¡Quiero saber más sobre lentes de cámara!
La distancia focal y la apertura de la lente estarán marcadas en el nombre de la lente y grabadas en el anillo de la lente. Se puede observar que la distancia focal y la apertura son indicadores importantes del rendimiento de la lente. La apertura juega un papel importante en el control de la exposición. Primero necesitas conocer la distancia focal, la apertura y la apertura de la lente.
Primero, la distancia focal
La distancia focal de una lente puede entenderse desde una perspectiva práctica como la distancia desde el centro de la lente al plano de la película. Teóricamente se define como la distancia vertical desde el centro óptico de la lente o grupo de lentes hasta el plano focal cuando una escena en el infinito forma una imagen clara en el plano focal a través de una lente o grupo de lentes. Para una lente de enfoque fijo, la posición de su centro óptico es fija; para una lente con zoom, los cambios en el centro óptico de la lente provocan cambios en la distancia focal de la lente.
La distancia focal de las lentes de las cámaras 135 modernas varía de 6 mm a 2000 mm. El rango de distancia focal común es de 15 mm a 600 mm. Para cámaras con el mismo encuadre y frente al mismo sujeto, los cambios en la distancia focal de la lente causan. Los cambios en los efectos de la imagen se pueden resumir en las dos leyes siguientes:
1. La distancia focal de la lente es inversamente proporcional al ángulo de visión. Una distancia focal larga y un ángulo de visión pequeño significan que puedes fotografiar escenas grandes desde una distancia; una distancia focal corta y un ángulo de visión amplio significan que puedes fotografiar una amplia gama de paisajes a corta distancia.
2. La distancia focal de la lente es inversamente proporcional a la profundidad de campo. Una distancia focal larga y una profundidad de campo pequeña significan que el rango claro de las escenas delantera y trasera es pequeño; una distancia focal corta y una profundidad de campo grande significan que el rango claro de las escenas delantera y trasera es grande; La profundidad de campo representa la claridad de la imagen de escenas profundas y es una cuestión teórica y práctica importante en fotografía. Entraremos en más detalles en los próximos capítulos.
En segundo lugar, apertura
La apertura de la lente también se llama apertura absoluta y apertura efectiva, que indica la apertura máxima incidente de la lente, es decir, la apertura máxima de la lente. . El tamaño de la apertura se expresa mediante el coeficiente de apertura F, F = longitud focal de la lente/diámetro máximo de apertura, o también se puede expresar mediante el recíproco del coeficiente F, como F2,8 o 1:2,8. Cuanto menor es f, mayor es el diámetro. Para lentes con zoom, veremos la representación de F3.5-5.6, que son las aperturas máximas del extremo gran angular y telefoto del lente respectivamente.
Cuanto mayor sea la apertura de la lente, mayor será el valor práctico. Las ventajas de una lente de gran apertura incluyen principalmente: es conveniente para las cámaras portátiles disparar con luces vivas en condiciones de poca luz; es conveniente capturar el efecto de una pequeña profundidad de campo, lo que permite combinar la imagen con la realidad; Es conveniente utilizar una velocidad de obturación más alta para solidificar objetos en movimiento. Sin embargo, el proceso de fabricación de lentes de gran apertura es complicado, por lo que cuanto mayor sea la apertura, mayor será la lente y mayor será el precio. Por lo general, el calibre va desde el primer grado hasta el medio grado y el precio se duplica varias veces. Por ejemplo, el Canon EF 50 mm F1.8 cuesta alrededor de 700 yuanes, el EF 50 mm F1.4 USM ronda los 3000 yuanes y el EF 50 mm F1.2 LUSM ronda los 10 000 yuanes.
En tercer lugar, la apertura
La apertura, también conocida como apertura relativa, es un orificio de entrada de luz ajustable compuesto por varias piezas de metal en una lente.
