告別一知半解,焦距、景深步步通 一、焦距系數(shù) 使用數(shù)碼單反的攝友,一定對“焦距系數(shù)”這個詞不陌生。 無論什么相機,鏡頭都是圓的,因此成的像也是圓形。這個圓形的面積大于膠片/感光元件的面積。成像的實際面積由膠片/感光元件的尺寸大小決定。在數(shù)碼相機/數(shù)碼單反領(lǐng)域,除了佳能、康泰時、柯達、仙娜等廠商的少數(shù)幾款全畫幅數(shù)碼單反之外,幾乎所有數(shù)碼相機的感光元件面積都小于35mm底片面積。也就是說,在鏡頭不變的情況下,數(shù)碼相機的成像面積一般要小于膠片相機。 成像面積的縮小,從表面上看很像是焦距增加的產(chǎn)物。例如,尼康D2x數(shù)碼單反的CCD面積為16mm×24mm,而標準35毫米膠片的面積為24mm×36mm,是CCD尺寸的1.5倍。因此,如果我們想在一臺膠片單反(例如F6)上實現(xiàn)與D2x相同的取景范圍,F(xiàn)6使用的鏡頭焦距必須為D2x的1.5倍。因此,有人把這個1.5稱為“焦距轉(zhuǎn)換倍率”、“焦距系數(shù)”。而從這個詞的來源看,將其稱為“裁切系數(shù)”更為準確。 二、景深 接下來,我們來討論景深和裁切系數(shù)之間的關(guān)系。一般說來,焦距的改變會引起景深的變化。由于剛才已經(jīng)說明,數(shù)碼單反的“焦距倍率”并不能真正改變鏡頭的焦距,那么我們能否說,感應(yīng)器的大小不會對景深造成任何影響呢? 景深的計算公式相當復(fù)雜。這里就不詳細推算了。主要由以下三個公式組成: 1. 在超焦距范圍內(nèi) 2. 可接受的清晰度的近焦距(即景深近點) 3. 可接受的清晰度的遠焦距(即景深遠點) 名詞解釋:H 超焦距,F 鏡頭焦距,s 焦點距離,Dn 可接受的清晰度的近距離,Df 可接受的清晰度的遠距離,N f檔數(shù)(光圈),c 模糊圈
以上公式來源于Greenleaf, Allen R.等人所著的Photographic Optics。 公式相當復(fù)雜,即使包括非常專業(yè)的攝影師在內(nèi),都不會有多少人去認真推算。但是不知你有沒有注意,在公式的眾多項中,有一個“模糊圈(Circle of Confusion,簡稱CoC)”的參數(shù)。雖然聽起來像初學(xué)攝影者的失誤,但是在這里,它卻扮演著非常重要的角色。
首先解釋一下“模糊圈”的概念。想象在遠處有一個點光源,燈泡也好,聚光燈也好,甚至夜晚的一顆星星也好,這個點光源的形狀可忽略不計。面向這個點光源按下快門,在照片上會留下一個亮點。如果鏡頭的焦點恰好落在點光源上,在膠片/感應(yīng)元件上就會形成一個亮點。而如果鏡頭的焦點偏離了這個點光源,且相差足夠距離的話,照片上就會留下一個模糊的斑點。當焦點和點光源的距離相差到一定程度時,觀看者無法準確分辨這個斑點到底來源于一個“點”還是一個“圓”。此時,這個斑點的直徑就是所謂的“模糊圈”。
從另一個方面說,模糊圈的大小也與最終照片的尺寸,以及觀看者與照片的距離相關(guān)。最終照片放得越大,模糊圈越小,或者說觀看者離照片越近,模糊圈越小。 模糊圈到底有多大呢?一般認為,35毫米標準膠片的模糊圈為0.03毫米,也有人認為是更精確的0.025毫米。但是對于數(shù)碼相機來說,由于絕大多數(shù)數(shù)碼相機的成像元件(CCD或CMOS)的尺寸小于35毫米底片。因此,如果將數(shù)碼成像和膠片成像放大到同樣大小進行比對,數(shù)碼的放大倍率將大于膠片的放大倍率。因此,數(shù)碼相機的模糊圈應(yīng)小于膠片相機。 例如,我們已知35毫米底片的模糊圈為0.03毫米。