各類鏡頭的設(shè)計差別

1、一、照相鏡頭照相鏡頭的光學(xué)特性可由三個參數(shù)來表示，即照相鏡頭的焦距f'、相對孔徑D/f'和視場角2'。其實就135 照相機(jī)而言，其標(biāo)準(zhǔn)畫幅已確定為24mm X 36mm，則其對角線長度為2D=43.266。從下表我們可以得出照相機(jī)鏡頭的焦距f'和視場角'之間存在著以下關(guān)系： tg'=D/f'式中：2D畫幅的對角線長度；f'鏡頭的焦距。照相機(jī)鏡頭的另一個最重要的光學(xué)特征指標(biāo)是相對孔徑。它表示鏡頭通過光線的能力，用D/f'表示。它定義為鏡頭的光孔直徑（也稱入瞳直徑）D 與鏡頭焦距f'之比相對孔徑的倒數(shù)稱為鏡頭的光圈系數(shù)

2、或光圈數(shù)，又稱F 數(shù)，即F=f'/D。當(dāng)焦距f'固定時，F(xiàn) 數(shù)與入瞳直徑D 成反比。由于通光面積與D 的平方成正比，通光面積越大則鏡頭所能通過的光通量越大。因此當(dāng)光圈數(shù)在最小數(shù)時，光孔最大，光通量也最大。隨著光圈數(shù)的加大，光孔變小，光通量也隨之減少。如果不考慮各種鏡頭透過率差異的影響，不管是多長焦距的鏡頭，也不管鏡頭的光孔直徑有多大，只要光圈數(shù)值相同，它們的光通量都是一樣的。對照相機(jī)鏡頭而言，F(xiàn) 數(shù)是個特別重要的參數(shù)，F(xiàn) 數(shù)越小，鏡頭的適用范圍越廣。與目視光學(xué)系統(tǒng)相比，照相物鏡同時具有大相對孔徑和大視場，因此，為了使整個象面都能看到清晰的并與物平面相似的象，差不多要校正所有七種

3、象差。照相物鏡的分辨率是相對孔徑和象差殘余量的綜合反映。在相對孔徑確定后，制定一個既滿足使用要求，又易于實現(xiàn)的象差最佳校正方案。為方便起見，往往采用“彌散圓半徑”來衡量象差的大小，最終則以光學(xué)傳遞函數(shù)對成象質(zhì)量作出評價。近年來興起的數(shù)位相機(jī)鏡頭同上述的傳統(tǒng)相機(jī)鏡頭的特性和設(shè)計評價上大同不異，其主要差別有：1相對孔徑較傳統(tǒng)相機(jī)大。2較短的焦距，使得景深范圍增大?？筛鶕?jù)視場角的大小算出相當(dāng)傳統(tǒng)相機(jī)鏡頭的焦距值F=43.266/（2*tg）。3較高的分辨率，根據(jù)光電器件的PIXEL 的大小，一般數(shù)位鏡頭光學(xué)設(shè)計要達(dá)到1/（2*PIXEL）線對。二、投影鏡頭投影物鏡是將被照明的物成一明亮清晰的實像在屏

4、幕上，一般講，像距比焦距大的多，所以物平面在投影物鏡物方焦平面外側(cè)附近。投影物鏡的放大率是測量精度、孔徑大小、觀測范圍和結(jié)構(gòu)尺寸的的重要參數(shù)。放大率愈大，測量精度愈高，物鏡孔徑愈大。當(dāng)工作距離一定時，放大率愈大，共軛距愈大，投影系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尺寸越大。由于其是起放大作用，自光學(xué)知識可知，像面中心照度與相對孔徑平方成正比，可用增大相對孔徑的方法來增加象面照度。液晶式投影機(jī)上所用的投影鏡頭同傳統(tǒng)的投影物鏡的區(qū)別：1相對孔徑較大。2出瞳距長，即需要設(shè)計成近遠(yuǎn)心光路。3工作距離長。4解像力高.5畸變要求高.以上幾點，皆使得用于LCD 投影機(jī)上的投影物鏡較傳統(tǒng)的要復(fù)雜的多，一般要10 個鏡片左右，而傳統(tǒng)的一般

