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常見問題

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變焦距鏡頭及其原理

2005-11-18 11:53 來源:恒星科通企劃部

        攝像機(jī)的鏡頭可劃分為標(biāo)準(zhǔn)鏡頭、長焦距鏡頭和廣角鏡頭。以16毫米的攝影機(jī)為例,其標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的焦距是25毫米,之所以將此焦確定為標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的焦距,其主要原因是這一焦距和人眼正常的水平視角(24度)相似。在使用標(biāo)準(zhǔn)鏡頭拍攝時,被攝對象的空間和透視關(guān)系與攝像者在尋像器中所見到的相同。焦距50毫米以上稱為長焦距鏡頭,16毫米以下的稱為廣角鏡頭。攝像機(jī)劃分鏡頭的標(biāo)準(zhǔn)基本與16毫米攝影機(jī)相同。但是,目前我國的電視攝像機(jī)大多只采用一個變焦距鏡頭,即一個透鏡系統(tǒng)能實現(xiàn)從“廣角鏡頭”到“標(biāo)準(zhǔn)鏡頭”以至“長焦距鏡頭”的連續(xù)轉(zhuǎn)換,從而給攝像的操作帶來了極大的方便。
        變焦距鏡頭的主要特點之一是具有在一定范圍內(nèi)邊疆改變焦距而成像面位置不變的性能,已成為家用攝像機(jī)上運(yùn)用最廣泛的鏡頭。
        變集中鏡頭由許多單透鏡組成。最簡單的是由兩個凸透鏡組成的組合鏡(圖4)?,F(xiàn)設(shè)定兩個透鏡之間的距離為X,通過實踐可以得知,只要改變兩個凸透鏡之間的距離X的長短,就能使組合透鏡的焦距發(fā)生變化。這是變焦距鏡頭的最基本原理。但是,上述組合透鏡的缺點是,當(dāng)改變了X的距離后,不僅使焦距發(fā)生了變化,而且成像面的位置也會有所改變。為了使成像面的位置不變,還必須再增加幾組透鏡,并有規(guī)律地共同移動。因此,攝像機(jī)中的變焦距鏡頭至少要有三組組合透鏡,即調(diào)焦組、變焦組和像面補(bǔ)償組。如果因為像距太長,成像面亮度不中,需要縮短像距時,還要再增加一組組合透鏡,這組透鏡叫物鏡組。圖五是變焦距鏡頭的結(jié)構(gòu)圖。
        變焦距鏡頭在變焦時,視角也發(fā)生了改變,但焦點位置與光圈開度不變。通常所說的鏡頭的就焦倍數(shù),是指變焦距鏡頭的最長焦距與最短焦距之比。目前,在一些普及型的攝像機(jī)中,其變焦距鏡頭的變焦范圍大體上是從10-90(mm),故其倍數(shù)約為6-8倍。一些廣播級攝像機(jī)變焦距鏡頭的倍數(shù)約為14-15倍。另外,有些機(jī)器上還裝有一個變焦倍率器,使鏡頭焦距可以在最長焦距的基礎(chǔ)上增加一倍,從而延伸了鏡頭的長焦范圍。但是,這種變倍裝置會影響圖像的質(zhì)量,使用時要格外謹(jǐn)慎。
        在實際拍攝時,當(dāng)把變焦距鏡頭從廣角端漸漸地變?yōu)殚L焦端時,其畫面的視覺效果好像是攝像機(jī)離這一景物越來越近,這種效果便是所謂的“推鏡頭”。相反的變化效果便是“拉鏡頭”。攝像機(jī)鏡頭進(jìn)行變焦距的變化有兩種控制方法,一是電動變焦,二是手動變焦。電動變焦靠電動推拉桿(T推-W拉)來控制,手在推拉桿上用力的大小可改變鏡頭運(yùn)動的速度。電動變焦的特點是鏡頭在推拉的過程中變化均勻。手動變焦是通過直接用手撥動變焦環(huán)實現(xiàn)的,手動變焦一般是在鏡頭需要急速推拉時才能使用。
        變焦距鏡頭的操作有一定的難度,初學(xué)者會更為明顯地感到困難,這是因為影響聚焦清晰的因素如鏡頭焦距、光圈、景深以及主體離攝像機(jī)的距離等可能同時都在變化。為了有效地解決這一問題,初學(xué)者可以在拍攝中把握這樣一點,即先用變焦距鏡頭最長的焦距對準(zhǔn)被攝對象聚焦,然后再恢復(fù)到拍攝時所需要的焦距上,這樣就能保證被攝對象的清晰。

 
 

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