1. Coeficiente de apertura
El tamaño de la apertura está representado por el coeficiente de apertura f, f = distancia focal de la lente/diámetro de apertura. Por lo tanto, para una lente de la misma distancia focal, cuanto menor sea el coeficiente F, mayor será la apertura; cuanto mayor sea el coeficiente F, menor será la apertura;
Por lo general, hay un cambio de paso en la representación del coeficiente F en la lente, como f1, 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, 22, 32, 45, 64, etc Cambios de media marcha, como f2, 2.4, 2.8, 3.5, 4, 4.8, 5.6, 6.7, 8, 9.5, 11, 13, 16, etc. También hay cambios en la tercera marcha, como f4, 4.5, 5, 5.6, 6.3, 7.1, 8, 9, 10, 11, 13, 14, 65438+. Específicamente para una lente, su coeficiente F generalmente solo tiene de 5 a 8 pasos consecutivos.
Para diferentes coeficientes de apertura f, podemos usar "2n" para calcular la relación de amplificación de la luz incidente, donde n es el número de aperturas diferentes. Por ejemplo, f4 y f11 están separados por tres pasos, 2n=23=8, lo que significa que la intensidad de la luz de f4 es ocho veces mayor que la de f11. Cuando n es 1, 2n=21=2, es decir, para dos aperturas adyacentes, la iluminación de la apertura grande es el doble que la de la apertura pequeña.
2. Ajuste de apertura
La apertura de la lente se puede dividir en apertura continua y apertura discontinua. Las aperturas continuas permiten un ajuste continuo y se pueden ajustar en cualquier lugar entre dos aperturas. La apertura discontinua se ajusta según el primer, segundo o tercer paso de la apertura, y hay una sensación obvia de posicionamiento al ajustar.
Algunas marcas de lentes de enfoque automático no tienen un anillo de ajuste de apertura y se ajustan a través del mecanismo de ajuste de apertura de la cámara, como las lentes de la serie EF de Canon y las lentes de la serie AF G de Nikon.
Al ajustar la apertura, la apertura siempre está en la apertura máxima. Solo cuando se presiona el botón del obturador para abrir el obturador, la apertura se reducirá automáticamente al factor f establecido y la apertura volverá a la apertura máxima después de la exposición.
3. El papel de la apertura
El papel de la apertura se refleja principalmente en los siguientes tres aspectos:
(1) Ajustar la iluminación. Esta es la función básica de la apertura. Cuando la apertura aumenta, la intensidad de la luz aumenta; cuando la apertura disminuye, la intensidad de la luz disminuye. Funciona con velocidad de obturación para solucionar problemas de exposición.
(2) Ajusta y controla la profundidad de campo. Este es el importante papel de la apertura. Una apertura grande significa una profundidad de campo pequeña; una apertura pequeña significa una profundidad de campo grande.
(3) Afecta la calidad de la imagen. Éste es el papel de la apertura que fácilmente se pasa por alto. Cualquier lente tiene una apertura con la mejor calidad de imagen, que es la menos afectada por diversas aberraciones. Esta apertura se conoce comúnmente como apertura óptima. La ubicación exacta de la apertura óptima se puede medir utilizando instrumentos especiales. En términos generales, la apertura óptima se encuentra en una posición en la que la apertura máxima de la lente se reduce aproximadamente de 2 a 3 pasos. Si es mayor o menor que la apertura óptima, aumentarán las aberraciones de la lente, como la aberración esférica, la aberración cromática longitudinal, el coma, la curvatura del campo y el astigmatismo. Por lo tanto, intente utilizar la apertura óptima al disparar para mejorar la calidad de la imagen. La forma de la apertura también afecta la calidad de la imagen. Cuanto más cerca esté el polígono de un círculo, mejor será la calidad de la imagen.
Cabeza negra de cabeza de perro: lente de masa de gama baja, incluida la cabeza de cámara réflex de gama baja.
Las lentes se pueden dividir en muchas categorías. Por ejemplo, se puede dividir según la distancia focal, el enfoque fijo y el zoom, la distancia focal más cercana, la marca y la bayoneta o el grado. Suena complicado, pero no es difícil de explicar.
