第五章光学镜头及其运用.ppt

第五章光学镜头及其运用,【本章节教学内容】第一节镜头的光学特性第二节长焦距镜头第三节广角镜头(短焦距镜头)第四节变焦距镜头,【教学目标】通过本章学习，学生应达到1、了解电视光学镜头特性;2、理解镜头焦距、视场角、相对孔径、光圈等概念;3、掌握标准、长焦、广角、变焦镜头画面造型特点;4、熟练掌握各类镜头的功用和不足之处;5、掌握各类镜头拍摄注意点。,一、镜头的概念1、技术上：指光学透镜及金属部件组成一种光学器件。(质量好的摄像机镜头：由多片正、负透镜、带有自动光圈、电动变焦装置)2、艺术上：摄像机连续拍摄一段电视画面。,第一节光学镜头的特性,本章镜头指的是摄像机上的光学透镜组，镜头的光学特性指由其光学结构所形成的物理性能，由焦距、视场角、相对孔径三个因素构成。镜头光学特性的技术性能、组配关系对画面造型及意义的表达有重要的影响。二、镜头的分类1、按使用场合：照相镜头；摄影镜头；摄像镜头；医用镜头。2、按焦距分有：定焦距镜头；变焦距镜头(长焦、短焦、标准)，特技镜头。,三、焦距：镜头焦距对画面造型的影响最直接。1、焦距焦点至镜头中心的距离，单位为mm镜头焦距的长短与被摄对象在摄像机靶面上的成像面积成正比。即焦距越长，成像面积越大，放大倍率越高；反之，镜头焦距越短，则成像面积越小，放大倍率越低。,镜头焦距的长短会影响成像画面的大小,物距,视场角,被摄物,像平面,主轴,焦距f,像距,景深,景深被摄主体调焦清晰后，位于主体前后方的景物也能形成清晰影像的纵深范围。其值受光圈、物距和镜头焦距三个因素影响,2、标准镜头-焦距与像平面对角线接近或相等的镜头。(f=25mm)3、长焦距镜头-焦距大于像平面对角线的镜头。(f25mm以上)4、广角镜头-焦距小于像平面对角线的镜头(f25mm以下)5、变焦镜头-焦距从长焦中到短焦距数值可变化四、视场角1、视场角-摄像机靶面有效成像平面(视场)边缘与镜头后节点所形成的夹角。,视场角反映了摄像机记录景物范围的开阔程度。分为水平视场角和垂直视场角。视场角与被摄对象在画面中的成像效果成反比：视场角愈大-被摄主体成像越小，视野越开阔。视场角愈小-被摄主体成像越大、视野越狭窄。视场角与靶面成像平面的尺寸、镜头焦距相关。因为摄像管的成像靶面固定不变，则影响视场角的因素为镜头焦距。,视场角与靶面成像平面的尺寸、镜头焦距相关。因为摄像管的成像靶面固定不变，则影响视场角的因素为镜头焦距。当摄像机在同一距离上对同一被摄主体拍摄时，使用不同焦距的镜头会改变该对象在画面的成像面积和背景范围，实际上是由于视场角发生了相应的改变。镜头焦距越长，视场角越小；焦距越短，视场角越大标准镜头的视场角范围为45-60度；长焦镜头的视场角小于45度；广角镜头的视场角范围一般在60-130度；超广角镜头的视场角范围在130-230度,又称鱼眼镜头,五、相对孔径与光圈系数相对孔径-指镜头的入射光孔直径(D)与焦距(f)之比。光圈系数F：相对孔径(D/f)的倒数(f/D)。常用的F有：1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22等相邻两档光圈F值的比值为2，曝光量相差一级，因为像平面照度和相对孔径的平方成正比。开大光圈指F值由大变小，光通量增加一倍。反之，光通量减小一倍。在同一照度同一场景拍摄时，光圈越大，景深范围越小，光圈越小，景深范围越大。,、长焦定义长焦距镜头：指视场角小于40度、焦距大于25mm的镜头。对摄像机的变焦镜头：指焦距调至大于25mm以上的部分。长焦镜头又称望远镜头，远摄镜头，窄角镜头。二、长焦距镜头的特点1、视角窄：视角小于40度，景物范围小，物体成像面积大，有望远拍摄效果。镜头焦距25mm，视场角为45度；镜头焦距50mm，视场角为23度；镜头焦距75mm，视场角为14度；镜头焦距100mm，视场角为12度；镜头焦距150mm，视场角为8度。,第二节长焦距镜头,2、景深小：景深指被摄主体调焦清晰范围,说明：景深受物距、光圈和镜头焦距影响.