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公告:光学生活祝您新年快乐!
转载:大师教你单反摄影
您的 DSLR 或无反光镜相机最重要的部分是什么?如果你的答案是“机身”,那你就错了。正确答案是“镜头”。在这篇文章中,我将告诉你关于镜头你应该知道的一切。
简介(一):关于机身
我想指出,在过去的 15 年中,我拥有过许多不同的身体,但有一件事保持不变:我的镜片。我不经常买镜头,但每次都只买顶级的。
我目前使用的最老的镜头是 70-200mm f/2.8,差不多有 10 年的历史了。它非常锐利,具有出色的自动对焦性能,是我最喜欢的镜头之一。如果今天有人偷了,我明天就去最近的商店买一个。或者最新版本的70-200/2.8.
这款 70-200 镜头的最佳功能在科技界是闻所未闻的:随着时间的推移,它会变得越来越好。或者换一种说法:每次我升级相机时,我用同一个镜头得到的图像质量都会好一点。相机中的传感器和处理器都得到了改进,这意味着我可以获得更好的分辨率和更好的色彩,以及更低的噪点。
一、如何平衡机身和镜头预算
我们的第一课:购买镜头时,请购买您能负担得起的最好的。如果您要在机身上花费 700 美元,则不应在镜头上花费 700 美元。换句话说:不要在机身上花太多钱,在镜头上节省预算。否则你最终会失望,没有比没有达到预期效果更令人沮丧的了。
身体只占我装备成本的15%
我在这里想说的是:如果您正在考虑购买带有中档镜头的中档机身,我强烈建议您切换到入门级机身和高级镜头。当你升级身体时,你可以感受到好处。
第二点,不要因为上面的建议而气馁。如果你的预算只有 700 美元,不要以为你必须花一半在机身上,一半在镜头上。您的第一台相机与套件完美结合,仍然可以拍出精美的照片。此外,正如您稍后将看到的,我们可以花很少的钱购买非常锐利的镜头(用于摄影设备)。
好的,让我们开始谈谈摄影镜头。
二、镜头的作用
让我们从基础开始:摄影镜头是由一个或多个镜头组成的设备。 “透镜”是指可以以不同方式“弯曲”光线的成型玻璃。镜头中的每个镜头都有不同的功能,但它们共同作用,在成像芯片上产生清晰的图像。
镜头的任务只有一个:将光线聚焦到成像芯片上。这句话听起来很简单,其实镜头设计的技术含量很高。设计镜头的最大挑战是您不希望镜头的图像仅在一个部分清晰,而是在整个框架上清晰,包括边缘和角落。
如果这听起来不够复杂,还有一个变焦镜头。对于变焦镜头,除了满足上述要求外,还需要在可用焦距范围内准确聚焦光线。这其中的复杂性超出了本文的范围,但可以肯定地说,能够设计镜头的工程师是非常聪明的人。
三、部分镜头
在深入了解概念和技术之前,让我们先看看镜头不同部分的名称:
镜头里面的东西一般不需要用户去想。你还记得贴着“严禁用户自行维修”标签的旧录像机吗?大多数(如果不是全部)镜头也是如此。唯一需要了解的是,镜头内部有不同数量和功能的镜头。
有些镜头固定在镜筒上,有些镜头可拆卸。镜头头有可移动镜头(组)的主要原因是为了实现对焦、变焦或光学防抖。具体内容以后再说。
镜头外侧有许多不同的开关和标志。不同厂家的镜头在外观上可能会有很大的不同,但主要镜头标识如上图所示。镜头上的主要开关是“MF/AF”切换开关 - 用于在手动对焦和自动对焦之间切换。
四、关于焦距
你听到人们谈论镜头最多的事情之一就是焦距。
什么是焦距?
如果你想知道什么是焦距,你可能在百度百科或类似网站上看到过这样的解释:“焦距是光学系统中光的集中度或发散度的度量,指镜头到镜头的距离 光学中心到聚光焦点的距离。也就是镜头中心到相机中的胶片或CCD等成像平面的距离。"
你明白吗?是的,我也没有得到它,我仍然以它为生。让我们稍微简化一下这个问题。当光线通过镜头时,它会倒转:
另一方面,由于图像会被反转,因此 DSLR 中需要一个五棱镜(位于相机顶部)来再次反转图像:
让我们回到主题。从图片中可以看出,成像光线将在镜头内的一点相交。在光学上,这个焦点被称为“节点”。从节点到图像传感器的距离称为“焦距”。近似简化为焦距):
为什么焦距很重要?