5、只要3 個鏡片就能達(dá)到。三、掃描鏡頭掃描物鏡可用三個光學(xué)特性來表示，即相對孔徑、放大率和共軛距。放大率是掃描物鏡的一個重要指標(biāo)，由于一般物體大小是固定的，故放大率愈小，意味著鏡頭的像面愈小，焦距也就愈短，相對來講掃描系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以做的更小，但同時要求鏡頭的解像力也愈高。共軛距是指物像之間的長度，對鏡頭來講，一般希望其愈長愈好，共軛距愈短，意味著鏡頭愈難設(shè)計（視場角增大）。其原理圖同照相物鏡一樣，是一個縮小的過程。掃描物鏡的設(shè)計特點：1掃描物鏡屬于小孔徑小象差系統(tǒng)，要求的光學(xué)解像力較高。2由于光電器件的原因，不僅要校正白光（混合光）的象差，同時需要考慮R、G、B 三種獨立波長的象差。3嚴(yán)格校正畸變

6、象差。  數(shù)碼相機(jī)基礎(chǔ)知識之鏡頭焦距 與人類的眼睛一樣，數(shù)碼照相機(jī)通過鏡頭來攝取世界萬物，人類的眼睛如果焦距出現(xiàn)誤差（近視眼），則會出現(xiàn)無法正確的分辨事物，同樣作為數(shù)碼相機(jī)的鏡頭，其最主要的特性也是鏡頭的焦距值。鏡頭的焦距不同，能拍攝的景物廣闊程度就不同，照片效果也迥然相異。如果您經(jīng)常使用普通的35毫米相機(jī)，對相機(jī)的鏡頭焦距應(yīng)該會有基本的認(rèn)識，比如一般使用35毫米左右的鏡頭拍攝風(fēng)景、紀(jì)念照，而用80毫米左右的鏡頭拍證件照所需要的“大頭像”。與傳統(tǒng)的相機(jī)相比，由于數(shù)碼相機(jī)使用CCD感光器件，因而其鏡頭上標(biāo)明的焦距通常是5.0毫米、10毫米等等，在普通的35毫米相機(jī)上

7、一般都使用超廣角或魚眼鏡頭了，而數(shù)碼相機(jī)廠家一般使用的鏡頭只是相當(dāng)于35毫米相機(jī)的小廣角鏡頭。我們不難看出，對于相同的成像面積，鏡頭焦距越短視角就越大；而對于同樣焦距的鏡頭而言，成像面積越小，鏡頭的視角也越小。35毫米相機(jī)的成像面積等于135膠卷的感光面積標(biāo)準(zhǔn)的36×24毫米，數(shù)碼相機(jī)使用CCD傳感器代替了傳統(tǒng)相機(jī)中膠卷的位置，它的面積卻有好幾種規(guī)格，從高檔專業(yè)相機(jī)的184×276毫米到普通數(shù)碼相機(jī)的23、12、13甚至1/4英寸各不相同。也就是說，同樣的鏡頭，在有的數(shù)碼相機(jī)上是廣角效果，但在別的相機(jī)上可能就變成了標(biāo)準(zhǔn)鏡頭?？磥恚覀円揽拷咕嘀祦韰^(qū)分?jǐn)?shù)碼相機(jī)鏡頭的視角是很

8、不方便的，所以數(shù)碼相機(jī)廠家通常都會提供一個容易比較的相對值，也就是標(biāo)出與數(shù)碼相機(jī)鏡頭視角相同的35毫米相機(jī)鏡頭焦距，這樣的對應(yīng)焦距值我們就很容易理解了。像富士MX500的鏡頭焦距是76毫米，對角線視角70度，相當(dāng)于35毫米鏡頭，是個小廣角；富士的MX-600裝有相當(dāng)于35105毫米的小廣角變焦鏡頭。我們在評價與選購數(shù)碼相機(jī)時，也只要參考換算到35毫米相機(jī)的鏡頭焦距就可以了，鏡頭具體的實際焦距是多少，與我們基本無關(guān)，您也無法去具體核算，其實數(shù)碼相機(jī)得光學(xué)變焦的倍數(shù)就基本上能夠反應(yīng)這個指標(biāo)，雖然不同型號的數(shù)碼相機(jī)會有一定的差別，但差別不會太大，如果您不是很刻意的追求具體的相當(dāng)于35毫米相機(jī)的對應(yīng)焦

