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摄影杂谈14:数码相机镜头属性的判别

 昵称15293473 2014-01-01

  我们经常看到有的数码相机的说明书里有这样的说明:该数码相机所用的镜头的实际焦距XX毫米—XX毫米相当于35毫米相机镜头的焦距XX毫米—XX毫米(或35毫米换算焦距约为镜头焦距的XX倍)。例如,佳能IXUS 130数码相机的说明书里所标明的该数码相机与此有关部分的技术参数(红字显示):

   传感器类型                   CCD

   传感器尺寸                 1/2.3英寸

   实际焦距                  f=5.0-20mm

   镜头型号                  佳能变焦镜头

   焦距(相当于35mm相机      28-112mm

      这是什么意思呢?为什么要相当于35毫米相机的焦距呢?对此的解释是,所谓35毫米相机就是指传统相机(最常用的是135型号的相机)所用的35mm胶卷感光底片的相机,该相机的感光底片的幅宽为35mm,成像面积为24mm x 36mm。这种胶卷通常被称为35mm胶卷,而使用这种胶卷的相机的镜头有的人称为35mm镜头。1925德国蔡司公司生产的这种使用35mm胶卷照相的135相机面世至今已有80多年历史,比在上世纪70年代末期面世的数码相机要早50多年,在这50多年里,除少数120型传统相机外,大多数摄影者都广泛使用这种35毫米胶卷照相的135型传统相机(以下简称35mm相机)。因此摄影界的大多数摄影者对该传统相机的镜头所具有的视角大小和焦距大小等参数,有明确的认识及运用。该相机的镜头所具有的视角大小和焦距大小等参数,实际上已成为历史性的统一的相机摄影参数指标。根据这一指标,相机厂家或摄影者就可以标定或分辨相机所用的镜头类型,例如是否是广角、标准或长焦镜头等等。在此,我们要指出,摄影者在用35mm相机摄影时,有时使用广角或长焦镜头,但大多使用标准镜头,我们知道,相机的标准镜头就是其视角为50度的镜头。要具有这个视角,该镜头焦距应约等于感光底片的对角线的长度,若其焦距不等于感光底片的对角线的长度,那该镜头就不是50度视角,当然该镜头也就不是标准镜头了。对35mm相机的35毫米胶卷底片来说,该底片的对角线长度约为43毫米(见下图),如果该相机所用的镜头焦距长度等于该底片的对角线长度43mm,那么这个镜头就是视角为50度的焦距为43mm的标准镜头。在这里需要指出,35mm相机的标准镜头的焦距长度不是理论上的唯一为43mm,根据拍摄实验效果,35mm相机的镜头凡是其焦距在2870mm范围内,都认为该镜头是标准镜头。如果35mm相机上的镜头焦距小于28mm,那么该镜头就是广角镜头。如果大于70mm,就是长焦镜头。上面提到,由于35mm相机的35mm胶卷使用年代久远和广泛,因此对使用35mm相机的广大摄影者来说,对上述35mm相机的标准镜头的2870mm的焦距参数 ,都是很清楚的。但是近20几年相当多的不同类型的数码相机几乎取代传统的35mm相机得到广泛应用,这些不同类型的数码相机不是以上面所说的35mm感光胶卷作为统一的感光底片,而是以不同对角线尺寸的CCDCMOS感光芯片作为图像传感器。这些感光芯片的尺寸大小不等,例如现在市面上通用型数码相机的CCD就有对角线为2/3英寸、1/1.8英寸、1/2.7英寸、1/3.2英寸等等,单反相机的CMOS芯片就有APS-C画幅和全画幅尺寸等。因为数码相机使用的上述感光芯片尺寸不同,因此对应这些芯片尺寸的相机镜头的焦距长短也就不同,由于焦距长短不是相同的唯一的,摄影者就很难判断这些数码相机的镜头是什么类型的,例如广角、标准或长焦等镜头。上面说过,摄影者最为熟悉的镜头焦距标识就是已使用80多年的35mm相机的标准镜头的2870mm长的焦距。这样就可以以此为标尺来判定各种尺寸的CCDCMOS对应的镜头是什么类型镜头。对上述两种镜头焦距的对比判别,就要进行焦距换算,根据换算来判断不同数码相机镜头的类型。在此,我们仅以35mm相机的镜头与佳能550D的镜头的焦距换算一例来判定550D相机镜头的类型。下图显示,左图是35mm传统相机的35毫米幅宽的胶卷底片的成像面积和对角线尺寸图。其幅宽为35毫米,成像面积为24mm X 36mm,对角线长度为43mm。(上面已提到,这个43mm的对角线长度理论上就是35mm相机的标准镜头的焦距长度)。右图为APS-C画幅尺寸的佳能单反相机550DCMOS感光芯片的尺寸图。其面积为15mm X 22mm,对角线长度为27mm,(这个27mm的对角线长度同样是佳能550D相机的标准镜头的焦距长度)。35mm相机感光底片对角线与550D相机的CMOS感光芯片对角线之比为43mm/27mm = 1.6.那么,这就是说,如果550D相机所用的某一个镜头的实际焦距若乘以1.6,得出的结果就是相应于35mm相机镜头的焦距,如果这个相应焦距大小在2870mm之间,那550D所用的镜头就是标准镜头。如果小于28mm,就是广角镜头,如果大于70mm就是长焦镜头。例如现时550D常用的配套镜头是EF-S 18-55mm f/3.5-5.6 IS型号的镜头,其本身实际焦距为18-55mm(变焦焦距),那么这个镜头到底是什么类型的镜头呢,那对该镜头的低焦端和高焦端分别乘以1.6,换算结果表明该镜头的实际焦距相当于35mm相机镜头的焦距为28-88mm。由此可知,该镜头的变焦范围大部分在35mm相机的标准镜头的28-70mm范围内,仅有少许长焦焦距。我们认为,该型号镜头基本上属标准镜头。

