基礎(chǔ)攝影光學(xué)

1、基礎(chǔ)攝影光學(xué)這個(gè)章節(jié)是對(duì)于一些攝影會(huì)用到的光學(xué)原理做簡(jiǎn)單的介紹，目的在于使大家對(duì)攝影光學(xué)以及鏡頭結(jié)構(gòu)有初步了解，以便在改裝或維修鏡頭時(shí)更有概念。單透鏡針孔雖然【可以】拍出照片來，但是實(shí)際玩一下就知道其實(shí)針孔要曝光很久，玩創(chuàng)意可以，但真正要實(shí)用就會(huì)有問題。如果要真正能實(shí)用的拍照，最簡(jiǎn)單是使用透鏡，將凸透鏡對(duì)著窗外景物會(huì)在后方呈現(xiàn)一倒立之影像，這個(gè)影像投射在感光組件（底片或 CCD）上就可以將影像記錄下來。簡(jiǎn)單的凸透鏡，像一般的放大鏡就可以作為照相的鏡頭，但是有色差、球面差、像場(chǎng)畸變、軸外向差等等的問題，這些問題使得影像不清楚或是邊緣影像不清楚，或者是變形嚴(yán)重；因此一般的單透鏡并不是良好的攝影鏡頭

2、。一個(gè)可以獨(dú)立使用的鏡頭都是一個(gè)相當(dāng)于凸透鏡的鏡頭組，常由多片鏡片構(gòu)成，單眼相機(jī)用裝在鏡頭與相機(jī)之間的加倍鏡則是一個(gè)相當(dāng)于凹透鏡的鏡頭組。焦距在攝影用鏡頭中會(huì)用到許多種的透鏡，長(zhǎng)鏡頭還可能用到面鏡。凸透鏡可以凝聚光線，凹透鏡則可發(fā)散光線，凸透鏡是中間較邊緣厚的透鏡，凹透鏡是中間較邊緣薄的透鏡；鏡頭基本上都是一個(gè)由凸透鏡與凹透鏡組成的透鏡組。在單透鏡而言，如果窗外景物夠遠(yuǎn)，那么透鏡到倒立影像之距離可視為焦距。如要更確實(shí)的量測(cè)，可以對(duì)著太陽在地面呈像，再量測(cè)透鏡到影像的距離。物距與像距但是實(shí)際上的任何鏡頭都很少是單透鏡，有些固然標(biāo)示了焦距，但是有些舊貨不一定還能知道實(shí)際的焦距，所以要知道真正的焦距

3、，還有一個(gè)方法，就是用物距與像距來計(jì)算，因?yàn)槲锞嗯c像距的比與物高與像高的比值是一樣的，物高可以找一個(gè)已知高度的物體，像高可以量測(cè)，物距可以量測(cè)，像距就可以計(jì)算出來，而物距超過焦距五十倍以上時(shí)，算出來的像距已經(jīng)極接近焦距的數(shù)值?；A(chǔ)光學(xué)計(jì)算公式此處介紹兩個(gè)基礎(chǔ)光學(xué)計(jì)算的公式，不談怎么導(dǎo)出來的，那太枯燥了，我們不是光學(xué)設(shè)計(jì)工程師，不需要知道那么深入，以下的原理知道了就可以自己玩很多東西了。此公式為高斯公式，其實(shí)高斯公式的原型并不是這樣寫，但是這樣寫比較容易看，也比較容易記憶，所以許多的書中都是這樣寫。公式如左，p 為物距，q 為像距，f 為焦距。在一般攝影時(shí)像距其實(shí)與焦距非常接近，但是在微距攝影時(shí)

4、，像距則可能大于焦距，此時(shí)放大率會(huì)超過 1。利用此公式其實(shí)也可以導(dǎo)出放大率公式：放大率 mp/q等效焦距公式在一般的狀況下不會(huì)用到，但是在自己玩微距攝影 DIY 時(shí)，如果了解此公式的意義，會(huì)比較能預(yù)估結(jié)果。f1 及 f2 是各別透鏡的焦距，d 則為鏡片間的距離，為等效焦距。其意義是兩片焦距不同的鏡片以相距 d 的距離迭在一起時(shí)，綜合起來的焦距即為等效焦距。透鏡形狀雙凸透鏡平凸透鏡彎月形透鏡雙凹透鏡平凹透鏡透鏡有各種形狀如左，當(dāng)然有些透鏡兩面弧面的曲度不一定一樣，有時(shí)看起來像平凸，但實(shí)際上可能不是，判斷的方法是看鏡面表面反射的影像，如果其中一面是平的，那一面的反射影像一定與原來的物體大小相同，否

