DC的等效焦距

藝術文化 9547 581 2014-11-23

數碼相機鏡頭的焦距總是以135相機的鏡頭作為參照物的,主要原因是因為135相機普及得最廣泛,文章對它的介紹也最多,人們對它瞭解的程度也最大。相機的鏡頭焦距是衡量鏡頭所拍攝範圍的一個重要參量,不同焦距的鏡頭適應不同的拍攝需要。固定焦距的鏡頭一般分為廣角鏡頭、標準鏡頭和遠攝鏡頭。

標準鏡頭是指焦距大約等於感光面(底片,CCD或CMOS)的對角線長度的鏡頭。其「看」(拍攝)對象的視角和人眼的視角(當然不能把人眼的餘光也考慮進去)非常相近。對135相機而言,其感光面尺寸為36×24mm,對角線長度為43mm。因此43mm左右焦距的鏡頭就是標準鏡頭,習慣上取50mm左右的鏡頭為標準鏡頭。對120中幅相機,其感光面尺寸有三種:45×60mm、60×60mm和90×60mm,因此其標準鏡頭的焦距範圍為75~110mm。焦距小於標準鏡頭的稱廣角鏡頭,而大於標準鏡頭的稱遠攝鏡頭。50mm標準鏡頭的視角(感光面對角線兩端點到鏡頭中心的連線所成的角度)為47度,顯然廣角鏡頭的視角比標準鏡頭的大,能拍攝更大的範圍,遠攝鏡頭的視角比標準鏡頭的小,拍攝的範圍也小。一個簡單的法則就是,焦距越大視角越小,焦距越小視角越大。

數碼相機由於其感光面(CCD或CMOS)的尺寸是隨相機不同而不同(135相機的感光面是固定不變的)。僅以相機鏡頭的真實焦距是難以比較不同相機的拍攝範圍的,所以都換算到等價的135相機的鏡頭焦距,然後才進行比較。到目前為止,除了Canon EOS-1Ds、Kodak DCS 14n和Contax N DIGITAL三款相機和135相機有相同的感光面積外,其餘的都比135相機的小,因此這三款相機鏡頭的焦距和135相機的鏡頭焦距是沒有區別的。

最外面是35mm的膠片

黃色:EOS 1D MARK II

綠色:EOS 10D 20D 300D D70等

磚紅:奧林巴斯3/4系統

紅色:717等2/3寸傳感器

淺藍:1/1.8寸CCD傳感器

換算焦距分為兩類,一類是針對感光面尺寸的長寬比例為3:2、也就是與135相機的感光面的長寬比例相同的數碼相機。這一類相機都是一些單反可交換鏡頭的相機(除了Canon EOS 300D外,基本上都是專業相機)。另一類是針對感光面尺寸的長寬比例為4:3、和計算機顯示器屏幕長寬比例相同的數碼相機。這類相機大部份是民用相機(也有極少數是單反的專業相機,比如Olympus E-1)。

對第一類數碼相機,儘管它們都使用135相機的鏡頭,但視角是不一樣的。怎樣把它們的鏡頭焦距換算成等效焦距呢?依據是兩者的對角線視角必須相等。設f是等效的鏡頭焦距(單位:mm),f1是數碼相機鏡頭的真實焦距(單位:mm),d1是數碼相機感光面對角線的長度(單位:mm),由三角形的相似性質不難得到 f/43.27=f1/d1即f=43.27*f1/d1=af1 其中a=43.27/d1稱為鏡頭因子。例如Nikon D1x的CCD尺寸為23.7×15.6mm,則d1=28.37mm,α=1.5、因此如果相機用一個17~35mm的變焦鏡頭,其等效的135相機鏡頭是25.5~52.5mm的變焦鏡頭。前者對135相機來說是一個從超廣角到一般廣角的變焦鏡頭,適應的拍攝範圍相當地廣,後者是一個普通廣角到標準鏡頭的變焦鏡頭,適應的拍攝範圍要小得多得多。因此這種17~35mm的變焦鏡頭用在這裡真有點浪費,為此Nikon公司專門為其專業數碼相機設計了一個焦距為12~24mm的變焦鏡頭。此鏡頭用在這裡,其等效焦距為18~36mm。

對第二類數碼相機,由於其感光面的長寬比例和135相機的不一樣,所以相機製造商用以換算成等效的135相機鏡頭焦距的方法也有所不同。一般有兩種換算法:

1、對角線視角相等的換算法:由前面的敘述可知

f=43.27*f1/d1

2、感光面的水平線視角(過感光面中點的水平線的兩個端點和鏡頭中心點的連線所成的角)相等的換算法:由三角形的相似性質同樣可以得到:

f=45*f1/d1

顯然按第一種換算得到的等效焦距f的值要小些,即視角要大些,但差不了太多。例如Nikon coolpix 5700 其CCD的感光面尺寸為8.8×6.6mm,它的鏡頭的焦距為8.9~71.2mm,則d1=11mm,按第一種換算法,等效焦距為35~280mm,和廠家給出的等效焦距一致。若按第二種換算法,等效焦距為36~290mm,兩者差不太多。有些人會說280mm和290mm的鏡頭差了10mm應該很多了,但用過這種焦距的人都知道,這兩種焦距的效果差別非常小。

但有一個問題,d1一般是不知道的。儘管數碼相機的技術參考數據中有CCD的尺寸,如1/1.8、1/2.5、2/3英吋等,但這並不是真實的感光面上的對角線尺寸,真實的感光面上的對角線尺寸要比這個值小。不過由於等效焦距都會在數碼相機的說明書上給出,我們可以用這些公式反算出感光面的真實尺寸。這個真實的感光面尺寸可以為我們估算數碼相機的景深提供一個必要的數據。



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