镜头的焦距决定了视野,也就是镜头可以捕捉到的“宽度”。后面会提到“广角”和“长焦”的问题,这里先看焦距。
想象一下,如果光线的交点相对靠近传感器。这会导致对象的图像更小:
现在,想象一下如果光线交点远离传感器会怎样。这将使主体的图像更大:
您可以看到,短焦距会产生更宽的视野 - 这就是为什么短焦距镜头被称为“广角”镜头的原因。反之亦然:焦距越长,视场越窄,这类镜头称为“长焦”镜头。
五、变焦和定焦镜头
我之前已经暗示过,有些镜头可以有多个焦距:
早期的镜头只有一个焦距,但聪明的工程师开始思考:如果镜头可以有不同的焦距怎么办?换句话说:如果只有一个镜头可以捕捉近距离较大的物体(例如建筑物和风景)和较远的较小物体(例如足球场上的球员)会怎样?
科学家们已经开发出一种方法来改变镜头的结构,以便镜头的节点可以移动到离传感器更近或更远的位置。就这样,他们发明了变焦镜头。
变焦镜头诞生之初,就需要一个名字来称呼不可变焦镜头——定焦镜头。
六、光圈和最大光圈
除了焦距之外,另一个最常被谈论的镜头参数是“光圈”。光圈 ( ) 一词的意思是“打开” ( ),用于描述镜头中用于让光线通过的开口的大小。
光圈值表示为与焦距有关的分数,这就是“光圈”(f-stop)的来源。光圈的大小以f数来衡量。
这里要理解的关键是分数:如果您使用光圈为 f/2.0 的 50mm 镜头拍摄,这意味着光圈的直径为 25mm。入瞳直径为 25mm,不是孔径的物理直径)。你怎么得到的? 50/2=25。同样,如果你用f/4.0光圈拍摄,光圈是50/4=12.5mm。
您是否注意到随着 f 值变大,光圈会变小?这一点非常重要。 f 数是分数,因此 f/2 大于 f/4,而 f/4 又大于 f/8。
光圈如何影响镜头?
您可能已经猜到,更大的光圈(更小的 f 值)意味着更多的光线通过镜头,这有助于在光线不足的情况下使用。
选择镜头时要考虑的最重要的事情是最大光圈。最大光圈可以表明镜头有多“亮”。一般来说,越亮越好。
七、镜头上的标志是什么意思?
现在,让我们看看你会在镜子上看到的一些数字的实际含义。
通常镜头机身标志中的第一组数字是焦距,单位为mm。如果数字只有1,则表示该镜头只有一个焦距,即定焦镜头。如果有 2 个数字用水平条连接,则表示这是一个变焦镜头。
第二组数字
logo 是最大光圈。如果只有一个,则表示它是一个恒定光圈镜头。如果有 2 个数字,这是可变光圈镜头。这是一张帮助您记住的图片:
您将看到的其他徽标包括:
∞-0.5m - 有时你可以看到这个“无穷大”符号。这是焦距,或镜头可以工作的范围。横条右边的数字是最近对焦距离,通常用米和英尺来表示。
IS/OIS/VR - 这些是 Image (Image)、 Image (Image) 或 ( ) 的首字母缩写词。这意味着您的镜头中有一组由电机驱动的“浮动”元件。镜头检测震动的方向和强度,然后向相反方向移动镜头以抵消震动。
Ø - 您会在镜头上看到这个符号,后面跟着一个以毫米为单位的数字。这是镜头前组的直径。购买螺旋过滤器时可以使用。螺旋滤镜的直径必须和镜头上的一样。
Asph/ASP - 表示镜头中有一个非球面元件。非球面镜片可以有效减少摄影镜头的像差。
微距/CRC - 此标志表明该镜头专为微距摄影而设计,适用于捕捉花朵和昆虫等小物体。请注意,并非所有微距镜头都能产生 1:1 尺寸的照片。
USM/HSM/SWM - 这些分别代表超声波马达、高速马达和波动马达。配备超声波马达的镜头自动对焦速度更快更安静。
DX (Nikon)/EF-S (Canon) - 这些镜头专为 APS-C 机身而设计。它们更小更轻,但不能用于全画幅相机,因为成像圈更小,后视镜组更靠近传感器。
其他徽标 - 许多镜头制造商都有其他徽标。比如佳能会在专业镜头上印上红色的“L”字母;适马会用“EX”等标记特殊镜头。制造商喜欢使用听起来很花哨的首字母缩略词,但它们对摄影师来说并不意味着一切
八、可变光圈
我们已经讨论过光圈,并引出了一个新概念:可变光圈。
可变光圈镜头是最大光圈随焦距变化的变焦镜头。回想一下光圈是什么:允许光通过的光圈,表示为焦距的倒数。所以,100mm焦距镜头,f/2.0光圈意味着光圈是50mm。
让我们计算一下 28-135mm f/3.5-5.6 镜头。在 28mm 处,您可以使用 f/3.5 光圈,28/3.5=8mm。当我们变焦到135mm时,最大光圈为f/5.6,光圈为135/5.6=24mm。
那为什么不能是恒定的 f/3.5 光圈呢?在135mm端,f/3.5需要38mm的光圈,所以为了控制镜头的体积,不能做出这么大的光圈。
虹膜坏了吗?