5、則一定有曲率。色差透鏡最主要像差一般為色差，大家都知道三棱鏡會(huì)將白光分散為光譜，如左圖，透鏡的側(cè)面看來其實(shí)也像棱鏡，所以會(huì)有色差，紅光波長(zhǎng)較長(zhǎng)，結(jié)果紅光焦點(diǎn)就比藍(lán)光焦點(diǎn)長(zhǎng)，因此焦點(diǎn)不在同一平面上，所以目鏡看紅光影像清晰，藍(lán)光影像就不清晰，反之亦然，用沒有消色差的透鏡當(dāng)物鏡就會(huì)看到物體鑲了紅邊或藍(lán)邊，不夠清晰。一般為了消除色差都使用兩片折射率不同的材質(zhì)來組合成消色差透鏡，如左圖。一般天文望遠(yuǎn)鏡因?yàn)樵诤谝怪泻诎档谋尘跋伦仙牟糠莶皇呛苊黠@，所以較低價(jià)的消色差透鏡都只對(duì)紅光到藍(lán)光消色差，高價(jià)的天文透鏡則有對(duì)全光譜消色的，有時(shí)需要三片鏡片。有些稱為 APO 或 ED 鏡片的透鏡組就是對(duì)全光譜消色能力較

6、強(qiáng)，當(dāng)然也比較貴。而攝影用的鏡頭則需要對(duì)紅光到紫光的色差都需要消除，不過實(shí)際在技術(shù)上會(huì)有些困難，當(dāng)然色差消的越好，價(jià)錢就越貴。像差透鏡除了色差之外還有許多其他的影像變形，可通稱為像差。垂直于透鏡面的中心線稱為光軸，如左上圖。接近光軸處像差較小，越遠(yuǎn)離光軸處像差越大。在左中圖中透鏡邊緣與中心所成之影像焦點(diǎn)不一致，稱為球面像差；如果離光軸較遠(yuǎn)處紅藍(lán)焦點(diǎn)不一致，稱為旁像色差。左下圖中斜向的影像與中心影像不在同一平面，稱為像場(chǎng)彎曲。以上這些都是透鏡質(zhì)量不良、裝配不良或是制造技術(shù)限制所產(chǎn)生的像差，當(dāng)然還有其他的像差，但不管什么像差，反正影像看起來不清楚就是了。有時(shí)候則是中央清楚而邊緣影像較模糊。一般攝影

7、鏡頭都會(huì)盡量減少這些像差，而外加的加倍鏡，不管是加在鏡頭前方的加倍鏡或廣角鏡，或者是加在鏡后的加倍鏡，幾乎都會(huì)增加像差，因此外加鏡頭都會(huì)造成畫質(zhì)降低，有些比較高級(jí)的外加鏡是針對(duì)某一只或是某幾只鏡頭設(shè)計(jì)的，那畫質(zhì)降低的程度就比較小。有些比較貴的外接鏡頭用的鏡片數(shù)比較多，一般效果也會(huì)比較好，但是要看是否與原來的鏡頭相匹配，有些外加鏡頭在某些鏡頭上效果還好，但是在某些鏡頭上效果很差，所以如果要買外接附加鏡頭的話，最好帶著相機(jī)去配?；兓儚V義的說也可以算是像差的一種，是影像產(chǎn)生變形，一般有針插形畸變與桶形畸變。在望遠(yuǎn)鏡頭中畸變的問題較小，因?yàn)樵绞情L(zhǎng)焦鏡頭，所使用的影像相對(duì)而言只是像場(chǎng)中央的部份，也就

