焦距与视角的关系.doc

焦距与视角的关系 全画幅相机，所谓全画幅是针对传统135胶卷的尺寸来说的。传统的照相机胶卷尺寸为35mm，35mm为胶卷的宽度（包括齿孔部分），35mm胶卷的感光面积为36 x 24mm。换算到数码相机，对角线长度越接近43.2mm的，CCD/CMOS尺寸越大。在单反数码相机中，很多都拥有接近35mm胶卷感光的CCD/CMOS尺寸，例如尼康的D100，CCD/CMOS尺寸面积达到23.7 x 15.6，比起消费级数码相机要大很多，而佳能的EOS-1Ds的CMOS尺寸为36 x 24mm，达到了35mm的面积，所以成像也相对较好。我们就叫他们是全画幅。在数码相机性能规格表中用英寸表示并不是CCD的真实尺寸，但可以使用一个简单而实用的方法求得CCD的真实尺寸。镜头的真实焦距与相当（等效）焦距在数码相机或使用说明书上一般都会列出，而相当于35mm照相机的焦距与真实焦距之比，即为35mm照相机的画幅对角线尺寸与CCD的实际对角线长度比，由此可以方便计算出CCD的真实尺寸。举例说明，松下LX2（有效像素1020万）轻便数码相机使用1/1.65英寸CCD，镜头的相当焦距为28-112mm，真实焦距为6.3-25.2mm，两者的比例4.44，35mm照相机的画幅尺寸为24x36mm，对角线长43.2mm，43.2/4.44=9.72mm，这就是1/1.65英寸CCD有效对角线长度，换算成画幅横纵比4/3，可求得真实尺寸为7.78x5.83mm。松下LX2相机CCD有效感光成像面积仅为全幅尺寸的二十分之一，为APSC画幅尺寸的九分之一。 人的自然视角约在50度左右。 焦距50mm的镜头，视角=53度（就135系统而言），称为标准镜头。（一说焦距45 55mm 或 35 70 mm为标准镜头） 焦距50mm的镜头，视角53度，大于人的自然视角，观景范围较为宽广，称为广角镜头。 焦距50mm的镜头，视角53度，小于人的自然视角，可将被摄物拉近，称为长焦镜头。 焦距24mm的广角镜头，拍摄的照片将有明显的大量变形，甚至到达扭曲的程度。（尤其是边缘） 焦距200mm的长焦镜头，将被摄物拉近的程度颇为可观，一称“大炮”（拍摄时切忌震动）。 焦距=135mm的长焦镜头，拍摄人像时感觉不到鼻子会变大，一称“人像专用镜头”。焦距是不变的。但随着画幅的变化，我们的在同样焦距镜头下所看到的视角也发生着变化。这里画了2张图。解释一下视角、焦距和感光幅面的关系！本文要点：镜头的焦距是不变的，而随着感光元件幅面的增大可视角度也随之变化，从上图我们可以看到，在标准的35mm胶片上，50mm标准镜头的可视角度约为46度。在APS-C画幅的数码单反上，可视角度约为31度，而在中画幅的哈苏数码后背上，可视角度就变成大约60度的样子。我们常说的等效35mm焦距就是从对角线可视角度来定义的。这并不是说35mm胶片机上的50mm的焦距变成了APS-C画幅的75mm或者变成了中画幅的38mm！而是变成了相当于APS-C画幅75mm焦距的可视角度和中画幅38mm的可视角度而已。 镜头视角：镜头中心点到成像平面对角线两端所形成的夹角就是镜头视角。OpenGL视角视线与显示的垂直方向所成的角度。以135片幅规格，部分焦距的视角：焦长(mm)视角(度）8 / 812.00121.965718814.00114.182131415.00110.527037418.00100.475681720.0094.4932135221.0091.7021051825.0081.7413890828.0075.3806496230.0071.5915198331.0069.8184178235.0063.439966640.0056.8119437643.0053.4139531645.0051.3509264350.0046.7930033455.0042.9426903158.0040.9098299660.0039.6540573170.0034.3472407377.0031.3856331380.0030.2636135785.0028.5583222590.0027.03156212100.00 24.41373028135.00 18.20811949180.00 13.70644967200.00 12.3469684300.00 8.24903628400.00 6.191454161500.00 4.954898587注: （）135 片幅：大小为 36*24mm：等效即为标示。