等效于35mm相机焦距的计算方法 等效焦距计算公式

目前市场上销售的数码相机感光元件有多种规格,有全画幅、APS-H画幅、DX画幅、APS-C画幅和4/3系统等,不同画幅相机就会产生不同的镜头焦距转换系数,而产生焦距转换系数的最大原因,应该更多的是出于成本的考虑。不同的镜头焦距转换系数意味着感光元件的区别:感光元件越大,越接近传统胶片的大小,那么它的制造成本越高,价格也就直线上升。而感光元件在一定范围内的缩小,就促使不同镜头焦距转换系数的出现。不同的厂商,感光元件不同,导致市场上采用不同规格感光元件的DSLR(数码单反相机)多种多样。这样就出现了焦距转换系数这一概念。

许多感光元件都比35mm胶卷的面积小,目前主流的APS-C型感光元件的对角斜线长度比35mm胶卷小1.5倍左右。因此,比35mm胶卷小的感光元件只能获得胶卷中央部分得照片信息,从而导致“视野缺失”。


从上图可以看出,当“传统镜头”用在APS画幅的DSLR上的时候,由于它的成像圈远远大于APS大小的感光元件,所以只利用到了镜头成像圈的一小部分,感光面积仅为为剪裁画面中央的局部,相当于焦距延长1.6或1.5倍,这就是焦距转换系数。


由于目前大部分数码相机的感光元件均小于135画幅,故数码相机镜头的实际焦距比135相机镜头的焦距大得多。如50mm的标准镜头装到佳能EOS400上,其焦距就要乘以系数1.6,实际焦距为80mm。这个系数就是数码相机镜头的焦距转换系数。
等效于35mm相机焦距的计算方法 等效焦距计算公式

感光元件的尺寸类型:
数码单反相机的感光元件长宽比多为3∶2,其尺寸标示方法有所不同,一般用感光元件尺寸类型标示。主要分为全画幅FullFrame(接近或等于135画幅,如佳能1Ds系列、5D MarkII的36.0mm×24.0mm,尼康D3、D700的36.0mm×23.9mm,尼康D3x、索尼α900的35.9mm×24mm,佳能5D的35.8mm×23.9mm等)、APS-H尺寸(佳能1D系列的28.1mm×18.7mm,镜头焦距转换系数为1.3)、APS-C尺寸(如23.6mm×15.8mm、22.2mm×14.8mm、20.7mm×13.8mm等,镜头焦距转换系数分别为1.5、1.6和1.7)。奥林巴斯、松下数码单反相机所用的感光元件尺寸为17.3mm×13.0mm,长宽比为4∶3,镜头焦距转换系数为2.0。从相机的结构上分类,有两种系统,分别称为4/3系统和微型4/3系统。  1996年由尼康、佳能、美能达、富士、柯达五大公司联合开发的APS系统(Advanced PhotoSystem,即先进照片系统)问世。APS系统在原135胶片系统的基础上进行了较大改进,包括相机、感光材料、冲印设备、配套产品等全面创新,大幅度缩小胶片尺寸,使用新的智能暗盒设计,融入数字技术,成为能记录拍摄数据、辅助信息的智能型胶片系统。APS系统是对传统摄影体系的一次重大变革,本应有较好的发展前景。遗憾的是它生不逢时,由于数码相机的问世与迅猛发展,APS系统很快被淘汰。 APS系统共有三种底片画幅可供选择,即:APS-H、APS-C和APS-P。APS-H为30.2mm×16.7mm,是APS胶卷可摄取的最大画幅;APS-C是左右各挡去一部分,为25.5mm×16.7mm,长宽比接近135画幅的3:2;APS-P是上下各挡去一部分,为30.2mm×9.5mm,属于超宽银幕画幅。 数码单反相机的感光元件尺寸标示方法借用了APS标准,把感光元件尺寸接近APS-C尺寸的20.7mm×13.8mm(适马用)、22.2mm×14.8mm、22.3mm×14.9mm(上两种尺寸佳能用)、23.0mm×15.5mm(富士用)、23.4mm×15.6mm(宾得K20D)、23.5mm×15.6mm(索尼α700)、23.5mm×15.7mm(索尼α350、宾得K200D、K10D、K-m)、23.6mm×15.8mm(尼康用,称为DX格式,以及索尼α300、α200)等都称为APS-C画幅,而佳能EOS-1D系列所用的28.1mm×18.7mm称为APS-H画幅。