Hablemos primero de la distancia focal de la lente. Cuando entendemos o decidimos comprar una lente, el primer factor que debemos considerar es la distancia focal de la lente. Este parámetro afecta directamente a nuestro ángulo de disparo y al tema. La distancia focal de una lente generalmente se expresa en milímetros, como 35 mm, 85 mm, 105 mm, etc. Cuanto más corta sea la distancia focal (cuanto menor sea el número), más amplio será el ángulo de visión; cuanto mayor sea la distancia focal (cuanto mayor sea el número), más estrecho será el ángulo de visión. Además de la amplitud del ángulo de visión, el cambio en la distancia focal también nos indica otra sensación intuitiva: cuanto más corta es la distancia focal, más lejos está el sujeto de nosotros, más cerca está el objeto de nosotros; Por lo tanto, debe comprender que la función de zoom en las cámaras digitales de consumo puede darnos la sensación de "acercar y alejar", lo que en realidad se logra cambiando la distancia focal de la lente.
Para las cámaras SLR digitales 135, normalmente llamamos lentes con una distancia focal de 24 mm o menos como lentes ultra gran angular, lentes con una distancia focal de 24 mm ~ 35 mm como lentes gran angular y Los lentes con una distancia focal de 50 mm ~ 85 mm son lentes estándar. Los lentes con una distancia focal de 85 mm ~ 135 mm se denominan teleobjetivos medianos y los lentes con una distancia focal de 200 mm o más se denominan teleobjetivos.
¿Cómo utilizar lentes con diferentes distancias focales? La lente gran angular tiene un gran ángulo de visión y es adecuada para fotografiar paisajes, especialmente la lente ultra gran angular, que tiene un amplio campo de visión y hace que el paisaje capturado sea particularmente impresionante. El ángulo de visión de una lente estándar es similar al del ojo humano, de ahí su nombre. El objetivo estándar tiene una amplia gama de aplicaciones, ya sean paisajes o retratos, pero también es bastante difícil de controlar. Las fotografías tomadas por personas comunes y corrientes con una lente estándar pueden ser las mismas, pero los fotógrafos experimentados pueden tomar muchas fotografías con una sensación de escena utilizando la perspectiva de una lente estándar similar a la del ojo humano. Los teleobjetivos medianos de 85 mm ~ 135 mm se utilizan generalmente para fotografiar bustos. Es fácil tomar fotografías con un fondo borroso con esta lente, lo que las hace lucir más artísticas. Los teleobjetivos de más de 200 mm se suelen utilizar para fotografiar insectos, ecología, escenarios y deportes. Debido a la larga distancia focal, podemos acercar objetos distantes a nuestros ojos, por lo que podemos tomar fotografías claras sin acercarnos demasiado al sujeto. Para fotografiar insectos, ecología, escenarios y deportes, obviamente necesitamos esta habilidad.
Por supuesto, el uso de lentes de varias distancias focales no es estático. En ocasiones, también podemos utilizar un objetivo gran angular para realizar algunos retratos y conseguir un efecto exagerado. También puedes utilizar un teleobjetivo para fotografiar algunos paisajes. Esto requiere que adquiramos experiencia a través de la práctica continua. Ya sabemos que diferentes distancias focales corresponden a diferentes situaciones y temas fotográficos. Sin embargo, también resulta problemático cambiar lentes con diferentes distancias focales para diferentes sujetos fotografiados. ¿Existe alguna lente que pueda usarse en múltiples ocasiones?
¡Por supuesto! Un objetivo zoom cumple con nuestros requisitos.
La distancia focal de un objetivo zoom se puede cambiar, lo que, naturalmente, amplía la libertad de disparo. Por ejemplo, un objetivo zoom de 24 ~ 70 mm no sólo es adecuado para fotografiar paisajes, sino también para retratos. Los lentes fijos de distancia focal fija no pueden hacer esto.
Entonces, ¿cómo medimos el uso de lentes con zoom? Al igual que las lentes de enfoque fijo, también las analizamos por distancia focal. Sólo para lentes con zoom, hay dos distancias focales. Una es la distancia focal en el extremo del gran angular y la otra es la distancia focal en el extremo del teleobjetivo. La distancia focal de una lente con zoom puede variar continuamente dentro de estos dos valores.
