数码单反相机的镜头教案

艺术设计学院教案用纸艺术设计学院教案用纸 课程章节名称课程章节名称第三章 数码单反相机的镜头 教学目的 要求教学目的 要求 掌握数码相相机的镜头组成 掌握焦距与等效焦距的概念 了解镜头的焦距与成像效果的关系 掌握数码单反相机的种类 熟悉数码摄影常用滤镜 重点重点 难点难点 1 数码单反相机的镜头的焦距与成像效果的关系 2 数码单反相机的镜头种类以及数码摄影中常用的 滤镜 教学环节时间分教学环节时间分 配配 2 课时 教学手段 教学教学手段 教学 方法和实施步骤方法和实施步骤 多媒体 授课内容授课内容 一 一 镜头的组成镜头的组成 镜头是一个由多片凸凹透镜组成的筒状物体 镜片大多采用光学玻 璃制造 1 凸透镜凸透镜 凸透镜是中间部分比周围边缘厚的透镜 又称 正透镜 汇聚透镜 有双凸 平凸和凹凸三种类型 它的主要功能是汇聚光线 如图 3 1 与图 3 2 2 凹透镜凹透镜 凹透镜是指中间部分比周围边缘薄的透镜 又称 负 透镜 发散透镜 分为双凹 平凹和凹凸透镜 它的主要功能是发 散光线 如图 3 3 与图 3 4 3 镜头的光学片组镜头的光学片组 摄影镜头的光学系统亦称 光具组 一般由 正 负透镜组成 光具组 按照某种方式排列 互为补充 其数目有 单片一组 双片一组 三片三组 五片三组 六片三组 等等 片 是 透镜的数目 组 则是透镜的组合 一般来说 同一性质的镜头 片组 多的比片组少的成像好 透镜的片数多 消除各种光行像差 的效果就 好 成像品质就高 影像层次就更丰富 如图 3 5 与图 3 6 4 镜头的镀膜镜头的镀膜 所谓镜头加膜就是在镜头表面敷上一层透明度极 高的氟化物 且有单层加膜和多层加膜两种 多层加膜的透光率比单层 加膜的透光率高 一个有多个空气面的镜 头不加膜时透光率约为 60 单层加膜透光率为 80 左右 多层加膜透光率则高达 96 可 见 多层加膜的镜头损失光线最少 因此 好的镜头多采用多层加膜 镜头加膜的鉴别 把镜头光圈开到最大 对着亮光观察 表面有一层淡 绿色或淡蓝色且平视观察有轻微反光的为加膜镜头 如图 3 7 若为白 色或反光太强则没有加膜 二 二 焦距与等效焦距焦距与等效焦距 1 焦距焦距 镜头的焦距是指镜头聚焦在无限远处时 镜头中心 第 二节点 到 CCD 平面之间的距离 通常用小写的英文字母 f 来表示 长 度单位为 mm 如图 3 8 镜头焦距的长短不一 短的只有几毫米 长 的可达数千毫米 比如 某款镜头的焦距标示为 f 24 mm 就表示该 镜头的焦距为 24 mm 假如标示为 f 70 300 mm 就表示这只镜头 的焦距范围可以在 70 300 mm 范围内变化 2 等效焦距等效焦距 为统一起见 业界引入了等效焦距的概念 规定以 传统 135 相机的焦距段为参 照 不管何种类型的影像传感器 各自分 别乘以一个不同的系数 使之与传统 135 相机焦距段的视角大致相同 这就是所谓的等效焦距 以 50 mm 标准镜头为例 佳能 5D 尼康 D4 的影像传感器尺寸基本等同于传统 135 相机的胶片面积 系数为 1 假 如换成 4 3 系统 由于 4 3 系统感光元件的边长几乎只有传统 135 胶片 的一半 那么 焦距 50 mm 时的视角也就只有正常的一半 换言之 4 3 系统的镜头焦距只要达到 25 mm 就具备 45 55 的视角范围 即 4 3 系统相机 25 mm 焦距的等效焦距为 50 mm 一般表示为 相当于 50 mm 系数为 2 三 三 