焦距相关的基本概念及焦距对摄影效果的影响

焦距相关的基本概念及焦距对摄影效果的影响

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/qq_35247586/article/details/106596111

焦距是摄影中一个非常重要的概念，它直接影响着照片的视角、景深和透视效果。本文将从镜头与放大倍率、视场范围的关系入手，详细讲解焦距对摄影效果的影响，并介绍等效焦距的概念及其计算方法。

1、镜头与放大倍率、视场范围的关系

1-1、放大倍率：

像高与物高之比

1-2、视场范围（Y）：

相机能拍摄到的最大物高范围，也叫线视场；

1-3、不同视场范围的场景特点：

2、焦距对摄影效果的影响

2-1、焦距的定义：

• 光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式；
• 焦距小，聚光能力强，焦距大，聚光能力弱；

2-2、焦距控制影像的几个能力

• 改变视场角（视场角：镜头中心对被摄物体的张角）
  焦距越大，视场角越小，放大倍率越大；
  焦距越小，视场角越大，放大倍率越小；

• 改变景深：
  焦距越大，景深越小；焦距越小，景深越大

注：景深的相关概念可关注此章节：https://blog.csdn.net/qq_35247586/article/details/104725977

• 改变透视效果（透视就是影像在平面上展现的空间感、立体感，特点就是“近大远小”）；
  长焦镜头：压缩近景，突出远景；
  短焦镜头：压缩远景，突出近景（且短焦镜头会使近景物题发生畸变，如下右图的路灯）；

2-3、广角和长焦的成像效果区别

• 广角镜头（也称广角镜头，40mm以下焦距）：
  1、视觉广，包含元素多；
  2、夸大空间感，视觉冲击力强；
  3、景深大，前景背景均清晰；

• 长焦镜头（也称远摄镜头，焦距60mm以上）：
  1、视觉窄，景深浅，容易突出主题；
  2、能够带来很好的画面压缩效果；

3、等效焦距

3-1、相机的画幅

• 柯达公司设计了编号为135型胶卷底片（感光区域范围36*24mm），摄影厂商就以此为规范设计镜头和机身
• 数码相机的感光元器件，面积的大小成本差异很大，和135胶卷面积相同的ccd或者cmos为全画幅
  
• 不同画幅的视场剪裁效果：镜头焦距满足的话，则可以看到全幅面的效果，但无法记录镜头的全部视场范围；
• 半画幅怎么做到与全画幅视角一样：通过更改焦距实现，可换一个小一点焦距的镜头；
  

3-2、什么是等效焦距

• 概念：把不同尺寸感光元件上的焦距转化为135全画幅相机同样视角所对应的焦距，转化成全画幅后的焦距叫等效焦距；

3-3、等效焦距的计算方法

• 等效焦距的计算方法
  
  
• 常见半画幅相机焦距转换系数

3-4、焦距转换系数的应用

• CANON 7D要拍出CANON 5D4的效果，需采用200/1.6=125mm焦距的镜头才可以；

疑问点与解答：
1、在计算常用相机的焦距装换系数时，C=D35/D0，D的含义是2倍的像高，但为啥计算时要用相机传感器的对角线长度来计算呢？

D的含义是最大像高，而对角线是传感器的最长距离，所以用对角线计算是更合适的。

2、镜头的焦距和像素是否关系（根据之前讲的，焦距和分辨率是成正比的），是否有相同像素，不同焦距的镜头呢，若有那是以哪个变量来作区分的呢？

不同的焦距可以配几百万像素的相机都行。单纯看镜头分辨率主要受波长和有效通光口径D影响，

因为光学仪器的分辨率公式等于R=D/1.22λ。这个是理想状态下的分辨率公式，说明口径越大分辨率越高，比如天文望远镜为什么做的非常大，因为要看清很远距离就要非常高的分辨率，

你的手机有好几千万像素拍出来也不如像素低的单反相机，其中重要的原因就是因为单反相机的口径大，分辨率高。

3、根据小孔成像原理，为啥小孔不能用作相机镜头？

无法兼顾亮度和清晰度（小孔越小成像越清晰，但进光量就越小，亮度就越低）；

成像范围太小，无法将像成像到很小的范围；

4、为啥相机像素一样，视场角一样，但半画幅成像效果差一些？

半画幅传感器有效尺寸减小，但像素数还一样，则单个像素感光面积要小一半，单个像素的聚光量降低，噪声变大，信噪比降低，画质变差；

幅面压缩，焦距则变小，镜头的通光量和通光口径变小，则镜头分辨率变小（这就是为啥手机像素达到好几千万了也比不上单反的原因之一）；