Cabe señalar que para los objetivos SLR digitales, normalmente no mencionamos el concepto de "zoom múltiple". Dé un ejemplo muy simple, creo que todos lo entenderán. Un objetivo con zoom con una distancia focal de 24 ~ 70 mm y un objetivo con zoom con una distancia focal de 70 ~ 200 mm pueden denominarse zoom óptico triple (el método de cálculo del zoom múltiple es: la distancia focal del extremo del teleobjetivo dividida por la distancia focal del extremo gran angular, el número resultante es el zoom múltiple 70/24 y 200/70 son ambos ligeramente iguales a 3, por lo que ambos podemos considerarlos como un zoom óptico de 3x). Pero, obviamente, el ámbito de aplicación de los dos es completamente diferente. La lente de 24 ~ 70 mm es adecuada para fotografiar paisajes y retratos, y la lente de 70 ~ 200 mm es más adecuada para fotografiar obras con temas ecológicos, deportivos, escénicos y otros. Entonces, para las lentes SLR digitales, hablar de zooms múltiples no tiene mucho sentido. Lo que valoramos más es su distancia focal.
Sin embargo, por otro lado, hay que admitir que cuanto mayor sea el factor de zoom del objetivo, más amplio será el ámbito de aplicación de este objetivo. Por ejemplo, los objetivos de 18 ~ 200 mm tienen distancias focales desde gran angular hasta teleobjetivo y son adecuados para casi cualquier tema. Con una lente de este tipo, puede "ver el mundo con una sola lente" y es muy conveniente de usar.
Entonces, ¿cuanto mayor sea el aumento, mejor? Por supuesto que no. No puedes quedarte con tu pastel y comértelo también. Aunque los objetivos con zoom son fáciles de usar, todavía no son tan buenos como los objetivos fijos en términos de calidad óptica. Además, los objetivos de enfoque fijo superan con creces a los objetivos con zoom en algunos indicadores técnicos. Por ejemplo, para una lente con zoom, la apertura de F2.8 es sorprendente, pero para una lente de enfoque fijo, la apertura puede ser F1.4 o incluso F1.2. Por lo tanto, para aplicaciones que requieren una calidad de imagen extremadamente alta, las lentes de enfoque fijo siguen siendo la mejor opción. Además, si está especialmente interesado en las grandes aperturas, los objetivos fijos también son su primera opción. De manera similar, para aquellas lentes con zoom con buena calidad óptica, el factor de zoom generalmente se controla dentro de 3 veces. Un factor de zoom excesivo sigue siendo un factor negativo para una calidad óptica excelente.
Por lo tanto, elegir una lente de enfoque fijo o una lente con zoom depende de sus propios requisitos. Sin embargo, en términos generales, los objetivos con zoom son suficientes para satisfacer las necesidades del consumidor medio. La distancia focal de la lente de una cámara es un indicador muy importante de la lente. La distancia focal de la lente determina el tamaño de la imagen del objeto en el medio de imagen (película o CCD, etc.). ), equivalente a la relación entre el objeto y la imagen. Al fotografiar el mismo sujeto a la misma distancia, la imagen con una lente de distancia focal larga será grande y la imagen con una lente de distancia focal corta será pequeña. Dependiendo del propósito, la distancia focal del objetivo de una cámara varía mucho, desde unos pocos milímetros hasta una docena de milímetros y hasta varios metros de largo. Los más comunes son 8 mm, 15 mm, 24 mm, 28 mm, 35 mm, 50 mm, 85 mm, 105 mm, 135 mm, 200 mm, 400 mm, 1200 mm, etc. , y además tiene una distancia focal súper larga de 2500 mm.
Según la longitud de su distancia focal, es decir, el ángulo de visión al disparar, los objetivos se pueden dividir en objetivos estándar, objetivos gran angular y teleobjetivos.