镜头的焦距与成像效果 镜头的焦距与成像效果 相机镜头都有它固有的焦距段 大多数镜头的镜圈上也有该镜头焦 距的标识 焦距与摄影造型有着密切的关系 1 焦距与影像放大率成正比焦距与影像放大率成正比 若将不同焦距的镜头安装在同一款 相机上 并在同一拍摄距离下拍摄同一景物 焦距越长 影像尺寸的放 大率也就越大 焦距越短 影像尺寸的放大率也就越小 2 焦距与摄距成正比焦距与摄距成正比 设定影像的大小之后 镜头的焦距越长摄 距就应该越远 反之 焦距越短 摄距就应该越近 可见 在影像放大 率不变的情况下 摄距的远近和镜头焦距的长短也是成正比的 3 焦距与景深成反比焦距与景深成反比 镜头焦距越短 景深范围就越大 反之 镜头焦距越长 景深范围则越小 景深的大小与镜头焦距的长短有着密 切的联系 4 焦距与画面面积成反比焦距与画面面积成反比 在相同摄距的情况下 镜头焦距的不 同 所拍摄景物的范围也不相同 镜头焦距越长 所摄画面的面积就越 小 镜头焦距越短 所摄画面的面积就越大 两只镜头焦距数值相差倍 数的平方就是它们所摄画面面积相差的倍数 所以 不同焦距的镜头所 拍摄的画面面积 与镜头焦距的平方成反比 5 镜头的焦距与视角成反比镜头的焦距与视角成反比 焦距是数码单反镜头的重要参数 每个焦距段又有与之相对应的视角 视角又称景角 摄角 是镜头可摄 取的画面范围角度 它是 CCD 或 CMOS 平面上能够形成清晰影像的最 大目标与镜头之间的对顶夹角 视角的大小主要取决于所摄画幅尺寸的 大小和镜头焦距的长短 焦距越短 有效拍摄视角就越大 反之 有效 拍摄视角就越小 视角与焦距成反比 视角大小也是镜头中的一项重要 指标 四 四 镜头的种类 镜头的种类 摄影镜头的种类繁多 发展至今大约有数百种 究竟选用什么镜头 在很大程度上取决于其用途 按不同的标准 可将镜头分为许多种类 如按照焦距的长短划分 常用的镜头主要有标准镜头 广角与超广角镜 头 远摄与超远摄镜头等 按镜头的功用又可划分为常用镜头 特殊镜 头 另外还有按照品牌 生产厂家等不同分法 一般情况下 可按镜头 的焦距与视角来划分 大致如下 1 标准镜头标准镜头 1 标准镜头的含义及样式 标准镜头通常是指短效焦距在 40 58 mm 之间 拍摄视角在 45 55 的摄影镜头 标准镜头又称标准 物镜 是指镜头焦距的长度与所摄画幅对角线长度相近的镜头 所谓标 准镜头并不是说镜头本身是否标准 而是其成像效果 景物范围 前后 景物的大小比例 透视感 均与人的眼睛视角相接近 尽管目前各种数 码相机标准镜头的焦距各有不同 但视角均相同 其涵盖范围类似于人 眼的中心视野 所以采用标准镜头焦距段拍摄的照片显得真切 自然 给人以纪实性的视觉效果 2 标准镜头的主要特点及使用范围 拍摄画面质量好 由于标准镜头的各种光行像差皆经过校正 特 别是纵 横像差 校正得近乎完美 不仅平面物体在画面中央和周边均 结像清晰 且不会使影像产生畸变 正因为此 标准镜头特别适合拍摄 接片 拍摄的画面拼接部位 十分吻合 标准镜头的有效口径一般较大 大多在 F 1 4 左右 所以 其通 光量相当大 适合在较暗的光线下使用 兼容了广角与长焦拍摄的景深效果 远距离小光圈拍摄景深大 近距离大光圈拍摄景深小 但不适合近距离拍摄人物特写 2 长焦距镜头长焦距镜头 1 长焦距镜头的含义及样式 我们把焦距大于标准镜头的镜 头统称为长焦距镜头 如图 3 28 长焦距镜头又称望远镜头或远摄物镜 镜头视角随着焦距的增加而不断变小 等效焦距在 100 mm 左右 为普通长焦距镜头 