Canon: 1Ds、5D系列；Nikon: D3、D700；Sony: A900。（）APS-H 片幅：大小为 27*18mm：等效焦距*1.3。Canon: 1D系列；Leica: M8。（）APS-C 片幅：大小为 23.6*15.8mm：等效焦距*1.5。Nikon: D300、D90、D60；Pentax: K20D、K200D、K-m；Sony: A700、A350APS-C 片幅：大小为 22.8*14.8mm：等效焦距*1.6。Canon: 40D、450D、1000D。Sigma 片幅：大小为 20.7*13.8mm：等效焦距*1.7。Sigma: SD14、DP1。（）4/3 片幅：大小为 18*13.5mm：等效焦距*2。Leica: Digilux 3；Olympus: E-3、E-520、E-420；Panasonic: G1、L10。镜头有各自固有的焦距，焦距不同拍摄范围也相应地有很大变化。变焦镜头也是同样，当变焦到一定焦距时的固定视角与该焦距定焦镜头是相同的。下面将说明镜头所具有的焦距与视角的关系，同时学习因视角变化所导致的照片效果变化。视角根据镜头焦距长短变化而同时发生变化。焦距变长时视角变狭窄（远摄侧），与之相反，当焦距变短时视角变得更宽广（广角侧）。在实际拍摄时，同时考虑与被摄体的距离因素的话，照片的风格会发生很大变化，但焦距与视角的相互关系并未发生改变。当被摄体与相机的位置一定时，采用远摄区域可以使被摄体放大，而广角区域则使被摄体缩小，这正是由于视角随焦距变化而出现改变所导致的。图像感应器尺寸所引起的视角变化镜头所具有的固有焦距总是保持不变的，而图像感应器的大小对视角的影响如图所示。不同图像感应器尺寸下，镜头焦距如下图所示有一个转换倍率（镜头焦距转换系数），与全画幅相机相比，使用APS-H和APS-C尺寸相机时，在相同焦距下的远摄效果更强一些。 全画幅图像感应器镜头焦距35mmAPS-H尺寸图像感应器镜头焦距35mm镜头焦距转换系数，相当于全画幅相机的1.3倍APS-C尺寸图像感应器镜头焦距35mm镜头焦距转换系数，相当于全画幅相机的1.6倍虽然镜头的焦距一定但图像感应器尺寸不同会导致视角变化焦距与视角的相关性因图像成像面（图像感应器）面积大小而发生变化。不管使用何种相机，只要是采用同一镜头，焦距本身就总是一定的。但图像感应器尺寸越小，实际视角就会随之变得更加狭窄。因此，当图像感应器尺寸变小时，为了获得与35mm胶片等同的视角，就需要将镜头向广角范围调节。相反，在远摄范围时，图像感应器尺寸越小则视角越狭窄，因此它可提高远摄效果。以视角为中心来考虑其与焦距的关系会因为所使用机身不同而产生很大变化。因此需要根据图像感应器的尺寸来选择镜头。根据焦距、视角以及图像感应器尺寸这三者的关系选择镜头数码单反相机根据焦距与图像感应器尺寸确定视角焦距与视角的关系如下图所示，具有一定的相关性。焦距越偏向广角时视角越宽，采用35mm全画幅相机时，14mm镜头的视角甚至达到了114度。相反，300mm镜头的视角仅为8度15分，非常狭窄，可对被摄体的一部分进行放大成像。当图像感应器尺寸变小时，视角自动变窄。因此，为了获得50mm镜头在35mm全画幅图像感应器条件下所得到的46度视角，APS-C尺寸相机必须使用焦距为33mm左右的镜头。使用35mm全画幅相机时，16mm焦距已经属于超广角镜头的范围了，但在使用APS-C尺寸相机时，焦距将导致1.6倍左右的视角变化，镜头只相当于约为25mm焦距的标准广角镜头。在远摄一侧，全画幅下300mm焦距的镜头安装于APS-C尺寸相机时，视角相当于480mm的超远摄镜头。理解了这一关系后，就能够体会到焦距、视角以及图像感应器的不同所带来的差异，能够更好地运用镜头。市售产品已经有APS-C尺寸相机专用的超广角镜头，可以得到相当于全画幅相机下16mm镜头的广阔视角。消除了从视角这个方面考虑时可能出现的广角焦距不足现象。 焦距表示从镜头的“主点（第2）”到像方焦平面距离的数值。单位为mm（毫米），不过以前也曾经使用过cm（厘米）单位。之所以通常用50mm作为标准镜头，是因为其视野与人的肉眼视野接近。APS-C、APS-H现在成为了表示图像感应器尺寸的标记之一。起源于APS胶片相机，由于与曾经使用的16.723.4