9、距，參照數(shù)碼相機(jī)的光學(xué)變焦的倍數(shù)，一般就可以了。也許有的用戶對數(shù)碼相機(jī)的鏡頭的實際焦距還是不很理解，因為如果是35毫米相機(jī)上的7.6毫米焦距，就屬于極為罕見的魚眼鏡頭，必然是體積龐大、價格不菲，而且拍出的照片畸變嚴(yán)重，有很強(qiáng)烈的透視感。但數(shù)碼相機(jī)上的7.6毫米鏡頭也就是拇指大小，加上整個數(shù)碼相機(jī)也比傳統(tǒng)鏡頭便宜得多，雖說成像只用了中心的一小塊，但一聯(lián)想起夸張的魚眼效果就讓人對它的畫質(zhì)心里打鼓。實際上這種擔(dān)心是不必的，35毫米相機(jī)的鏡頭口徑很大，是為了保證畫面周邊的成像質(zhì)量，而CCD的面積遠(yuǎn)小于膠片，要實現(xiàn)小面積的優(yōu)質(zhì)成像，只要很小的透鏡尺寸就足夠了。而且，實際上決定鏡頭結(jié)構(gòu)的是它的有效視角，而

10、不是簡單的焦距值，數(shù)碼相機(jī)上的7.6毫米鏡頭采用的是傳統(tǒng)相機(jī)上35毫米小廣角鏡頭的設(shè)計，而不是7.6毫米魚眼鏡頭的結(jié)構(gòu)。因此，數(shù)碼相機(jī)鏡頭的焦距值與實際成像效果并無直接了解。由于透鏡的體積小了，相對成本也降低了，反而可以輕松地實現(xiàn)較高的成像質(zhì)量.數(shù)碼相機(jī)基礎(chǔ)知識之CCD 中國權(quán)威的光學(xué)設(shè)計組織 aaaoptotekbbb與傳統(tǒng)的相機(jī)相比，傳統(tǒng)相機(jī)使用“膠卷”作為其記錄信息的載體，而數(shù)碼相機(jī)的“膠卷”就是其成像器件，而且是與相機(jī)一體的，是數(shù)碼相機(jī)的心臟。數(shù)碼相機(jī)使用光敏元件作為成像器件，將圖像中的光學(xué)信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。目前光敏元件有兩種：一種是廣泛使用的CCD（電荷耦合）元件；另一種是新興的C

11、MOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）器件。數(shù)碼相機(jī)的分辨率是指相機(jī)中光敏元件的數(shù)目。在相同分辨率下，CMOS比CCD便宜，但是CMOS光敏器件產(chǎn)生的圖像質(zhì)量要低一些。目前市場上常見數(shù)碼相機(jī)的成像器件是CCD（電荷耦合器件），CCD圖像傳感器，它用一種高感光度的半導(dǎo)體材料制成，能把光線轉(zhuǎn)變?yōu)殡姾?，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，數(shù)字相機(jī)的CCD內(nèi)含的晶體管數(shù)量越多，分辨率也越高。CCD的分辨率像素數(shù)常被用作劃分?jǐn)?shù)碼相機(jī)檔次的主要依據(jù)。誠然，CCD的分辨率在一定意義上決定了數(shù)碼相機(jī)成像的質(zhì)量，但正像顆粒度不能完全概括膠卷的質(zhì)量一樣，分辨率也不是評價CCD質(zhì)量的唯一標(biāo)準(zhǔn)。其色彩深度，芯片本身的制造水平等