很多所谓的“专业”摄影师都不愿意使用可变光圈镜头,但他们真的没有理由这样做:可变光圈是一种妥协,但所有镜头设计都是一种妥协。可变光圈镜头与恒定光圈镜头相比具有一些明显的优势:它们更轻、更小且价格更低。
九、专注
所有镜头都有对焦方式。 “焦点”的技术定义是“来自物体侧的光线在某一点会聚”。
用普通人能理解的话来说,要让场景的一部分清晰成像,就必须把注意力集中在那个部分上。现在假设要拍摄一个物点。为了获得清晰的成像,该点的光线应集中在传感器上的一个点上。
什么是“焦点”?
在摄影中,如果拍摄对象边缘清晰且所有边缘都清晰,则称照片“对焦”。
通过移动镜头内部的一个或多个镜头的位置来完成。移动透镜会改变通过它的光的路径,从而改变光的聚焦位置。理想情况下,我们希望光线精确地聚焦在传感器上,即它的焦点所在。
自动对焦
您有两种聚焦方式:自动或手动。使用自动对焦时,相机会向镜头发送信号,镜头会改变焦点。工作流程如下:
手动对焦
相机自动对焦通常很好。但是,在某些情况下,您可能需要切换到手动对焦。有时相机在反复检测后无法找到准确的对焦点,例如对比度低的物体,或隔着玻璃拍摄。
在摄影设备的发展过程中,大多数事情都变得越来越好,除了一件事:旧的手动相机有各种对焦屏来帮助手动对焦。在这个所有相机都有自动对焦系统的时代,手动对焦屏幕已经不复存在。这意味着现在使用手动对焦比以前要困难一些。如果您的相机具有实时取景功能,您可以使用它来放大并协助手动对焦。
内部/外部焦点
镜头有两种对焦方式:内对焦和外对焦。它们的区别很简单:对焦时前镜头组移动时为外焦;前透镜组静止时,为内焦点。
如果您使用镜头滤镜,您就会知道某些滤镜的工作取决于旋转角度(例如偏光片)。如果对焦时镜头旋转,则需要先对焦,然后再调整滤镜。除此之外,没有理由拒绝外置对焦镜头。
距离尺
许多镜头都有焦距刻度。距离刻度标有从最近对焦距离到无穷远的刻度。但我从来没有发现用尺子上的刻度准确对焦是可能的,真的。
距离刻度真正有用的功能是提醒您最近的对焦距离是多少——尽管这个参数通常在镜头上单独标记。
景深尺
具有焦距刻度的镜头通常具有景深刻度。景深尺将标有“22”、“11”和“8”。标准数字也可能因镜头设计而略有不同。
这些数字用于显示特定光圈下景深和焦距之间的关系。当您将光圈设置为 f/22 并对焦到无限远时,您可能会发现 3 米以外的一切都很清晰。
这是一个很好的距离。但是如果前台也有很多呢?这样做实际上是在“浪费”景深。此时使用景深尺:将相机切换为手动对焦镜头知识,如下图,此时从1米左右到无限远的场景在景深范围内。
超焦距是一项高级技术,但现在您知道这些标尺的含义以及如何使用它们了。
十、镜头卡口
镜头必须以某种方式连接到机身 - 通过镜头卡口。接口有两种主要类型:螺纹接口和卡口式卡口。前者在新镜头上已经看不到了,所以基本可以忽略。卡口安装的优点是显而易见的:装卸速度快,镜头在机身上更牢固,允许设置电子触点——这是自动对焦和自动光圈的必备条件——等等。
目前佳能镜头使用 EF 或 EF-S 卡口。 EF 镜头可用于 EF-S 机身,反之则不行。因为 EF-S 镜头是为小型传感器设计的,缺点是如果升级到全画幅机身,EF-S 镜头就没用了。
尼康目前的镜头使用 F 卡口,用于小型传感器的镜头称为 DX 镜头。此外,还有无反相机使用的 Nikon 1 镜头卡口。
每个相机制造商都有自己的卡口,一般不通用。
用户可以购买适配器将镜头安装在不同的机身上。由于传感器和机身都更小,因此更容易适应无反相机。
二级工厂镜片制造商
虽然尼康和佳能镜头和机身不可互换,但这并不意味着您只能购买尼康/佳能镜头。也有很多副厂镜头品牌可供选择。适马、腾龙、图丽和蔡司都为不同的卡口生产相同的镜头。