 

         摄影杂谈14:数码相机镜头属性的判别 

 在这里我们还要指出,数码相机的说明书里给出的传感器(CCD芯片)的对角线尺寸是一般都是该芯片的总体面积的对角线尺寸,不是芯片有效成像面积的尺寸。例如本文上面所举的佳能IXUS 130数码相机的说明书里所标明的该数码相机与此有关部分的技术参数,其中的传感器尺寸为1/2.3英寸=0.43英寸是CCD芯片总体的对角线尺寸,实际上该相机CCD的有效像素的成像面积要小于CCD的总体尺寸,所以其对角线长度要稍小于0.43英寸。从上说明书里可知,IXUS 130数码相机镜头的实际焦距为f=5-20mm,相当于35mm相机镜头焦距的28-112mm,两者之比为5.6。因为35mm相机的成像面积对角线长为43mm,所以43/5.6=1/3.3英寸=0.3英寸,这就是CCD芯片有效对角线长度,该长度稍小于CCD总体的对角线为1/2.7英寸=0.43英寸的长度。

  最后,还要明确指出,通常所称的35mm相机指的是其感光底片幅宽为35mm的成像面积为36mm x 24mm的相机(见上图中的胶卷底片),不是该相机用的镜头是35mm焦距的镜头。有的摄影者对此有误解,还有的摄影者在媒体上发文也把35mm相机上的的镜头称为具有35mm焦距的镜头,这是不对的。

以上关于判别数码相机镜头属性的知识,摄影者了解或者不了解,对于摄影者摄影技术的提高没有什么太大影响。不是像相机参数如光圈,快门等以及摄影构图和其它摄影技巧等,摄影者应当了解和运用。但是我说过,我们要成为摄影行家,应当对我们手中的相机及镜头等的基本物理结构和性能也应当有所了解,这可能提高我们在摄影活动方面的主动性和独立性。知识就是力量,同学们,让我们掌握更多的摄影知识,成为一名高级的摄影家吧。

 

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