1.1.3 相機鏡頭的性能與特性

鏡頭是相機的重要組成部分，其內(nèi)部包括組合結構復雜的多枚透鏡，設有對焦環(huán)、變焦環(huán)用于對焦和變焦，還有光圈葉片用于控制鏡頭孔徑的大小（見圖1-5）。鏡頭用于把被攝體的影像呈現(xiàn)在圖像傳感器（或膠片）上，鏡頭焦距的長短影響著被攝體的成像大小和范圍。鏡頭的性能直接影響成像質(zhì)量，是衡量相機整體性能的重要指標。

1. 鏡頭的相關概念

從實用角度來看，焦距是鏡頭的主要性能指標，也是我們購買鏡頭時首要考慮的因素。同等焦段的鏡頭有普通鏡頭和專業(yè)鏡頭之分，專業(yè)鏡頭的口徑往往較大，并且使用了特殊鏡片，能提高影像品質(zhì)。鏡頭的防抖功能便于手持相機拍攝時提高持機穩(wěn)定性，在購買鏡頭時也要加以考慮。此外，我們還要注意根據(jù)自己使用的相機的卡口選擇與之匹配的鏡頭。

（1）鏡頭的焦距與視角

焦距是鏡頭的主要性能指標之一，它是指鏡頭的光學中心到焦平面（膠片或圖像傳感器）的距離。鏡頭的焦距用字母“f”表示，單位是mm，它通常標注在鏡頭的前鏡片壓圈或鏡頭筒上，如“f=50mm”表示鏡頭的焦距是50mm。

鏡頭的焦距也會影響景深。一支短焦鏡頭（廣角鏡頭）能很容易拍出不到1米處直至遠處的景物的清晰照片，而一支長焦鏡頭拍攝的照片的景深范圍可能只有幾厘米至幾十厘米。

視角指鏡頭所能看到和記錄的影像范圍。相機內(nèi)的圖像傳感器（或膠片平面）前都設有一矩形片框，片框內(nèi)沿的大小決定了像場范圍。鏡頭中心與像場直徑構成的夾角就是像角，視角與像角相等。鏡頭的焦距長短與視角大小成反比，鏡頭焦距越長，其視角越小，即拍攝的景物范圍越窄，被攝體在畫面上就顯得越大，因而遠攝鏡頭能夠將被攝體拍得很大。

（2）鏡頭的口徑

鏡頭的有效口徑簡稱口徑，表明鏡頭采集光線的能力，是鏡頭的最大進光孔直徑和焦距之比。通俗地說，口徑就是鏡頭的最大光圈。

從實用的角度來講，鏡頭的口徑總是越大越好。大口徑鏡頭的優(yōu)點如下：一是手持相機在光線較暗的場景下拍攝，或用高速快門拍攝運動物體時減少抖動；二是即使在較亮的環(huán)境中，也有利于提高快門速度、捕捉運動物體；三是能取得較小的景深范圍，起到突出主體的效果。對于單反數(shù)碼相機，大口徑鏡頭可以使從取景器上觀察到的影像更加明亮和清晰，使取景和調(diào)焦更加方便。但是，大口徑鏡頭的制作工藝復雜，因而也比較昂貴；對于同類鏡頭，口徑大一擋，價格就要高一倍以上。

（3）焦距轉換系數(shù)及相當焦距

單反數(shù)碼相機使用4/3畫幅、APS-C畫幅、APS-H畫幅或全畫幅的圖像傳感器。

各大相機和鏡頭生產(chǎn)廠家都針對這些相機專門開發(fā)設計了一系列專用鏡頭，這類鏡頭除了標有鏡頭焦距的實際數(shù)值外，還標有相當于35mm相機鏡頭的焦距或焦距轉換系數(shù)（或稱為鏡頭焦距延長倍數(shù)）。

APS畫幅或4/3畫幅的圖像傳感器面積小于35mm相機所用的135膠卷的成像面積（24mm×36mm），圖像傳感器記錄的影像相當于從鏡頭的成像范圍中截取出一部分，從而獲得更長焦距的鏡頭的拍攝效果，因而有鏡頭焦距延長一說。根據(jù)從傳統(tǒng)膠片攝影時代積累起來的經(jīng)驗，人們對35mm相機不同焦距鏡頭的成像特點較為熟悉，將焦距換算為35mm相機鏡頭的焦距值，有助于人們據(jù)此掌握相應焦距鏡頭的成像特點。