等效焦距在 500 mm 左右 为中长焦距镜头 等效焦距在 1 000 mm 左右 称为超长焦距镜头 等效焦距在 2 000 mm 左右 为巨型超长焦距镜头 2 长焦距镜头的主要特点及使用范围 长焦距镜头 特别是 超远摄镜头有以下主要特点 一是视角小 拍摄时便于避 开杂乱无章 的物体 使主体影像不受干扰 二是景深小 影像畸变小 有利于虚化 前后景物 突出主体 三是能使前后景物视觉距离缩短 起到压缩空间 的作用 便于远距离抓拍到人物或动物生动表情和最佳形体动态 另外 在摄影师难以靠近的某些特殊场面 比如战争 火山爆发 海啸等 用 远摄镜头拍摄 既可以增加摄影师的安全系数 表现出的画面也更加突 出主体 3 短焦距镜头短焦距镜头 1 短焦距镜头的含义及样式 短焦距镜头又称广角镜头 是 指焦距的长度短于所摄画幅对角线长度的镜头 这种镜头的主要特点是 夸张 变形 改变景物的透视关系 其典型特征是视角宽阔 一般在 75 以上 超广角镜头的视角宽度甚至高达 120 镜头等效焦距在 35 mm 左右为小广角镜头 等效焦距在 28 mm 左右为中广角镜头 等效焦距在 20 mm 左右为大广角镜头 等效焦距在 15 mm 左右为超广角镜头 等效焦距在 7 mm 左右称为鱼眼镜头 鱼眼镜头视角达 180 2 短焦距镜头的主要特点及使用范围 广角镜头便于在狭小的 地域拍摄较大面积的空间 给人以深远 辽阔的感觉 形成视觉扩张 景深范围大于标准镜头 景物清晰度较高 画面空间透视关系在某种程 度上得到一定的夸张和畸变 景物近大远小效果明显 会产生某种特殊 的艺术效果 焦距越短 这种夸大空间透视效果就越显著 缺点是被摄 主体容易在画面边缘产生枕形或桶形畸变 且视角不均匀 不适合近距 离拍摄肖像 特写 4 变焦距镜头变焦距镜头 1 变焦距镜头的含义及样式 变焦距镜头简称变焦镜头 是 在规定的焦距范围内 可通过改变镜组之间距 离 使镜头的焦距发生 变化的镜头 2 变焦镜头的主要特点及使用范围 变焦镜头在其变焦范围 内可根据拍摄者的需要自行选择 其操作简单灵活 方 便携带 一只 变焦镜头能够替代若干个定焦距镜头 起到一镜多用的效果 减少了 携带镜头的数量 且在拍摄过程中不必频繁更换镜头 也不必在拍摄同 一被摄主体时 为体验不同焦距段画面效果而来回奔跑 5 IS 影像稳定系统 镜头 影像稳定系统 镜头 影像稳定镜头配备了两个振动检测陀螺传感器 为拍摄到静止的图 像 该传感 器已经过优化 陀螺传感器可以检测到相机振动的方向和 大小 并把这个信号传递给安装在镜头里的微处理器 CPU CPU 把 收到的信号转换成命令 以驱动一个补偿光学系统来抵消振动 从而把 影像稳定在 CCD 平面上 有了 IS 镜头 使用者可以轻松地在黄昏 夜晚甚至很暗的环境里 进行拍摄 也可以在那些禁止使用闪光灯和三脚架的场合进行创作 在 其他条件下 IS 镜头也能发生效力 如在相机轻微振动就会严重破坏拍 摄效果的微距摄影时应用 五 五 镜头的种类 镜头的种类 1 UV 镜 紫外线滤色镜 镜 紫外线滤色镜 UV 镜也称紫外线滤色镜 由氧化镍 玻璃制成 UV 镜的主要功能是吸收或减弱紫外线对摄影的影响 2 偏振镜偏振镜 也称偏光镜 简称 PL 镜 是由两片光学玻璃夹着一 片有定向作用的微小偏光性质晶体 如云母 组成 呈青灰色 偏振镜 只对偏振光起作用 3 星光镜星光镜 星光镜是一块表面刻有许多交叉米字或十字状细线的 无色透明玻璃镜片 这些交叉的细线会让明亮的光线产生折射 在拍 摄阳光 车