。“纳光”就是指镜头在限定的时间内能够纳入多少光量 (通过光圈和快门的开启来完成) ;其次镜头能够汇聚光线,结成清晰的影像(通过调整镜头的焦点距离来实现。
镜头的孔径是影响镜头透光力的重要因素。镜头透光力强,通过镜头所见物体明亮,透光力弱。物体则相对昏暗。
镜头的有效孔径实际就是镜头的最大相对孔径。有效孔径的标示为1:?。注意:镜头的有效孔径,很多时候有人称为“口径“。这个要和“滤光镜的口径”区分开。
有效孔径大的镜头便于在暗弱光线下使用较高的快门速度,故又称为快速镜头,便于获取小景深。有效孔径小的镜头大多数只能使用较低的快门速度,故又称为慢速镜头。
快门可以控制通光量时间长短,它和光圈一起相互配合控制曝光量;使运动中的物体均可以获得清晰的影像;使用不同的快门速度对运动物体的再现也是不同的。
常见的速度标记有: 1 2 4 8 15 30 60 125 250 500 1000等;这些数字均是表示实际快门速度的倒数秒,也就是1秒,1/2秒,1/4秒……依此类推。
在有些相机上,1秒标记的另一侧用不同颜色标记:2、4、8、15、30等,这是表示世纪的快门速度秒。相机快门速度的幅度变化越大越好。一些高档相机已经达到1/8000秒。美能达9XI相机则创下了1/12000秒的最高快门速度之最。
速度与光圈通光量的对照表:
F系数 |
F32 |
F22 |
F16 |
F11 |
F8 |
F5.6 |
F4 |
F2.8 |
F2 |
通光量倍数 |
1 |
2 |
4 |
8 |
16 |
32 |
64 |
128 |
256 |
快门速度 |
1/4 |
1/8 |
1/15 |
1/30 |
1/60 |
1/125 |
1/250 |
1/500 |
1/1000 |
又称“慢门”。B门和T门的操作方式不同。B门是要一直按住快门按钮,直到曝光结束才可以松开,而T门再开启快门的时候按一下按纽松开,在关闭快门的时候再按一下按钮。T门的操作显而易见比较方便。
标准镜头的焦距长度接近相机所使用胶片对角线长度。所以,不同画幅的相机,标准镜头的焦距也不相同。画幅为24MM乘36MM的135相机的标准镜头焦距为50MM,画幅为56MM乘56MM的120相机的标准镜头则是75MM的镜头等等。
焦距短于相机所用胶片对角线的长度的镜头称为广角镜头。 对于135画幅而言,广角镜头现有的焦距范围约为14~35mm,视角范围为60-115°,其中焦距自14~21mm的称为超广角镜头;焦距自24~40mm的称为普通广角镜头。其实这些分类不是很严格的,根据时间的变化而变化,在15年前,24mm的广角镜头就称之为超广角镜头了。
鱼眼镜头是一种极端的超广角镜头,焦距范围一般为6~16mm。其特点是视角很大,多在170°,有些甚至达到230°,而且桶形弯曲畸变很大,画面边缘的直线都被弯曲,只有通过中心部分的直线能够保持原来的直线状态。
长焦镜头其焦距大于标准镜头,如对135相机来说,85-135mm一般称为中焦距镜头;135-300mm一般称为长焦距镜头;300mm以上的称为超长焦距镜头。
焦距可以改变的镜头为变焦距镜头。按照变焦方式分为单环推位式与双环转动式。 变焦镜头除了有调焦环外,还多了一个变焦环。调节该环可以使镜头的焦距值在预定范围内灵活地改变。变焦镜头的最长焦距值与最短焦距值之比,称为该镜头的变焦倍率。
具有特殊功能的摄影镜头称为特殊镜头,其种类较多,用途各异。主要有1)、微距镜头,能够产生巨像效果。2)、透视调整镜头,一种可以通过光学主轴改变透视效果的特殊镜头.一般用于建筑摄影,调整高层建筑垂直线的收缩,使其看起来相对平行。3)、柔焦摄影镜头,又称柔光镜头.是一种能使影像产生轻度虚化的镜头。4)、变焦距附加镜,可以改变原有镜头的焦距。5)、医用摄影镜头,一种有内置环形X闪光灯的微距摄影镜头,可以对不便于用一般方法照明的被摄物体,惊醒无阴影的X闪光摄影。