單反數(shù)碼相機的說明書中都會注明鏡頭焦距延長倍數(shù)，如APS-C畫幅的圖像傳感器的尺寸為23.7mm×15.6mm，相當于135膠卷成像面積的42.8%，對于同一款單反鏡頭，配在APS-C畫幅單反數(shù)碼相機上進行拍攝時，其鏡頭焦距相當于配在原來35mm相機上的1.5倍。而全畫幅相機就不存在鏡頭焦距延長的問題。

對于定焦鏡頭而言，焦距是固定不變的，并不會因為后面的承影面小了而導致焦距延長。很顯然，鏡頭焦距延長僅僅是就拍攝視角的觀感而言的，并不是焦距真的延長了。

（4）防抖功能

攝影者使用較慢的快門速度拍攝時，常常由于手抖而使影像模糊，在使用較長焦距的鏡頭拍攝時這種情況更加明顯。防抖鏡頭就是針對這種情況開發(fā)的。其原理是在鏡頭中設置震動感應器，將震動轉化為電子信號，處于光學系統(tǒng)中的鏡片組對這些電子信號做出反應、抵消震動，使投射在圖像傳感器上的影像保持穩(wěn)定，不會模糊。這一技術以往只用于專業(yè)鏡頭，但隨著技術的日益成熟，不僅運用于普通鏡頭，許多消費型數(shù)字相機中也配備了防抖功能。此外，索尼與柯尼卡美能達合作后，還采用后者研發(fā)的CCD防抖技術。賓得單反數(shù)碼相機K10D、K20D對CCD防抖技術做了進一步改進，奧林巴斯、尼康、三星、賓得、理光等廠家均有采用CCD防抖技術的數(shù)碼相機。而三星的ASR防抖、富士的自然影像技術等都屬于電子防抖，能實現(xiàn)快門速度的提高。

CCD防抖和光學防抖都需要硬件驅動，因此比較費電，使用后要及時關閉。把相機固定在三腳架上使用時要注意關閉防抖功能，否則會使影像更加模糊，因為鏡頭會不斷感應抖動；當確實沒有發(fā)生任何抖動時，感應抖動這一行為本身也會導致微小的抖動。

（5）鏡頭卡口

相機機身和鏡頭是通過卡口連接的。不同廠家生產(chǎn)的相機與鏡頭有的可以互換使用，有的無法兼容。鏡頭與相機的連接方式有多種，一般為旋轉卡入式，也有一些是螺紋直接旋入式。安裝鏡頭時，將鏡頭和相機機身上安裝鏡頭的白色標志對齊，然后沿一定方向旋轉鎖定；更換鏡頭時應使相機機身朝下，避免灰塵進入相機。

（6）遮光罩

遮光罩是套接在鏡頭上的一種附件（有些鏡頭設有滑動式遮光罩），由金屬或橡膠等材料制成。它的主要作用是在漫射光和逆光拍攝時防止強烈的斜直射光進入鏡頭，避免在底片上造成眩光和產(chǎn)生灰霧，使影像的反差和清晰度受到影響。在雨雪天拍攝時，使用遮光罩還有助于保護鏡頭。在沒有遮光罩的情況下進行逆光拍攝，可用手、書本、帽子等擋住斜射進鏡頭的光線。

不同焦距的鏡頭有不同的視角，遮光罩的遮光角度必須與它相匹配。如果遮光角度比鏡頭的視角大得多，則達不到遮光的目的；如果遮光角度小于鏡頭的視角，又會遮去畫面四周的光線，使畫面出現(xiàn)明顯的暗角。

2. 不同焦距鏡頭的特性

各個品牌的相機和鏡頭廠家都生產(chǎn)了一系列不同焦距、不同性能的鏡頭供攝影者選擇，攝影者主要根據(jù)自己所拍攝題材的實際需要選擇鏡頭。通常情況下，拍攝體育運動畫面或野生動物時，攝影者無法靠近被攝體，需要使用長焦鏡頭將遠處的景物拉近，使之充滿整個畫面；在較近的距離拍攝風光或建筑時，如果要將整個場景包含在畫面里，可以使用廣角鏡頭拍攝廣闊的全景畫面。所以，選擇鏡頭時首先要考慮鏡頭的焦距，不同焦距的拍攝效果如圖1-6所示。不同焦距的鏡頭根據(jù)其成像大小和范圍可分為標準鏡頭、廣角鏡頭、長焦鏡頭、變焦鏡頭等，此外，還有一些為滿足專業(yè)攝影者特定的拍攝需要而設計的鏡頭。