El ángulo de visión de una lente estándar es de unos 50 grados, que es el ángulo de visión que una persona puede ver con un ojo sin girar la cabeza y los ojos. La sensación observada a través de una lente estándar es básicamente la misma que la del paisaje que vemos habitualmente. Las distancias focales de lentes estándar de las cámaras de 35 mm son en su mayoría de 40 mm, 50 mm o 55 mm. La distancia focal del objetivo estándar de una cámara de 120 mm es generalmente de 80 mm o 75 mm. Cuanto mayor sea el marco de la cámara, mayor será la distancia focal del objetivo estándar. Sin embargo, debido al tamaño del medio de imagen de la cámara digital (CCD o CMOS), la distancia focal de las lentes estándar también es inconsistente. Para facilitar la percepción directa, cuando se habla de objetivos DC se suele utilizar la denominada distancia focal equivalente a una cámara de 35 mm, y este equivalente se refiere al ángulo de visión equivalente. Solo me refiero a la lente de la cámara de 35 mm, se pueden comparar otras cámaras y cámaras digitales.
La lente gran angular, como su nombre indica, tiene un ángulo de disparo amplio y es adecuada para fotografiar escenas con distancias cortas y un amplio alcance. A veces se utiliza para exagerar deliberadamente la interpretación del primer plano, creando una fuerte sensación de distancia y perspectiva.
Un objetivo gran angular típico para una cámara de 35 mm tiene una distancia focal de 28 mm y un ángulo de visión de 72 grados. Los más utilizados son los llamados pequeños gran angular de 35 mm y 38 mm, que son ligeramente más largos que los 28 mm (más comunes en cámaras tipo apuntar y disparar). En comparación con la llamada lente ojo de pez, una lente ultra gran angular (como una distancia focal de 24 mm y un ángulo de visión de 84 grados) tiene una longitud focal de 8 mm y un ángulo de visión de 180 grados.
Los objetivos de distancia focal larga son adecuados para fotografiar vistas lejanas. La profundidad de campo es pequeña y es fácil desenfocar el fondo y resaltar el sujeto. Los lentes de distancia focal larga para cámaras de 35 mm generalmente se dividen en tres niveles. Los lentes por debajo de 135 mm se denominan distancias focales medias, como 85 mm, ángulo de visión de 28 grados, ángulo de visión de 105 mm, ángulo de visión de 23 grados y ángulo de visión de 135 mm. Las lentes de distancia focal media se utilizan a menudo para retratos y, a veces, se denominan lentes para retratos. 135-500 se llama distancia focal larga, como 200 mm, el ángulo de visión es de 12 grados, 400 mm, el ángulo de visión es de 6 grados. Una distancia focal de 500 mm o más se denomina distancia focal súper larga y el ángulo de visión es inferior a 5 grados, lo que es adecuado para fotografiar vistas lejanas. Por ejemplo, al tomar primeros planos en la cancha o fotografiar animales salvajes, debido a que no es posible acercarse al sujeto, los lentes de distancia focal ultralarga son muy útiles. ¿Cuál es la definición de distancia focal de la lente? En términos generales decimos: la distancia focal es la distancia desde el centro de la lente hasta el foco. Pero este es sólo el caso de una única lente delgada. Debido a que la lente de la cámara se compone de muchas lentes, la situación no es nada sencilla.
La distancia focal de la lente se divide en distancia focal de la imagen y distancia focal del objeto. La distancia focal de una imagen es la distancia desde la superficie principal de la imagen hasta el foco de la imagen, y la distancia focal de un objeto es la distancia desde la superficie principal del objeto hasta el foco del objeto. Cabe señalar que la distancia focal del objeto y la distancia focal de la imagen no son necesariamente iguales, ya que la construcción de telescopios se usa ampliamente en el diseño de lentes de cámaras, especialmente lentes con zoom. Lo que habitualmente llamamos distancia focal del objetivo de una cámara se refiere a la distancia focal de la imagen.