8、是只使用接近光軸的小角度內(nèi)的影像，所以影像的變形比較不明顯；但是廣角鏡則會(huì)用到很廣的角度，影像的變形比較明顯。針插是一個(gè)小布包，作為插針用的，如果一個(gè)方格子的影像經(jīng)過鏡頭投影出來像左圖的樣子，就稱為針插形畸變。如果方格子的影像經(jīng)過鏡頭投影出來像左圖的樣子，像桶子一樣，就稱為桶形畸變。有些鏡頭實(shí)際上還可能有針插畸變與桶形畸變的混合，可能接近中央處像是桶形，而靠邊緣則偏向針插形，當(dāng)然也有相反的情形。焦比(光圈)鏡片焦距除以口徑的商，稱為焦比，焦比大時(shí)像差較不明顯，但是影像較暗。焦比如果是 4，常常寫成 f/4。一般攝影鏡頭的焦比并不容易量測(cè)，因?yàn)殓R片組的口徑并不是最前面鏡片的直徑，一般都是看鏡頭的

9、標(biāo)示。在攝影鏡頭上一般會(huì)使用【光圈】這個(gè)名詞，而較少用焦比。左圖中表示實(shí)際的光路圖，中間部份的影像使用鏡片中間的部份，而邊緣的影像則使用鏡片邊緣部份，在此情形下，最大光圈其實(shí)是指成像的中心點(diǎn)所使用的等效鏡片大小，并非前鏡片所有的面積，所以量測(cè)計(jì)算光圈并不能用前鏡片的直徑來計(jì)算，否則那些超廣角焦距可能才 20mm，前鏡片直徑卻常常超過 30-40mm，那豈不是超過 1.0 了，不貴死才怪，在技術(shù)上也幾乎不可能。而焦距越長(zhǎng)，用前鏡片直徑的值來計(jì)算出來的光圈與實(shí)際值越接近，像一般 200/f4 的鏡頭，濾鏡口徑可能是 52mm，去掉邊緣的固定環(huán)，焦距除以前鏡片直徑算起來也差不多剛好是4。以最大光圈值

10、1.4的標(biāo)準(zhǔn)鏡而言，光圈的數(shù)值會(huì)標(biāo)出：1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22 等，每?jī)蓚€(gè)數(shù)字之差距稱為差一級(jí)，每一級(jí)之間的關(guān)系大約為 1.4 倍，焦距如果一定，那就表示鏡片開口直徑縮減為 1/1.4，此為直徑比，經(jīng)平方換算為開口面積比則為 2 倍，所以每一級(jí)光圈之間的進(jìn)光量，剛好是 2 倍或者是 1/2 倍的關(guān)系。如左圖就是某個(gè)鏡頭光圈在 5.6、8、11 的開口狀況。此處請(qǐng)注意【光圈值】與【光圈】是不同的，光圈值越大，光圈開口其實(shí)越小，反之亦然，所以要看清楚說的是【光圈】還是【光圈值】。在攝影鏡頭光圈的實(shí)際的計(jì)算中，其實(shí)不是用焦距除以口徑，而是用像距除以開口口徑，在一般攝影時(shí)像

11、距與焦距的值很接近，問題不大，但在微距攝影時(shí)，如果拍攝放大率為1:1，此時(shí)像距已經(jīng)等于兩倍焦距，計(jì)算光圈時(shí)就差了一倍，已經(jīng)是差了兩級(jí)。此外還有一種說法，就是光圈值其實(shí)是進(jìn)到感光面上光錐的夾角，角度越大，光圈值越小。如果采用這種說法，在說明邊角失光的問題上就更容易明白。光圈與景深、焦深在攝影鏡頭上一般會(huì)標(biāo)示最大光圈，而透過一光圈葉控制的機(jī)構(gòu)可以控制光圈的大小而使焦比改變，或者說光圈改變。至于為什么小光圈效果會(huì)比較好？請(qǐng)看左圖，在左上圖中是大光圈的狀況，左下圖中是小光圈的狀況，上圖中可以看出如果鏡頭色差較大，在成像時(shí)紅光與藍(lán)光的焦點(diǎn)會(huì)不一致，光點(diǎn)在底片（或 CCD）上會(huì)成為一個(gè)模糊圓、而且紅光焦點(diǎn)