（1）標準鏡頭

標準鏡頭的視角接近于人眼的視角，為43°～46°。標準鏡頭的焦距以傳統(tǒng)相機畫幅對角線的長度來確定，因此不同畫幅的相機所對應的標準鏡頭的焦距不一樣。例如，35mm相機的畫幅為24mm×36mm，焦距為50mm左右的鏡頭就被認為是標準鏡頭；對于60mm×60mm畫幅的120相機，其標準鏡頭的焦距是80mm左右。

由于標準鏡頭的視角與人眼的視角接近，拍攝出的物體的大小比例和透視關系與人眼看到的基本一致，符合人的視覺習慣，因此讓人感到特別自然、逼真。人們常用標準鏡頭來拍攝日常生活中的休閑娛樂場景。

標準鏡頭的口徑一般較大。通常，35mm相機的標準鏡頭的口徑為f/2甚至更大，這非常有利于在光線較暗的場景下拍攝，也很容易產(chǎn)生一些小景深的畫面效果。此外，標準鏡頭的分辨力、色彩還原能力一般都強于其他種類的鏡頭。標準鏡頭通常輕便小巧，而且價格也相對較低。

（2）廣角鏡頭

廣角鏡頭的焦距比標準鏡頭短，因視角寬廣而被稱為“廣角”。對35mm相機來說，一般認為焦距在35mm以下的鏡頭是廣角鏡頭。其中，焦距為24～35mm（視角為60°～90°）的稱為普通廣角鏡頭，焦距為12～20mm（視角在90°以上）的稱為超廣角鏡頭。

超廣角鏡頭的景深很大，透視變形明顯，拍攝時即使將光圈開到最大也能得到從前到后都清晰的畫面。拍攝時，如果需要使某個景物在構圖中顯得較大，那就用超廣角鏡頭去靠近它，而較遠背景中的景物會看起來更小。當面對一般的廣角鏡頭無法容納的大場景時，我們可以通過超廣角鏡頭展現(xiàn)宏大、壯觀的氣勢。

廣角鏡頭在拍攝戶外建筑物、建筑物內(nèi)部、街道、前景豐富的風光等場景中經(jīng)常用到，與超廣角鏡頭的成像規(guī)律相似。拍攝時，離鏡頭越近的人或物看起來會越大，而越遠的看起來會越小。

廣角鏡頭產(chǎn)生的景深大，有利于保證畫面的清晰度，能把縱深感強的被攝體清晰地表現(xiàn)在畫面上，畫面的透視感較強。但是，廣角鏡頭會產(chǎn)生匯聚性效果，鏡頭焦距越短，這種匯聚性效果越明顯。在拍攝人像時要謹慎使用廣角鏡頭，因為它會使近距離的人物產(chǎn)生透視變形，導致圖像失真。

（3）長焦鏡頭

焦距長于標準鏡頭、視角小于標準鏡頭的鏡頭稱為長焦鏡頭。由于長焦鏡頭拍攝遠距離景物的成像較大，所以又稱為遠攝鏡頭。其中，35mm相機的焦距為85～300mm的鏡頭，稱為長焦鏡頭；焦距很長、視角很小的鏡頭，如35mm相機的焦距在300mm以上、視角在8°以下的鏡頭，稱為超長焦鏡頭。

長焦鏡頭最重要的特性就是可以將遠處的被攝體拉近，同時壓縮畫面的空間感，刪除多余的景物，從而使畫面構圖簡潔。它能遠距離攝取被攝體的較大影像，且不易干擾被攝體，所以多用于拍攝無法接近的被攝體。

人像攝影者喜歡使用中等遠攝鏡頭（通常稱為中焦鏡頭，焦距為標準鏡頭的2倍左右，如35mm相機的焦距為105mm左右的鏡頭），使人物在畫面上占據(jù)較大的面積，再配以大光圈，使人物主體從背景中分離出來，只將背景作為一種模糊的映襯。

超長焦鏡頭主要為體育攝影者、野生動物攝影者使用，它可以保證攝影者在安全的距離內(nèi)隨時捕捉精彩的動態(tài)瞬間。由于這種鏡頭的價格較高，許多人會選擇買一個增倍鏡。例如，使用2×的增倍鏡可以使長焦鏡頭的焦距增加到原焦距的2倍，但是光圈會損失2擋。當然，使用增倍鏡拍出的影像品質(zhì)不能和同等焦距的長焦鏡頭相比，但是仍然可以接受。使用增倍鏡后再使用最大光圈拍攝，容易使畫面四周出現(xiàn)暗角，但縮小1～2擋光圈后，這種情況可以得到改善。