现代照相机的镜头多为复式镜头。复式镜头是由多片凹凸透镜(高质量的光学玻璃制成)组成。凸透镜:中间厚边缘薄的称为凸透镜。具有汇聚光线的作用。按其形状不同可分为双凸透镜,平凸透镜,凹凸透镜。 凹透镜:中间薄边缘厚的称为凹透镜。具有发散光线的作用。按其形状可分为双凹透镜,平凹透镜,凸凹透镜。
是镜头的光学结构。一般有3片3组,6片4组,10片8组等等。片是指透镜的片数,组是指透镜的组合情况。片组的情况影响镜头的成像质量。性能相同的镜头,透镜片组多,成象质量好。
通常的摄影镜头,其透镜总是有一些凸凹透镜匹配组成。这些透镜的表面或凹或凸,总是球形的,这些由球面形透镜组成,周边成球状的透镜称为球面透镜。球面镜头不管采用多精密的光学玻璃,以及多精密的电脑设计,总是很难消除球面像差和色差的。这就需要一种非球面的镜头来解决这问题。非球面镜头其表面产生连续的波动变化,可以有效地克服球面像差。 非球面镜头的优点能克服球差,制成大口径,高质量的镜头;全面提高镜头的成像质量;减少镜头的透镜片数;可以减少镜头的长度。利于镜头的小型化。
与镜头光轴平行的光束通过球面透镜后,因折射情况不同而不能聚焦于一点,通过透镜边缘的光线所汇聚成的焦点离透镜近;通过透镜中心的光线所汇聚的焦点离透镜远,使得影像清晰度下降。镜头球面越大,球差也越大;焦距越短,球面越大,球差越大。
若想减小球面像差的方法有以下几种:采用非球面镜头;采用多片透镜的组合,缩小光圈使用。
是指镜头对不同色光产生的聚焦点不一的像差。一般分为“纵向色差”和“横向色差”。 纵向色差是平行于镜头光轴摄入镜头的光线,色光的不同,导致聚焦点的不同。红橙黄绿青蓝紫,红色光波最长,折射率最小,聚焦点离透镜最远,紫色光波最短,折射率最大,聚焦点离透镜最近。这样导致影像清晰度的下降。减小纵向色差需要采用多片透镜,这样可以不同程度的减少纵向色差。 横向色差光线不与镜头光轴平行时,透镜对各种色光的放大率不同,不同色光通过镜头的透镜后,在主光轴之外,波长不同的色光形成的影像大小不同。横向色差的影像在镜头中央不明显,越接近镜头边缘越明显;镜头焦距越长,越明显。横向色差通过缩小光圈是不能解决。需要采用特殊光学材料(萤石等天然晶体LD低色散,UD超低色散);采用对称式结构的光学系统,利用不同折射率和不同色散率的凹、凸透镜。
光线透过镜头的透镜,由于各个像点的放大率不同,使物和像的几何相似性超到破坏,产生了变形,越是四周边缘部分变形越明显。这种显现称为影响畸变。畸变不影响影像的成像质量,清晰度,只是导致影像的变形。可以采用对称结构的设计减小影像的畸变。
又称“纵横差”。在主光轴外的光线透过镜头不能聚焦在同一个平面上。他不能够将同一物体上面的横线条和竖线条同时清晰的再现。镜头焦距越短,像散现象越严重。需要缩小光圈进行拍摄才能在一定程度上有所改善。
像场弯曲是指平面物体通过镜头成像时,不能再焦平面上清晰结像,而是在一个曲面上清晰结像。其特点是在像平面物体的中心聚焦时,物体四周模糊,向边缘聚焦时,中心模糊。他和色散有关。所以缩小光圈,可以减小像场弯曲。
透镜光轴外的光线在成像时不能聚焦于一点,而是形成像带尾巴的彗星状的光斑影像。使影像清晰度下降。透镜的边缘是产生慧差的主要因素,所以缩小光圈可以减小慧差。
在高度真空中用特殊工艺的蒸发方法将透镜表面蒸镀上7-11层无机物质(氧化物)薄膜。这种方法形成的镀膜透光力强,但是坚固性没有化学镀膜坚固。
透镜表面在化学药品的作用下,其结构发生变化,使玻璃本身分解出一部分物质,在透镜表面形成一层折射率较低的纯矽酸薄膜,兼顾不易脱落,但透光力不强。
透镜镀膜能够增加透光率,有利于减少光线的反射损失,对于制造大口径镜头有利,尤其是对于制造大口径的变焦镜头更为有利。镜头镀膜还能够提高结像质量,相对提高结像质量,增大反差,是影响细致层次得到较为满意的表现。镜头镀膜能保持色彩平衡,在彩色摄影中,多层镀膜使进入镜头的光线不带有任何色彩倾向,不至于偏色,利于色彩还原。
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