二厂镜头不一定比原厂差。同价位的高端适马镜头一般比佳能或尼康镜头好。但是,如果将最好的二级工厂镜头与原厂镜头进行比较,原厂镜头通常会略胜一筹。
如果您的预算有限,最好考虑使用辅助镜头。我的 Sigma 70-200mm f/2.8 不如佳能 70-200mm f/2.8 锐利,但价格只有 2/3。
十个一、图像稳定
许多镜头都内置了图像稳定系统。该技术利用最新的重力传感器和移动镜头组的电机,以消除镜头的轻微晃动。如果您从未体验过防抖系统。去附近的摄影器材店,找个长焦镜头(比如200mm),关闭防抖功能观察取景器,然后打开防抖,再观察取景器,效果很明显(防抖机制需要半按才能工作)。
图像稳定功能允许您使用 2-4 档较慢的快门速度。当需要使用 1/200s 来保证画面不模糊时,现在可以使用 1/50s。因为防抖机制可以抵消部分抖动。
某些相机机身具有内置图像稳定系统,可让您的所有镜头都享受稳定。
防抖你需要知道的事
防抖技术很棒,但请注意,并非所有振动都可以通过防抖消除。浮动镜头组本身可以移动有限的距离,所以它对过度振动无能为力。此外,有时您需要移动镜头(如平移),稳定系统也会尝试抵消移动。这可能会导致照片模糊,因此您需要在此时关闭防抖功能。
十二、传感器尺寸和焦距倍数
数码单反相机中的传感器有许多不同的尺寸。从徕卡 S2 使用的 ,到所谓的“全画幅”,再到 APS-C 格式。不同的尺寸对传感器的影响很多,本文只介绍一种。
焦点倍增
如果您使用传感器尺寸小于 36 x 24mm 的相机拍摄,效果相当于裁剪图像。这称为焦距乘数或裁剪因子。这与您向其他人解释照片的焦距有关。
红框是36×24mm传感器拍摄的图像,蓝框是15×23mm传感器拍摄的图像
如果您在全画幅相机上使用 100 毫米镜头,您将获得明确的视野。将相同的镜头放在小型传感器相机上,您会发现视野更窄。注意这里的镜头焦距没有变化,但是“等效焦距”由于传感器尺寸的不同而发生了变化。
购买镜头时,最好知道等效焦距是多少。例如,如果您已经知道拍摄野生动物需要 400mm 镜头,并且您使用的是 M4/3 相机(焦距乘数为 2),那么您需要购买 200mm 镜头,您最终将获得与 400 毫米镜头相同的视野(在全画幅相机上)。
要了解镜头的等效焦距,就必须了解传感器的焦距倍数。如果您购买的是 70-200mm 镜头,带有 1.4x 传感器的相机的等效焦距为 98-280mm。
十个三、过滤器
大部分镜头的正面都有滤镜螺纹接头,可以安装各种滤镜。这些滤镜可以实现各种效果,例如为场景添加颜色、帮助使场景变暗、添加特殊效果等等。
过滤界面
不同的镜头有不同的滤镜端口。通常接口尺寸会标注在镜头正面或镜筒上。找到像 Ø=67mm 这样的东西,这就是过滤器的尺寸。
方形滤镜
一种过滤器是“插入式”方形过滤器,而不是通常的圆形。这样做的好处是不需要为不同尺寸的镜头购买单独的滤镜,只需要更换不同的滤镜支架镜头知识,就可以使用同一套滤镜。
用滤镜保护镜头
许多摄影师在镜头前放置了天窗或紫外线镜以保护镜头。因为滤镜比镜头便宜得多,也更容易更换。
使用滤镜会导致图像质量略有下降。这是一个成本/收益问题:您是否愿意为了安全而牺牲一点图像质量。反过来,你也可能觉得不值得。
后过滤器
有些镜头正面没有滤镜,比如鱼眼镜头等特殊镜头。由于前置镜头组会非常凸出,因此没有放置滤镜的空间。
其中一些镜头具有后置滤镜槽。您可以从镜头背面插入滤镜。这些滤镜没有保护作用,只能用于添加特殊效果。
十四、遮光罩
进入镜头的光线可能会导致眩光、重影或其他不良影响。引擎盖是您的得力助手。
有些镜头带有遮光罩,而有些则需要单独购买。
十个五、增距镜和微距适配器
在第 10 节中,我们提到您可以使用转接环将不同的镜头安装在不同的机身上。增距镜和宏适配器是另一种形式的适配器工具。