12、，對最終成像質(zhì)量帶來的影響都不容低估。但與數(shù)碼相機(jī)其它指標(biāo)相比，分辨率依然是數(shù)碼相機(jī)最重要的性能指標(biāo)。數(shù)碼相機(jī)的分辨率使用圖像的絕對像素數(shù)來衡量（而不采用每英寸多少像素DPI的指標(biāo)），這是由于數(shù)碼照片大多數(shù)采用面陣CCD。數(shù)碼相機(jī)拍攝圖像的像素數(shù)取決于相機(jī)內(nèi)CCD芯片上光敏元件的數(shù)量，數(shù)量越多則可產(chǎn)生的圖象分辨率越高，所拍圖像的質(zhì)量也就越高，當(dāng)然，相機(jī)的價格也會大致成正比地增加。數(shù)碼相機(jī)的數(shù)碼相機(jī)基礎(chǔ)知識之鏡頭焦距分辨率還直接反映出能夠打印出的照片尺寸的大小。分辨率越高，在同樣的輸出質(zhì)量下可打印出的照片尺寸越大。同類數(shù)碼相機(jī)而言，分辨率越高，檔次越高，但占用的存儲器空間就越多，另外還對加工、處

13、理的計算機(jī)的速度、內(nèi)存和硬盤的容量以及相應(yīng)軟件都有高的要求。若單從CCD芯片制造工藝的角度考察，其芯片面積越小、集成度越高越好，雖然有人認(rèn)為，在鏡頭光學(xué)分辨率有限，CCD像素數(shù)一定時，芯片面積越大，成像質(zhì)量越好。但從目前數(shù)碼相機(jī)的實際拍攝效果來看，一般使用小芯片CCD的數(shù)碼相機(jī)相對圖象偏好，也許是因為集成度高的CCD，在原始材料及工藝更優(yōu)的緣故。在了解數(shù)碼相機(jī)的分辨率時，一定要區(qū)分兩個分辨率的概念，一個是CCD的分辨率（或像素值），另外是拍攝圖象的分辨率（一般廠家標(biāo)明的圖象的最大分辨率）。這兩個分辨率，原則上是CCD的分辨率決定了圖象的最大分辨率，但這兩個分辨率一般情況下不相等。如果您在選擇數(shù)

14、碼相機(jī)，一定要注意，CCD的分辨率（像素點）是最為重要的指標(biāo)，在同樣的最大拍攝圖象的分辨率下，CCD的分辨率越大越好。例如對于同樣可以拍攝圖象分辨率如（1280*1024）的相機(jī)，150萬像素的CCD相機(jī)的拍攝質(zhì)量會好于141萬像素CCD的數(shù)碼相機(jī)。這是因為，CCD作為感光器件，CCD邊緣的像素點在拍攝時，由于邊緣光的影響，一般會出現(xiàn)一定的偏色和眩暈，數(shù)碼相機(jī)在CCD像素大于圖象拍攝像素時，會自動切除邊緣像素，從而去除眩暈和偏色，并且邊緣切除越多越好。這就是廠家用141萬像素甚至150萬像素的CCD制造最大拍攝1280*1024（131萬像素）的圖象數(shù)碼相機(jī)的原因。所以追求品質(zhì)的廠家一般都用C

15、CD的精度都遠(yuǎn)高于拍攝圖象的最大精度。目前還有不少相機(jī)，拍攝圖象的精度（如1200*1800）遠(yuǎn)高于CCD的精度（131萬像素）。這是通過軟件插值處理（任何一個圖象軟件下都有的功能），因而這個圖象精度完全是不可取的。軟件加大精度只能夠讓圖象細(xì)節(jié)模糊，如果打印成大幅畫面，則清晰度往往難以令人滿意，尤其是細(xì)節(jié)表現(xiàn)非常低劣。因而您在購買數(shù)碼相機(jī)時，只能以CCD的精度為衡量相機(jī)好壞的標(biāo)準(zhǔn)。否則您可能會將131萬像素的數(shù)碼相機(jī)，當(dāng)200萬像素的相機(jī)買回家。照片分辨率廠家都會標(biāo)明其相機(jī)的最大分辨率如1280×1024。用戶也可以調(diào)低分辨率從而在相同的存儲卡上保存更多數(shù)量的照片。不同用途的照片可以