La siguiente figura ilustra cómo determinar el plano principal y la distancia focal: Cuando la luz paralela incidente (o su línea de extensión) se cruza con la luz convergente saliente (o su línea de extensión), se puede determinar el plano principal. , este virtual La intersección del plano y el eje óptico de la lente es el punto principal. La distancia entre el punto principal de la imagen y el plano focal (foco) formado por la luz infinita se llama distancia focal de la lente compuesta (estrictamente es la distancia focal efectiva). Se puede utilizar el mismo principio para determinar la superficie principal y la distancia focal de un objeto.
Dependiendo del diseño, la ubicación de la superficie primaria puede aparecer fuera de la lente. Esto es importante en muchas ocasiones.
Por ejemplo, para una lente ojo de pez de 8 mm, el plano principal de la imagen debe ubicarse 8 mm delante del plano focal, pero el grosor del reflector, la ventana de exposición y el obturador del plano focal no pueden Puede acomodarse dentro de los 8 mm, por lo que la lente ojo de pez de 8 mm no puede acomodarse dentro de los 8 mm. La lente de las gafas en realidad adopta un diseño con un sistema óptico negativo en la parte frontal (también llamado estructura de teleobjetivo invertido), para que la lente se pueda instalar. en un cuerpo cuya distancia de posicionamiento del plano de la imagen es mucho mayor que 8 mm.
Del mismo modo, si se trata de un superteleobjetivo de 500 mm, si no utiliza una estructura telescópica, la longitud del objetivo superará los 500 mm, lo que sin duda será muy incómodo de usar. El diseño de la estructura del telescopio permite que la superficie principal esté muy por delante de la lente, acortando en gran medida la longitud de la lente.
Cuando hablamos de distancia focal, tenemos que hablar de lentes con zoom.
Un objetivo zoom consta de un grupo de lentes fijos y un grupo de lentes variables. Al mover el grupo de lentes variables y cambiar la trayectoria de la luz de la imagen, la distancia focal de la lente se puede cambiar dentro de un cierto rango, cambiando así el ángulo de disparo.
El factor de ampliación de un objetivo zoom se refiere a la relación entre la distancia focal máxima en el extremo del teleobjetivo y la distancia focal mínima en el extremo del gran angular.
Debido a su ángulo de visión variable, los lentes con zoom son muy convenientes para fotografiar y encuadrar, y son muy populares entre los entusiastas de la fotografía comunes. Sin embargo, debido a la compleja estructura de la lente de zoom y la gran cantidad de elementos ópticos relativamente móviles, es imposible garantizar la consistencia de la calidad de la imagen, la resolución y la distorsión en cada distancia focal durante el diseño óptico. Por lo tanto, es difícil alcanzar un nivel superior de la calidad de imagen general del objetivo zoom. En particular, es más difícil obtener una mayor calidad de imagen con una lente de zoom con una relación de zoom grande. Por lo tanto, al mismo nivel técnico, la calidad de imagen de una lente con zoom es menor que la de una lente de enfoque fijo, y la calidad de imagen de una lente con zoom de gran aumento es menor que la de una lente con zoom de pequeño aumento.
En el caso de las FC (como las cámaras de 35 mm), la fotografía de alta calidad suele utilizar lentes de enfoque fijo, e incluso si se usa una lente con zoom, su relación de zoom no es grande. Sin embargo, en el caso de DC, dado que el área de imagen del CCD es relativamente pequeña, el tamaño geométrico (distancia focal y diámetro de la lente) de su lente de zoom también es pequeño, por lo que es más fácil lograr un gran aumento de zoom en términos de diseño óptico.
Por tanto, ampliación del zoom y distancia focal son dos conceptos diferentes.
La parte superior de la imagen a continuación es una lente con zoom de 70-210 mm con un aumento de 3x, y la parte inferior es una lente con zoom de 28-105 mm con un aumento de 4x. Sin embargo, la capacidad de teleobjetivo del zoom 3x (2108 mm) es significativamente mejor que la del zoom 4x (105 mm). Las declaraciones que a veces se hacen en este foro sobre "intimidar a otros con 5X usando un zoom de 10x" y "disparar con un zoom de 10x" son incorrectas.