12、對(duì)了，藍(lán)光焦點(diǎn)就會(huì)太前面，藍(lán)光焦點(diǎn)對(duì)了，紅光焦點(diǎn)又會(huì)太后面，這是以色差的角度來看。而邊角影像如綠線，很可能因像場(chǎng)不夠平坦而使邊緣影像的焦點(diǎn)前移或是后移，光點(diǎn)在感光面上就會(huì)擴(kuò)散成一個(gè)模糊圓，這是以像場(chǎng)彎曲的角度來看。在左下圖中則可看出在小光圈時(shí)，光線進(jìn)入的角度差異較小，使得在感光面擴(kuò)散的模糊圓變小，因此無論是色差造成的像差，還是像場(chǎng)不平所造成的像差，一個(gè)點(diǎn)看起來就不再是一個(gè)圓，而更接近一個(gè)點(diǎn)，所以看起來都會(huì)比較清楚。 這樣的現(xiàn)象也造成了小光圈時(shí)景深比較大的結(jié)果，先不管像差的問題，即使沒有像差（請(qǐng)見左圖），藍(lán)線為合焦時(shí)的光線角度，紅線為失焦時(shí)的光線角度，比較之下可以發(fā)現(xiàn)失焦處在感光面上已經(jīng)擴(kuò)散為一

13、個(gè)模糊圓。而左下圖小光圈時(shí)，因?yàn)榻裹c(diǎn)以外更遠(yuǎn)與更近的物體所造成的光點(diǎn)都會(huì)變小，在小到一定程度時(shí)，人的眼睛已經(jīng)不易辨別差異。以 135 規(guī)格底片而言，這個(gè)模糊圓的直徑是以 1/30mm 為參考值，不過并不表示模糊圓小于此值就一定看不出來，這還牽涉到照片的放大率、底片的粒子粗細(xì)、看的人眼睛是否夠厲害等等。而廣角鏡因?yàn)檫h(yuǎn)近物體在感光面上投影的位置都更接近感光面，不在焦點(diǎn)上的光點(diǎn)會(huì)更小，所以廣角鏡的景深范圍會(huì)更大，或者說焦深更大。見左圖中，下方為望遠(yuǎn)鏡，不在焦點(diǎn)上影像的模糊圓會(huì)更大。這是一只 28mm f3.5 鏡頭上面的景深標(biāo)示，中央的紅色菱形是鏡頭的中央點(diǎn)，也是對(duì)焦以及光圈環(huán)調(diào)整的基準(zhǔn)點(diǎn)，左右兩旁

14、對(duì)稱的數(shù)字就是景深范圍，例如對(duì)焦在三公尺時(shí)，左右兩旁的 8 各對(duì)準(zhǔn)在無限遠(yuǎn)以及 1.5 公尺，表示用 8 的光圈時(shí)，由 1.5 公尺到無限遠(yuǎn)都會(huì)清楚。一般在拍喜宴時(shí)，如果將對(duì)焦環(huán)對(duì)在 3 公尺處，然后用 8 的光圈，此時(shí)由 1.5 公尺到無限遠(yuǎn)都清楚，也就不必對(duì)焦，可以盲拍，可以搶到許多鏡頭，此時(shí)閃光燈的光應(yīng)該也夠強(qiáng)，就很方便了。在中央標(biāo)示的左邊，有一條小的紅線，那是紅外線對(duì)焦的標(biāo)示，因?yàn)榧t外線的焦點(diǎn)會(huì)比可見光長(zhǎng)，所以用可見光對(duì)到焦點(diǎn)以后要再將鏡頭往前調(diào)整一些才行。如果把對(duì)焦環(huán)放在 1.5 公尺處，而希望不要對(duì)焦也清楚，則需要將光圈環(huán)放在 16 ，此時(shí)清晰范圍將由 0.8 公尺到無限遠(yuǎn)。這是望