在物距、光圈F不变情况，景深发生变化，即焦距增大，景深范围变小，二者成反比,f=25mm，F=4，物距6m，景深为4-11.5(7.5m)f=50mm，F=4,物距6m，景深为4.8-7.9(3m)f=150mm，F=4，物距6m，景深为(0.3m),3、包括的景物范围小视场角窄、被摄体成像面积是大,景深范围小，所以画面呈现景物前后(景深范围)左右(视场角)控制，表现范围空间较小。,4、压缩了现实的纵向空间。纵深方向上的景物有远近相聚、前后重叠的感觉。,5、有望远效果。有将远处景物拉近的视觉效果，远处的景物近在眼前。,因为长焦镜头视场角比较窄，所以横向运动主体横穿画面时动感强。而长焦镜头压缩了纵向空间，减缓了物体大小的变化速度，固纵向运动主体动感弱。,6、表现运动主体时，横向运动动感强，纵向运动动感弱。,三、长焦距镜头的功用1、调拍远处物体，追求真实自然的艺术效果。被摄对象不希望、害怕或拒绝摄像机的拍摄，如违法等；被摄对象紧张，不自然时用或“偷拍”；与被摄对象可接近的程度只能处于有限的范围之内，如野生动物。,2、跨越复杂空间，拍摄不易接近或无法接近的人物或场面，可利用长焦距镜头远距离出小景别的造型效果。表现成百上千的人群中的某一个人隔山、隔河表现对面的物体或事件通过院墙、栅栏表现院内的活动双方正在交战的战场一场熊熊燃烧的烈火等,不同焦距，拍摄同一主体时，获取同一景别画面的不同拍摄距离。,3、长焦距镜头适合表现人物的面部特写。,4、利用长焦距镜头压缩纵向空间的特点，拉近纵向景物之间的距离，使画面形象饱满。,(1)能够正确地还原人脸的五官比例(无歧变)。图片摄影中的人物肖像都要用135mm以上的镜头。(2)能够较为准确而客观地还原物体的水平和垂直线条，还可虚化背景。视场角大于100度以上的广角镜头很难实现不失真。,5、简化背景突出主体；通过调整镜头焦点形成画面形象的转换，完成同角度、不同景物或不同景别的场面调度。画面形象的转换调整镜头焦点，画面景深发生变化，前后景虚实不一，实现主体形象的位移，也可实现前后景的转换。6、创造虚焦点画面。虚焦点使画面反差降低、力度减弱，变得朦胧柔和。尤其是拍摄明亮物体时，可形成一个光点的画面，用在片子结尾时可蕴含深意。也可用虚入、虚出的画面作为转场镜头。由实虚叫虚出，由虚实叫虚入。7、可以产生人眼不常见景象，创造富有诗意画面。如歌手在歌曲结束时走向金色的落日，仿佛走进到太阳，走进灿烂辉煌的光明。长焦镜头在某种意义上可说是人眼视觉范围的一种延伸。,四、拍摄长焦距镜头应该注意的问题,1、焦点必须调准。特别是物距较近、F值小时，不要产生焦点不实的现象。一般是以寻像器上是否清晰为准，不要依据焦距值。2、长焦时更需要注意“稳”因为视场角窄，摄像机不稳可能会引起画面边框及中心的抖动，拍摄时应时运动三角架。,一、广角镜头广角镜头：又称短焦距镜头，是视场角大于60度的镜头。对摄像机而言是焦距小于25mm的那一段镜头。焦距值为16mm、12mm、10mm等。,第三节广角镜头,二、广角镜头的特点1、视场角宽：f=16mm，视场角=65度f=12mm，视场角=86度f=10mm，视场角=98度,2、景深大。f=25mm,F=4,物距=6m，景深3-11.5m(8.5m)f=16mm,F=4,物距=6m，景深3-25m(22m)f=11mm,F=4,物距=6m，景深3m-(近百米或更远)3、包括的景物范围大。将纵横两个方向的大部分景收进画面，呈现开阔视野，更强的表现了画面空间。,4、画面曲像畸变，具有某种变形和夸张的效果。(1)近大远小的形象。(2)纵线急剧汇聚。(3)平面上的平行线，空间越远越短。,5、对横向运动主体动感弱，对纵向运动主体动感强。拍摄高速行驶车辆、武打动作等，具有运动速度快、动感强效果。,6、便于肩扛拍摄，画面平稳清晰。,三、广角镜头在表现运动物体时的两个重要特征1、对横向运动物体表现的动感弱，且物距越远越弱。原因：视场角宽，空间开阔。即使运动很快的物体也是很慢才出画。(1)静止拍摄时，位移缓慢。(2)运动拍摄时，背景变化缓慢。2、对纵向运动物体表现动感强，并且物距越近越强，面向镜头而来或背对镜头而去，表现出的动感更强。原因：强烈的纵深线条变化，使物体小大或由大小的梯度变化加快了。,四、广角镜头的功用1、有利于近距离表现大范围景物。