16、選用不同的分辨率以及壓縮比。這種選擇應(yīng)當(dāng)是越多越好。這里要說明一點，同一分辨率下可以有不同的壓縮比，分辨率和壓縮比同時決定照片的質(zhì)量，這一點須請各位讀者注意。當(dāng)然，質(zhì)量和數(shù)量在同一存儲卡上就是一對矛盾，這就要求用戶適當(dāng)選擇。數(shù)碼相機(jī)基礎(chǔ)知識之光學(xué)鏡頭 廣告了解 salesoptotekbbb 對于相機(jī)，鏡頭的好壞一直是影響成像質(zhì)量的關(guān)鍵因素，數(shù)碼相機(jī)當(dāng)然也不例外。雖然由于數(shù)碼相機(jī)的CCD分辨率有限，原則上對鏡頭的光學(xué)分辨率要求較低；但另一方面，由于數(shù)碼相機(jī)的成像面積較?。ㄒ驗閿?shù)碼相機(jī)是成像在CCD上，而CCD的面積較傳統(tǒng)35毫米相機(jī)的膠片小很多），因而需要鏡頭保證一定的成像素質(zhì)。舉例來說，對某

17、一確定的被攝體，水平方向需要200個像素才能完美再現(xiàn)其細(xì)節(jié)，如果成像寬度為10mm，則光學(xué)分辨率為20線mm的鏡頭就能勝任，如果成像寬度為1mm，則要求鏡頭的光學(xué)分辨率必須在2000線毫米以上。另一方面，傳統(tǒng)膠卷對紫外線比較敏感，外拍時常需要加裝UV鏡，而CCD對紅外線比較敏感，鏡頭增加特殊的鍍層或外加濾鏡也會大大提高成像質(zhì)量。鏡頭的物理口徑也是必須要考慮的，且不管其相對口徑如何，其物理口徑越大，光通量就越大，數(shù)碼相機(jī)對光線的接受和控制就會更好，成像質(zhì)量也就越好。目前商用或家用數(shù)碼相機(jī)的鏡頭，部分廠家采用了相對比較好的鏡頭。富士相機(jī)采用了170線/毫米解析度的專業(yè)富士龍鏡頭，這種內(nèi)置的新型富士

18、龍鏡頭比大多數(shù)SLR鏡頭更清晰。不僅在精度上保證了圖象拍攝的品質(zhì)，而且其鏡頭錯誤率也達(dá)到令人驚異的0.3%, 較一般的數(shù)碼相機(jī)低2/3。另外在部分?jǐn)?shù)碼相機(jī)中，還提供了遠(yuǎn)距及廣角兩種鏡頭方式。這在您選擇數(shù)碼相機(jī)時，也是一個參考的指標(biāo)。在傳統(tǒng)的數(shù)碼相機(jī)中，廣角鏡頭是一種焦距短于標(biāo)準(zhǔn)鏡頭、視角大于標(biāo)準(zhǔn)鏡頭、距長于魚眼鏡頭、視角小于魚眼鏡頭的攝影鏡頭。廣角鏡頭又分為普通廣角鏡頭和超廣角鏡頭兩種。135照相機(jī)普通廣角鏡頭的焦距一般為3824毫米，視角為6084度；超廣角鏡頭的焦距為2013毫米，視角為94-118度。由于廣角鏡頭的焦距短，視角大，在較短的拍攝距離范圍內(nèi)，能拍攝到較大面積的景物。所以，廣泛用于大場面風(fēng)攝數(shù)碼相機(jī)基礎(chǔ)知識之鏡頭焦距影作品的拍攝。在攝影創(chuàng)作中，使用廣角鏡頭拍攝，能獲得以下幾個方面的效果：一是能增加攝影畫面的空間縱深感；二是景深較長，能保證被攝主體的前后景物在畫面上均可清晰的再現(xiàn)。所以，