而尼康D2x的裁切系數(shù)為1.5,因此,D2x的模糊圈大小為0.03÷1.5=0.02毫米。其它相機可以依此類推。 模糊圈越小,對焦就要越精確。因此,如果我們以相同的距離,相同的光圈,拍攝同一個物體的話,數(shù)碼的景深將稍小于膠片。 但是這里又會出現(xiàn)一個問題:由于焦距轉(zhuǎn)換系數(shù)的影響,同樣一個鏡頭,在數(shù)碼單反上的焦距大于膠片單反。因此拍攝相同的場景時,膠片單反使用的鏡頭實際焦距應(yīng)大于數(shù)碼單反,或者干脆讓數(shù)碼單反往后退一定距離??紤]到長焦的影響,數(shù)碼相機的景深會有所增加,增加效果大于由于模糊圈減小造成的景深減少。以下三張照片可說明這問題: 三、曝光時間 成像的銳利度,很大程度取決于機身在拍攝的瞬間是否穩(wěn)定。對于長焦鏡來說,哪怕是極微小的晃動都會被鏡頭放大到無法接受的程度。而廣角鏡頭的拍攝就相對輕松得多。 很多攝影師都聽過這樣一個經(jīng)驗公式,在手持拍攝時,曝光時間應(yīng)該小于焦距的倒數(shù)。比如使用200毫米的鏡頭,曝光時間就不應(yīng)大于1/200秒,這樣才能得到精確成像的照片。但是你有沒有想過,這條來源于膠片時代的公式,在數(shù)碼時代是否依然適用?如果你使用18毫米焦距的Nikkor鏡頭,轉(zhuǎn)換倍率1.5,那么,最低曝光時間到底是1/18秒,還是1/24秒?還有,“曝光時間<1/焦距”這個公式的經(jīng)驗性實在太強。為什么正好是倒數(shù),而不是0.864/焦距,也不是1.127/焦距?為什么正好就是1?除了焦距之外,曝光時間肯定還和許多其它參數(shù)相關(guān)。比如機身和鏡頭的重量,太輕了肯定發(fā)抖,太重了也不一定拿得住。如果使用尼康的VR或是佳能IS,甚至4/3系統(tǒng)的MEGA O.I.S鏡頭,手持拍攝的效果肯定會更好。甚至,最佳曝光時間肯定和攝影師的上半身肌肉是否強壯有極大的關(guān)系。一個強壯如施瓦辛格的攝影師,手臂的穩(wěn)定度肯定強于不足十歲的孩子。 事實上,作為一個經(jīng)驗公式,“曝光時間<1/焦距”的意義僅僅在于說明焦距和最佳曝光時間的負相關(guān)關(guān)系。從三角學(xué)的角度講,由于手抖造成的相機的角運動,將依鏡頭焦距長度反映為被攝物體的平面運動。同樣是手抖一下,對14mm鏡頭的影響就比200mm鏡頭小得多。這也就是為什么沒有廠家生產(chǎn)帶防抖功能的廣角鏡的原因。 看到這里,有的朋友可能會認為,在使用相同焦距的鏡頭時,數(shù)碼相機的穩(wěn)定度應(yīng)該高于膠片相機。如前所述,數(shù)碼相機的感應(yīng)元件面積通常小于標準35毫米膠片,模糊圈也小于膠片。同樣的抖動范圍,在底片上可能難以辨認,如果在CCD/CMOS上,就可能毀滅你整天的勞動成果。 但是且慢,要拍攝同樣的照片,數(shù)碼相機的鏡頭焦距不是應(yīng)該短一些嗎?焦距的縮短,同樣會增加最小曝光時間值。不妨用前文的例子分析一下。35mm底片的模糊圈為0.03mm,一臺系數(shù)為1.5的尼康D2x的模糊圈為0.02mm,膠片相機使用300mm鏡頭,D2x使用200mm鏡頭。在同一個地點拍攝的話,得到的畫面是相同的。此時,兩個系數(shù)相互抵消。 因此在曝光時間方面,你只需要關(guān)心數(shù)碼相機“相當于35毫米”的等值焦距?;蛘吒纱鄨D個放心,使用三腳架。當然,如果你對自己的二頭肌相當自信,愿意向經(jīng)典公式發(fā)起挑戰(zhàn),那也隨便你。 |
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