15、遠(yuǎn)鏡頭的景深表尺，看來即使放在 16 的光圈，清晰范圍也很窄，所以在實(shí)用上而言，廣角鏡的景深比較有用，望遠(yuǎn)鏡頭有時(shí)因?yàn)榫吧詈苄。瑢?duì)焦距離標(biāo)尺也不夠精細(xì)，所以不見得實(shí)用。這是變焦鏡的景深標(biāo)尺，因?yàn)榻咕嗖煌吧畈煌允怯脤捳煌幕【€來表示，同樣光圈在不同的焦距有不同的景深范圍。一般來說變焦鏡比較更不準(zhǔn)確，因?yàn)橛袝r(shí)焦點(diǎn)的位置會(huì)有少許的變化，而且有時(shí)變焦鏡的距離表尺根本不準(zhǔn)確。其中右方本來應(yīng)該是標(biāo)示 11 處改標(biāo)為 R，表示該線為紅外線對(duì)焦用的位置。一般而言，在實(shí)際拍攝時(shí)，有些鏡頭上面的標(biāo)尺其實(shí)很粗略，有時(shí)可以在觀景窗中用景深預(yù)觀的功能來看，但是有時(shí)也不一定能看得清楚。如果在觀景窗中看起來大致可

16、以，此時(shí)應(yīng)該將焦點(diǎn)對(duì)在想要清楚范圍中靠鏡頭三分之一處，這樣可以達(dá)到最好的結(jié)果，例如要距離鏡頭 1040 公分處都清楚，范圍是 30 公分，此時(shí)要將焦點(diǎn)對(duì)在距離鏡頭 20 公分處。主平面觀念許多光學(xué)的數(shù)據(jù)中都會(huì)談到主平面，但是不一定會(huì)說明主平面的意義，因此這里稍微說明一下，但是說實(shí)在的，主平面與鏡頭設(shè)計(jì)者比較有關(guān)，鏡頭的使用者其實(shí)不用知道也無所謂。至于改鏡的朋友是否一定要了解主平面，其實(shí)也不用，改鏡比較重要的數(shù)據(jù)是鏡后距，后面會(huì)再說明。主平面其實(shí)對(duì)于自己用小透鏡來湊組望遠(yuǎn)鏡目鏡的時(shí)候比較會(huì)用的到，但是實(shí)際上既然是【湊】，當(dāng)然用嘗試錯(cuò)誤的方法也可以。 請(qǐng)看左圖，光線由左方射入，經(jīng)過透鏡達(dá)到右方的焦

17、點(diǎn)。平行于綠色光軸的光線 A 經(jīng)過透鏡后變成被折射的光線 B，此時(shí)光線 A、B 的焦點(diǎn)為 AB，由此點(diǎn)對(duì)光軸作圖，交點(diǎn)為 C'，此點(diǎn)即為像方主點(diǎn)，經(jīng)過此點(diǎn)垂直于光軸的面則稱為像方主平面（或后主平面）P'。而折射成平行于光軸 B' 的光線，與其入射之光線 A' 之交叉點(diǎn)為 A'B'，此點(diǎn)做與光軸垂直之垂線交點(diǎn) C 則為物方主點(diǎn)，該平面則為物方主平面（或前主平面）P。主平面之位置變化極大，如果有曲率數(shù)據(jù)的話，當(dāng)然是可以計(jì)算的，一般的透鏡主平面位置請(qǐng)參閱左圖，但這些圖只是示意圖，并不精確，實(shí)際上會(huì)受到透鏡厚度、曲率、形狀等等因素影響。 以凸透鏡而言，后

18、主平面其實(shí)距離后方焦點(diǎn)的距離就是焦距。前主平面呢？其實(shí)也一樣，反過來量就好了，把透鏡反置，或是把光線由右方射入，再用同樣的原理來繪圖。如果是對(duì)稱的雙凸透鏡，主平面的位置也是對(duì)稱的。至于透鏡組的主平面在哪里，那可就復(fù)雜了，與透鏡焦距，鏡片間距離、表面曲率等等因素都有關(guān)，后面會(huì)以相機(jī)的鏡頭來舉例。在實(shí)際的相機(jī)鏡頭而言，像方焦點(diǎn)的位置一定是在曝光面上，不管是底片還是數(shù)字、單眼還是連動(dòng)測(cè)距甚至是傻瓜機(jī)，都一樣在機(jī)身大約最后面底片或 CCD 的位置。因此相機(jī)鏡頭后主平面的位置就在由底片或是 CCD 往前量測(cè)一個(gè)焦距的長(zhǎng)度。 以單眼相機(jī)用的標(biāo)準(zhǔn)鏡而言，因?yàn)槎喟霝閹缀鯇?duì)稱的雙高斯結(jié)構(gòu)，所以主平面的位置大致如