增距镜
增距镜在镜头上安装了一个光学镜头以增加焦距。增距镜有不同的格式,但 1.4x 和 2x 是最常见的。
增距镜增加焦距,同时减少进入的光量。一般来说,入射光量的减少相当于焦距的增加。例如,如果将 2 倍增距镜连接到 f/2.0 镜头,则光圈将相当于 f/2.8。 f/4,增加 2 档。)。
宏适配器
微距卡口没有光学镜头,因此价格便宜得多。宏适配器也可以堆叠,如果你有一个14mm和一个20mm,你可以将它们组合成一个34mm。
微距卡口可以缩短镜头对小物体的最近对焦距离,同时牺牲镜头对焦无限远。
十六、失真
所有镜头都有或多或少的失真。定焦镜头的畸变通常较小,因为设计师只需要校正一个焦距。但是随着科技的进步,现代变焦镜头的畸变比过去有了很大的改善。
有两种类型的失真需要注意:桶形失真和枕形失真。还有一个像差将两者“结合”起来。
对于失真,您基本上无能为力。但是,一些失真可以通过后处理软件进行校正。一般来说,不要太担心失真,只要知道发生了什么就足够了。
十个七、像差
除了畸变,我们还应该对像差有所了解。光线通过镜头后,就会出现各种“误差”。某些颜色的光受到的影响比其他颜色更大,像差也可能是由于镜头本身的缺陷,或光圈叶片引起的衍射,以及多层镜头之间的折射等因素造成的。一些畸变可以通过软件消除,但大多数都不容易处理。
老实说,我对镜头了解很多,但像差让我很头疼。如果你想体验这种感觉,你可以去维基百科阅读所有关于畸变的信息。或者,像许多摄影师一样,忽略问题确实有效。
十八、锐度
网上已经有很多关于拍摄清晰照片的文章,例如:《如何拍出真正清晰的照片》、《拍摄清晰照片的高级技巧》。照片的清晰度在很大程度上取决于镜头本身的质量,但如果您只想从镜头中获得最佳清晰度,我们将讨论“正确”地使用镜头。
关于清晰度最重要的一点是,镜头的清晰度并不总是一样的:
中心和边缘:基本规则是镜头中心的锐度最高,向边缘逐渐减小。图片的四个角通常最不清晰,因为它们离中心最远。
变焦范围:变焦镜头在不同焦距下具有不同的清晰度。问题是很难知道在哪个焦距处锐度最高。有的镜头两端焦段最锐利,说明设计师更关心镜头在两端焦段的表现;其他镜头在焦距的中端最清晰。
很少有镜头具有奇怪的峰值锐度曲线。弄清楚锐度和焦距之间关系的唯一方法是查看 MTF 曲线并阅读技术文档。或者你也可以像大多数摄影师一样:把工作交给科学家,只专注于自己拍出好照片。
光圈:要了解的最重要的事情之一是镜头的锐度与光圈值有关。以最大光圈拍摄时,镜头的锐度通常会略有下降。停几停后达到最佳清晰度。但随着你不断缩小光圈,镜头的锐度会逐渐降低。
最后需要指出的是,虽然上面提到的“锐度”和“锐度降低”听起来可能不同,但实际表现上的差异往往很小,锐度并不是画质的全部。即使您使用变焦镜头的最清晰焦距、最大光圈并聚焦在画面边缘,您仍然可以获得一张好照片。不要让您在实验室获得的数据影响您的拍摄。
十九、特殊镜头
除了变焦镜头和定焦镜头外,还有许多特殊镜头。我这里不打算太深入,只是简单介绍一下,知道这些镜头是存在的。
移轴镜头可以产生倾斜的焦平面。用普通镜头拍摄建筑物有时会出现问题:如果你与建筑物有一个角度,那么焦平面中就不能有建筑物的一面。为了保持照片清晰,您必须使用小光圈,这可能会导致一些额外的问题。
使用移轴镜头,您可以调整胶片表面以适应拍摄对象并获得完美的景深:
当然,移轴镜头也可用于产生相反的效果:创造具有浅景深的“微型”效果。
鱼眼镜头用于创造非常独特的视角。与试图避免失真的普通镜头不同,鱼眼镜头可以产生非常夸张的效果。
微距镜头用于微距拍摄:昆虫、花卉、医学照片等。这些类型的镜头经常被科学摄影师使用。
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