因其视场角宽，景深大，拍全景、远景时，易获得视野开阔、空间纵深感强的画面效果，常用来表现开阔空间和宏大场面。因其近大远小梯度变化大，还有拉开物间距离的效果。也可在近距离表现较大范围的景物。,2、适宜展示画面主体所处的环境。因其景深大，既可很好地表现主体，又可交待主体所处的环境、地点，有时可通过人物与环境对列表现出对比、隐喻的作用。3、利用广角镜头景深大特点，多层次表现景物，增加了画面的容量和信息量。有前景、中景、后景，实现立体的造型效果。,4、利用广角镜头超焦距范围小的特点，近距离接近被摄人物，完成偷拍抢拍。在抓拍时减去调焦点动作，有利抢拍新闻现场。超焦距-当镜头调焦在无限远时，位于无限远的景物会清晰地成像在像平面上，而有限距离某一点上的景物在底片上也同时聚成了可以容许的清晰像点，再近的景物就模糊不清了，最近点到镜头的距离叫超焦距。5、利用广角镜头透视线条的夸张和变形效果形成某种特殊的表现意义。广角镜头改变景物空间透视关系，使画面夸张变形。如广角镜头拍近距离拍摄人脸特写时，五官发生形变，具有丑化和诋毁的意义。,6、有利于在移动摄像中保持画面的稳定。这是广角镜头的一个重要功能，因为广角镜头视场角宽，在摄像机同样的抖动幅度反映到画面的抖动要比长焦镜头小的多，仅为画框四周的抖动。,广角镜头的视野类似于人眼的视野范围，给人一种身临其境的感觉。,五、用广角镜头拍摄时应注意的问题1、注意线条的非对称性收缩，广角镜头的曲像和形变。由于纵向压缩，横向畸变，因而拍摄时要注意画面中纵向景物线条的对称性收缩。避免出现画面景物倾斜现象2、使画框上下两端的横线与画内景物横向线条水平。,一、变焦镜头变焦距镜头：是一种可连续变换焦距的镜头。变焦镜头由多组正、负透镜组成，除固定镜组外，还有可移动的镜组。依靠镜头里的一组或几组镜片在像平面面积不变的情况下通过连续改变镜头焦距的长短，形成不同视场角的镜头.变焦倍数是最长焦距值除以最短焦距值，值越大越好，表明其记录景物和表现空间的能力比变焦倍数小的强。变焦镜头由广角、标准、长焦三部分组成，可代替三种镜头，通过连续变换焦距使画面景别发生连续变化，形成推、拉镜头的效果。目前摄像机大部分都只配一个变焦距镜头。,第四节变焦距镜头,常见的变焦距镜头有：12mm-75mm6倍10mm-150mm15倍9.5mm-143mm15倍二、变焦距镜头造型表现上的优势和不足1、造型表现上的优势(1)变焦距镜头可以代替不同焦距的定焦镜头，拍摄时不必更换镜头，加快了现场摄制速度。(2)变焦距镜头的连续推拉，实现了画面景别的连续变化，在一个位置上就可拍得场面的全景和人物特写。,(3)变焦距镜头可以跨越复杂空间完成移动机位所不能完成或不易完成的推、拉镜头，可完成仰角度或俯角度的推拉镜头。(4)可以使画面景别变化平稳而均匀(电动变焦和手动变焦)。还可以急推、急拉，产生一种新的画面运动。(5)边移动边变焦距，构成一种更为复杂的运动镜头，产生人们生活中视觉经验以外的流畅的运动样式。(6)一个人即可完成综合运动镜头，增强了画面造型表现的随意性和灵活性。,2、造型表现上的不足和局限性(1)表现的画面运动形式是不真实的。通过视场角改变引起的画面变化，不符合人眼观看物体的视觉习惯。(2)画面变化通过技术手段带有某种强制性。其他镜头形成就没有明显的强制性，它们符合人们生活中对应的视觉感受。如：移、摇、固定、跟等，这些画面对观众的强制性不明显。,三、变焦距镜头的功用1、实现变焦距推拉。(已作了详细分析)2、实现追随运动中的主体，保持主体画面景别的相对稳定。类似于摇镜头(横向)3、调整画面构图选择最佳景物，突出视觉重点可均匀地推拉到底，也可推中有拉或拉中有推，将多余的景物排除在画面之外，突出重点主体。要避免打气筒推拉。4、急推，急拉可以产生某种特定的节奏变化。给观众强烈的视觉冲击力，表现主题内容。5、推拉与其他运动形式相结合可以构成更多复杂的运动镜头，使画面内部的蒙太奇更为丰富。,四、变焦距镜头拍摄应注意的问题1、正确控制变焦动点、动向、动速。动点：启动点和停止点。动点把握依据：启动点应放在动作幅度最大处，停止点应放在动作幅度最小处。其目的是减少观众对起动和停止的