19、左圖。因?yàn)閱窝蹤C(jī)身厚度就差不多將近五公分了，這也是一般 135 規(guī)格單眼相機(jī)的鏡后距。因此由焦點(diǎn)面量五公分的話，后主平面大概就在最后一片鏡片附近。此圖為 Pentax 50mm f1.4 的結(jié)構(gòu)，但主平面位置為示意圖。但是廣角鏡的話就很不一樣，一般廣角鏡多半是倒伽利略式設(shè)計(jì)，凹鏡組在前，凸鏡組在后，如果焦距短于鏡后距，那后方主平面就一定會(huì)落在最后一片鏡片之外。而前方焦點(diǎn)往往在鏡組之間，前主平面當(dāng)然也就會(huì)落在鏡組之間。請(qǐng)圖之結(jié)構(gòu)為 Pentax 28mm f3.5，但是主平面的位置僅為示意圖。望遠(yuǎn)鏡頭則相反，如果以伽利略式設(shè)計(jì)的望遠(yuǎn)鏡頭，前組為凸鏡，后組為凹鏡，一般鏡組長(zhǎng)度會(huì)低于焦距長(zhǎng)度，此時(shí)后

20、主平面很可能會(huì)落在最前方鏡組之前，前主平面則更遠(yuǎn)離前鏡組。此圖為 Pentax 200mm f4 的結(jié)構(gòu)，但主平面位置為示意圖。 當(dāng)然左圖是比較夸張的圖，事實(shí)上大部分的后主平面會(huì)落在望遠(yuǎn)鏡頭的前鏡組附近，不一定會(huì)超過前鏡組。如果是超長(zhǎng)距鏡頭，后主平面超出的機(jī)會(huì)比較大，如果用了加倍鏡，則一般后主平面都會(huì)在前鏡組之前了。但是如果是那種折反射并用的望遠(yuǎn)鏡頭，前、后主平面應(yīng)該都在前鏡組之前。微距原理微距原理其實(shí)很單純，就是將像距增大，如左圖A為原來位置，圖 B 是將鏡頭前移增加像距，請(qǐng)參閱本網(wǎng)頁(yè)前方所述的物距、像距、焦距的關(guān)系公式，增加像距，就可減少物距，可以拍的更近。近攝環(huán)、蛇腹都是利用此一原理。但

21、此時(shí)鏡片到感光面距離增加，有效光圈會(huì)變小，有曝光補(bǔ)償?shù)男枨蟆?左圖中 C 是使用外加的近攝鏡，外加的近攝鏡就是一片凸透鏡，兩片凸鏡迭在一起，等效焦距會(huì)減短，讀者可用兩只放大鏡自己試試看就了解。C 圖中的紅線表示焦距縮短后的焦點(diǎn)位置。這樣一來利用同樣的公式算一下，就會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)像距大于焦距的值很多時(shí)，物距會(huì)大幅減短，于是可以拍的更近。一般的說法是，原來的鏡頭對(duì)焦在無限遠(yuǎn)時(shí)，加了外加近攝鏡則最遠(yuǎn)對(duì)焦距等于外加近攝鏡本身的焦距數(shù)值。如此可以看出對(duì)焦距離已經(jīng)大幅變近。左 D 圖是表示用另一個(gè)鏡頭接在原來的鏡頭前面，原理其實(shí)與外加近攝鏡相同，但是一般鏡頭焦距很短，所以可以得到很大的放大率。另外也可以使用鏡后