使用長焦鏡頭時要特別注意相機的持穩(wěn)速度（持穩(wěn)速度為鏡頭焦距的倒數(shù)），盡可能使用三腳架以獲得清晰的影像。

（4）變焦鏡頭

變焦鏡頭是指焦距可在預定范圍內(nèi)連續(xù)改變的鏡頭，這意味著攝影者可以站在同一個位置通過改變鏡頭焦距來改變被攝體影像的大小。攝影者在拍攝時可根據(jù)構圖的需要快速改變焦距，省去更換鏡頭的麻煩。使用變焦鏡頭還可以方便地對畫面進行精確的裁剪構圖，也有利于掌握抓拍時機。但是，變焦鏡頭的口徑通常較小，這會給弱光場景或需要很快的快門速度的拍攝帶來不便。在質(zhì)量、技術水平相同的情況下，變焦鏡頭的成像質(zhì)量比定焦鏡頭差。近年來，先進的鏡頭制造技術和特殊鏡片的應用使得許多變焦鏡頭的成像質(zhì)量可以和定焦鏡頭相媲美。

變焦鏡頭種類繁多，從變焦范圍看，基本種類有17～35mm的廣角變焦鏡頭、35～70mm或28～70mm的標準變焦鏡頭、70～210mm的中遠變焦鏡頭、200～400mm的遠攝變焦鏡頭。也有不少變焦鏡頭的變焦范圍包括了廣角至長焦的范圍，如28～300mm、35～350mm的鏡頭等，攝影者應根據(jù)自己的需要進行選擇。從實用的角度來看，變焦鏡頭的變焦范圍以能涵蓋廣角、標準和長焦3個區(qū)域為好，它有著一支鏡頭能發(fā)揮不同焦距鏡頭功能的優(yōu)勢，但是也存在體積相對較大、口徑偏小、成像質(zhì)量相對較差的不足。

在配備鏡頭時，如果只想配備一支變焦鏡頭，通常宜選擇包含廣角、標準與中焦的鏡頭，如28～70mm、24～85mm、28～135mm、35～70mm、35～135mm的鏡頭等，這樣足以應付大量的日常拍攝需要。

如果要配備兩支變焦鏡頭，則應考慮包括所有常用的焦距，且不使兩支鏡頭的變焦范圍有過多的重復。從這一指導思想出發(fā)，可選擇28～70mm或24～85mm的鏡頭，加上80～200mm或70～300mm的鏡頭等。此外，如果再加上一支大口徑的標準鏡頭和一個增倍鏡，就幾乎能滿足絕大多數(shù)題材的各種拍攝需要了。

（5）其他類型的鏡頭

除了以上介紹的不同焦段的鏡頭外，還有一些為滿足專業(yè)攝影者特定的拍攝需要而設計的鏡頭，例如主要用來拍攝微小的被攝體或物體細微局部的微距鏡頭，在建筑攝影中可以校正透視變形的移軸鏡頭，恰當?shù)剡\用這些特殊鏡頭往往會起到事半功倍的效果。

① 反射式鏡頭

反射式鏡頭實際上是一種超遠攝鏡頭，其采用特殊的光學設計，外觀顯得短而粗，長度為相同焦距的遠攝鏡頭的一半左右。反射式鏡頭一般不設光圈調(diào)節(jié)裝置，光圈通常為f/8或f/11，所以取景時畫面較暗，增加了對焦的難度。為了解決光線強烈時因光圈固定而造成的曝光過度問題，鏡頭中一般內(nèi)置灰色濾光片以降低光線的強度。這種鏡頭的景深很小，聚焦時要特別細心，并用穩(wěn)固的三腳架固定好相機，以免相機晃動。

② 微距鏡頭

微距鏡頭主要用來拍攝微小的被攝體或物體的細微局部，并獲得影像放大倍率為1∶1的特寫畫面。以昆蟲、花卉等作為主要拍攝題材（見圖1-7）時，可配備一支微距鏡頭。此外，微距鏡頭還被廣泛應用于醫(yī)學攝影、翻拍以及偵查攝影等領域，也可用于普通攝影。微距鏡頭的焦距有20mm、35mm、50mm、80mm、135mm、200mm等多種，焦距越短，放大的倍率就越大。

③ 魚眼鏡頭

魚眼鏡頭實際上也是一種超廣角鏡頭，因其有類似魚眼的巨大視角而得名（見圖1-8）。

④ 移軸鏡頭

移軸鏡頭也稱透視調(diào)整鏡頭、移位鏡頭，是一種具有校正拍攝透視功能的鏡頭。