什么是鏡頭?它都有哪些構(gòu)造和原理?
廣義上,鏡頭指照相機(jī)、攝影機(jī)或放映機(jī)上由透鏡組成的光學(xué)裝置,用于在底片或屏幕上形成影像。在影視制作中,鏡頭也指從開(kāi)機(jī)到關(guān)機(jī)所拍攝下來(lái)的一段連續(xù)的畫(huà)面,或兩個(gè)剪接點(diǎn)之間的片段,用以構(gòu)成影視作品的基本單位,承載著影像和畫(huà)面。
在光學(xué)行業(yè)中,鏡頭表示由一系列光學(xué)元件構(gòu)成用于聚焦光線形成清晰圖像的裝置,一般分為外部構(gòu)造和內(nèi)部構(gòu)造。
外部構(gòu)造
鏡頭的外部構(gòu)造通常包括以下幾個(gè)部分:
變焦環(huán):轉(zhuǎn)動(dòng)可調(diào)整鏡頭的焦距,即“拉近”和“縮小”被攝物體。
對(duì)焦環(huán):在手動(dòng)對(duì)焦時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng),用于調(diào)整鏡頭的焦點(diǎn)位置,以獲得清晰的圖像。
對(duì)焦指示窗:顯示對(duì)焦數(shù)據(jù),幫助攝影師了解當(dāng)前的對(duì)焦?fàn)顟B(tài)。
對(duì)焦模式切換:用于切換手動(dòng)對(duì)焦和自動(dòng)對(duì)焦模式。
鏡頭螺紋和遮光罩卡口:螺紋用于安裝濾鏡,卡口用于固定遮光罩,以減少雜光干擾。
卡口和觸點(diǎn):卡口用于與相機(jī)機(jī)身連接,觸點(diǎn)則負(fù)責(zé)拍攝數(shù)據(jù)的傳輸。
(圖源網(wǎng)絡(luò),侵刪)
內(nèi)部構(gòu)造
鏡頭的內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜,主要由多組多枚透鏡組成,一般叫透鏡組,包含多種特殊鏡片,如非球面透鏡、超低色散鏡片等,用于校正像差,提高成像質(zhì)量。這些透鏡通過(guò)精密的設(shè)計(jì)和加工,實(shí)現(xiàn)光線的折射和聚焦,其次還有一些光圈裝置以及防抖組件等。
(圖源網(wǎng)絡(luò),侵刪)
光圈葉片:用于調(diào)節(jié)鏡頭的光圈大?。愃仆椎姆糯笫湛s),控制進(jìn)光量,影響圖像的景深和曝光。
防抖組件(部分鏡頭):通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng),實(shí)現(xiàn)鏡頭的光學(xué)防抖功能,減少手持拍攝時(shí)的抖動(dòng)影響。
(180度廣角鏡頭)
鏡頭的分類
鏡頭根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)可分為多種類型,常見(jiàn)的分類包括:
按焦距分類:超廣角鏡頭、廣角鏡頭、標(biāo)準(zhǔn)鏡頭、長(zhǎng)焦鏡頭、超遠(yuǎn)攝鏡頭等。焦距決定了鏡頭的視角和放大能力。
按光圈分類:固定光圈鏡頭和可變光圈鏡頭。光圈大小影響鏡頭的進(jìn)光量和景深效果。
按功能分類:微距鏡頭、魚(yú)眼鏡頭、移軸鏡頭、變焦鏡頭等。這些鏡頭具有特殊的光學(xué)設(shè)計(jì),用于實(shí)現(xiàn)特定的拍攝效果。
(圖源網(wǎng)絡(luò),侵刪)
鏡頭的工作原理
鏡頭的工作原理主要基于光學(xué)原理,利用透鏡的折射和聚焦作用,將光線會(huì)聚到成像面上形成清晰的圖像。具體工作原理包括:
折射原理:光線在透鏡的曲面上發(fā)生折射,改變傳播方向并聚焦。
焦距原理:透鏡的焦距決定了光線的會(huì)聚位置,影響成像的大小和清晰度。
光圈原理:通過(guò)調(diào)節(jié)光圈的大小,控制進(jìn)光量,影響景深和曝光。
透鏡組合原理:多組透鏡組合使用,可以校正像差,提高成像質(zhì)量。
鏡頭的應(yīng)用
鏡頭廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域,包括但不限于:
攝影攝像:相機(jī)和攝像機(jī)的主要部件,用于捕捉圖像和視頻。
醫(yī)療診斷:內(nèi)窺鏡等醫(yī)療設(shè)備中的關(guān)鍵部件,幫助醫(yī)生觀察人體內(nèi)部。
安全監(jiān)控:閉路電視系統(tǒng)和安全攝像頭中用于實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄。
工業(yè)自動(dòng)化:機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中用于產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)、尺寸測(cè)量等。
科學(xué)研究:天文觀測(cè)、顯微鏡觀察等領(lǐng)域的重要工具。
鏡頭的應(yīng)用參數(shù)
對(duì)于鏡頭的應(yīng)用,一般需要了解以下參數(shù):
焦距:一般用mm為單位,數(shù)值越大,焦距越長(zhǎng)視角越窄,即看的越遠(yuǎn)數(shù)值越小,反之則越廣,焦距決定鏡頭的視角和放大能力。
光圈:光圈作為鏡頭的瞳孔可有效控制進(jìn)光量和景深效果,一般關(guān)注的都是最大光圈,光圈數(shù)值(比如f/2.8<f/1.8)越小,光圈越大,同品牌下,焦距相等,光圈越大鏡頭檔次越高,價(jià)格也更貴。
變焦范圍(變焦鏡頭):表示鏡頭焦距的可調(diào)節(jié)范圍,變焦鏡頭還有一個(gè)概念叫是否固定光圈,實(shí)際意思就從廣角端到長(zhǎng)焦端,其最大光圈的數(shù)值是否是固定不變的。注意:固定光圈鏡頭絕不是指鏡頭的光圈不能改變。固定光圈鏡頭的價(jià)格一般來(lái)說(shuō)比較高,非固定光圈鏡頭在制造難度上較小,成本也更低。在拍攝時(shí),長(zhǎng)焦端比廣角端需要更高的快門(mén)速度,因此通常來(lái)說(shuō),拍攝者使用非固定光圈鏡頭在長(zhǎng)焦端拍攝時(shí)受限更大。而固定光圈鏡頭,在長(zhǎng)焦端也可以保持與廣角端相同的最大光圈,因此適用范圍更廣,在同等長(zhǎng)焦端下可擁有更高的快門(mén)速度和更淺的景深。通常來(lái)說(shuō),如果兩只變焦鏡頭焦段相同,固定光圈鏡頭價(jià)格高于非固定光圈鏡頭。
防抖功能:一般分為鏡頭防抖和機(jī)身防抖,鏡頭防抖通過(guò)影響穩(wěn)定器修正光學(xué)部件的運(yùn)動(dòng)來(lái)抵消震動(dòng)對(duì)成像的影響。
最大光圈:表示鏡頭在最大光圈下的進(jìn)光能力,影響低光環(huán)境下的拍攝效果。
鏡頭材質(zhì)和涂層:影響鏡頭的成像質(zhì)量和色彩還原能力。
對(duì)焦方式:手動(dòng)對(duì)焦或自動(dòng)對(duì)焦,以及自動(dòng)對(duì)焦的速度和精度。