22、加倍鏡，就是接在鏡頭與機(jī)身之間的加倍鏡，原理是用凹透鏡來擴(kuò)散光線的角度（如圖 E、F），這樣就可以增加影像的大小。加倍鏡可以拍微距或近攝，是因?yàn)榧颖剁R能將影像放大，雖然沒有拍的更近，但是影像變大了，當(dāng)然就可以達(dá)到相同的目的。左圖是倒接的示意圖，為何要倒接，如左圖 A，一般鏡頭前方光線進(jìn)入夾角較小，后方夾角較大，如果只是增加鏡頭后方的像距（如左圖 C），其實(shí)會(huì)大幅改變光路進(jìn)出的角度，與原來鏡頭的設(shè)計(jì)不符。但是看圖B中就不同了，倒接之后，像距越大其實(shí)越接近原來的光路設(shè)計(jì)。所以在追求高倍微距時(shí)，倒接是個(gè)好方法。對(duì)接時(shí)（如左圖 D）就是將另一個(gè)鏡頭倒接在原來的鏡頭前，其實(shí)也符合光路的設(shè)計(jì)，兩個(gè)方向的光

23、路都可以符合，但是有時(shí)鏡片太多會(huì)造成反差降低的情形。使用此種組合時(shí)，要使用大光圈的鏡頭，否則會(huì)出現(xiàn)成像圈，一般可以使用標(biāo)準(zhǔn)鏡或更長(zhǎng)的鏡頭來對(duì)接，如果鏡頭質(zhì)量本來就好的話，可以得到相當(dāng)好的畫質(zhì)。用長(zhǎng)鏡頭對(duì)接是更好的選擇，放大倍率等于后鏡焦距除以前鏡焦距。前鏡光圈可以全開，但原來的鏡頭質(zhì)量必須很好，否則要縮光圈，縮太小會(huì)有成像圈，后鏡也可以縮光圈，可以在觀景窗中實(shí)際測(cè)試。對(duì)接的最大缺點(diǎn)是前方的物距大約都會(huì)等于鏡后距，也就是大約為機(jī)身的厚度，不像長(zhǎng)焦微距鏡可以有 20-30cm 以上的工作距離。但是這樣接也有好處，仍然可以用到機(jī)身的開光圈測(cè)光系統(tǒng)，對(duì)焦時(shí)可以比較明亮，不像單純單鏡倒接時(shí)觀景窗中會(huì)一片

24、黑暗。此外這樣對(duì)接出來的像場(chǎng)很平，而且中央邊緣一樣清楚，直線也不會(huì)變形。除了正規(guī)微距鏡以外，對(duì)接是最便宜、最方便而且高質(zhì)量的高倍率微距拍攝法。邊角失光(暗角)邊角失光又稱暗角，先從針孔相機(jī)說起，為何要稱【針孔】而不稱【極小孔】，因?yàn)槟莻€(gè)孔最好用針來刺，請(qǐng)看左圖 A，如果只是打一個(gè)洞，那么直向通過針孔的光錐角度與斜向通過針孔的光錐角度會(huì)差很多，離中心點(diǎn)不遠(yuǎn)處邊緣的影像就會(huì)很暗。如果孔的形狀像左圖 B，那么斜向的光線被邊緣擋住的問題會(huì)小一些，就可以得到更大的成像圈。而針的形狀是下小上大，有些角度，所以用針刺會(huì)比較接近圖 B。此外針孔相機(jī)要求制作針孔的材料要很薄，原因也是基于使用薄材料斜向的光線比較

25、可以進(jìn)入更多。左圖是一個(gè)簡(jiǎn)單的單鏡片鏡頭，由圖中可以看出與針孔相機(jī)類似，斜向的光錐角度會(huì)變小，如果像前面所說得光圈值其實(shí)是可以用光錐夾角來解釋的話，那斜向曝光的光圈值會(huì)變大（相當(dāng)于光圈變?。?，因此中間如果相當(dāng)于光圈 5.6，那邊緣可能已經(jīng)相當(dāng)于 8，甚至更暗，因此邊緣會(huì)有失光現(xiàn)象。此種原因造成的失光即使縮小光圈改善也相當(dāng)有限，因?yàn)樾毕蚺c垂直光錐角度的差異現(xiàn)象仍然存在。斜向光錐夾角變小的問題是一些構(gòu)造比較簡(jiǎn)單鏡頭的失光原因，但是比較高級(jí)的鏡頭，其實(shí)因?yàn)樵撛蚨斐傻氖Ч庖呀?jīng)相對(duì)降低，因?yàn)闀?huì)用更多的鏡片將斜向光錐轉(zhuǎn)的垂直一些，用光學(xué)的方式去補(bǔ)償邊角的失光。不過有時(shí)也看鏡頭的設(shè)計(jì)，并不表示比較好一點(diǎn)

26、的鏡頭就一定不會(huì)有光錐夾角造成的暗角。但是在廣角鏡上有另一種原因造成的失光，請(qǐng)見左上圖，在大光圈時(shí)，紅色的線條是理想光錐的角度，但是在上下方各有一個(gè)區(qū)域因?yàn)殓R片不夠大而造成邊緣的失光。此種失光將光圈縮小一些就可以改善，如左下圖，縮小光圈后中央與邊緣的光錐夾角已經(jīng)較為接近，一般縮小一級(jí)光圈就有明顯的改善。此種暗角的問題當(dāng)然也可以用增加鏡片直徑的方式來解決，但是那樣鏡頭成本會(huì)增加，鏡頭就更貴了。左圖就是一只 Pentax 20mm f4 的超廣角鏡實(shí)際的狀況，左上圖為中央部份看起來的形狀，是圓形的，但是應(yīng)該也可以注意到以中央影像而言，后方鏡片邊緣其實(shí)并沒有用到。左下圖是斜向看過去會(huì)發(fā)現(xiàn)邊緣鏡片是用

27、到了，但是還嫌不夠大，因此造成了邊角的失光。一般而言，望遠(yuǎn)鏡頭邊角失光現(xiàn)象比較不明顯，因?yàn)橥h(yuǎn)鏡頭最后一片鏡片距離感光面較遠(yuǎn)，另一個(gè)原因是望遠(yuǎn)鏡頭的鏡片也會(huì)比較大，因此中央與邊角影像的夾角差異較小。鏡后距左圖是典型的單眼相機(jī)，或稱為單眼反光機(jī)，單眼是指只有一個(gè)鏡頭，鏡頭的接環(huán)到相機(jī)感光面的距離一般稱為鏡后距，不同的廠牌鏡后距不同，但是差別不太大，但是即使只差一點(diǎn)點(diǎn)，不同廠牌的鏡頭即使可以裝的上，也可能無法對(duì)焦到無限遠(yuǎn)，這就是鏡后距的問題。一般而言在轉(zhuǎn)接或是改裝時(shí)，鏡后距長(zhǎng)的比較好改給鏡后距短的，但是鏡后距短的比較難弄，因?yàn)殓R后距不足的話，要對(duì)焦對(duì)無限遠(yuǎn)就必須將鏡頭的尾巴更接近感光面，太接近了又

28、會(huì)打到反光鏡。各廠接環(huán)鏡后距(Back Focal Length)資料廠牌型號(hào)鏡后距(mm)接環(huán)直徑(mm)接環(huán)圖片Alpa37.848BronicaETR7474BronicaSQ8574BronicaGS8581C Mount17.532.54CanonR/FL/FD4247.9CanonEF4451.2Contax/Yashica(C/Y)45.548ContaxG29ContaxN digital48Contarex31.7544Exakta(120)66(Pentacon-6)74.1Exakta(135)44.735,38.2Fuji TX-1(Hasselblad X pan)3

29、4.346FujicaAX43.540.8,49Hasselblad(120)74.969Kyocera ContaxG2944Kyocera AF Mount45.550Kyocera ContaxN4855Kyocera Contax6456472Kodak Retina44.7KonicaAR40.547KonicaFP40.540LeicaL3928.838.2,39LeicaM27.841,43.9LeicaR47.1549Miranda41.542,44MinoltaMD43.542,45Minolta/Sony44.544.8,46MinoltaSR/X Mount43.8(43.5)42 (45)MinoltaVectis Mount(APS)3636.8MamiyaZE45.549Mamiya75762Mamiya(120)64563.362Mamiya(120)RZ6710560Mamiya(120)RB6711260M4245.540.6,42NikonS31.9544NikonF,Ai,Ais46.544,47OlympusPen-F28.95(29.3?)41OlympusOM4644.8Olympus4/338.67 (38.80?)Pentax(135),Cosina K,Vivitar K,Ricoh