根据相机的光学原理,(相机镜头的)焦长越小,视角就越大,则图像边缘变形也越大越明显;焦长越大,则视角越小。这对于数码相机和传统相机而言都是不变的道理。现在相机的焦长都是由mm(毫米)来标注的,而无论相机的类型是35mm传统相机、APS或者数码相机。镜头的焦长代表的是镜头和对焦面之间的距离。对焦面可以是胶片或者传感器。更准确地定义应该是“焦长等于对焦点和镜头光学中心之间的距离”。

现在通常的数码相机的焦长都非常的短,这是因为绝大多数数码相机的传感器都很小,往往对角线长度还不到一英时,为了在这么小的传感器上能够成像感光,镜头和对焦面之间的距离就需要做到很小,这就是为什么数码相机镜头的焦长数值都很小的缘故。

不过在数码相机上采用35mm等值来表现焦长,并非是人们不习惯数码相机上的焦长过短,而是因为每款数码相机上标注的实际焦长往往获得的视野不一样,比如都是6-18mm焦长范围,但是不同的数码相机上这个焦长所表现出来的效果往往是不一样的。这是由于数码相机采用的传感器各有所别。

我们来看看3种不同CCD的表现效果:

  这三款CCD不仅对角线尺寸不同而且所含有的像素值也不同。这里我们需要注意的一个问题是,组成画面的像素和焦长之间是没有必然联系的。很多具有不同像素值传感器的数码相机有很多相同的地方,比如具有相同的镜头和机身设计等等,如果这些传感器具有相同的物理尺寸,那么它们的35mm等值焦长就肯定是相同的。反过来说,这些数码相机上为CCD配套的镜头都具有相同的焦长,比如8mm,但是CCD的尺寸不一样,那么这些镜头换算成35mm等值的焦长就肯定不同。它们中间肯定会出现大于标准视野或者小于标准视野的情况。

因此采用标准的35mm等值焦长来标准就是一个简单可行的方法,不管采用的CCD尺寸如何,这样各款数码相机之间才有了可比性,这就是35mm等值焦长来历。

众所周知:135胶片的尺寸是36x24mm(对角线长度为43.27mm),这也就是我们平时在照相机馆中看到的最为普遍的那种胶卷。由于35mm焦长的广泛使用,因此它成为了一种标尺,就像我们用米或者公斤来度衡长度和重量一样,35mm成为我们判断镜头视野度的一种标注。例如,28mm焦长可以实现广角拍摄,35mm焦长就是标准视角,50mm镜头是最接近人眼自然视角的,而380mm镜头就属于超望远视角,可捕捉远方的景物。

35mm镜头被誉为标准镜头,它的视角为64°左右,是最为常用的镜头,人们常常戏称这支镜头对被摄物体而言,前进一步为标准镜头,后退一步为广角镜头。

等效于35mm相机焦距具体计算方法:

等效焦距= 实际焦距 *焦距转换系数

焦距转换系数(Focal Length Multiplier)= 43.27/ 图像传感器靶面对角线长度

根据一般的CCD靶面尺寸之宽高比为4∶3 、其规格英寸数约为 " 宽度*2/25.4 ",我们可以推出这类CCD靶面对角线的长度近似等于"规格英寸数*25.4*(5/8)"。

另外,依据1英寸CCD的对角线长为16mm,我们也可以简单地用"规格英寸数*16"来确定某型CCD对角线的长度是多少。



注:APS-C感光胶片的标准长宽比为3:2(24.9×16.6mm),与135底片同比例。

等效焦距 镜头类型视角 备注

小于20mm超广角 大于95度 适合近摄以拍摄微小物体

20-35mm 广角 95-64度 适合拍摄建筑与风光,以及街头抓拍

50mm 标准镜头 45度左右 具有F2以上的大光圈,便宜量又足

70-300mm 长焦 34-8度左右 适合拍摄远距离物体。其中85-135mm焦距段适合拍摄人像

大于300mm 超长焦 小于8度 适合拍摄超远距离物体比如野生动物


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焦距是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式,指从透镜中心到光聚集之焦点的距离。亦是照相机中从镜片中心到底片或CCD等成像平面的距离。

实际上,按照透镜的成像公式:1/f = 1/u + 1/v,当像距V相对固定时,如果物距u改变,则焦距f也必须跟着改变,这就是对焦的来历。但是,现实中人们一般都把像距和焦距混为一谈...

DC/DV是依靠镜片的位移来实现焦距改变的,光学变焦倍数越大,里面的镜片就越多,镜头体积相应较大,画质相对较低,光圈相对较小。

光圈与快门

光圈(Aperture)是一个用来控制光线透过镜头进入机身内部感光面之光量的装置,它通常是在镜头内。表达光圈大小我们是用f值。对于已经制造好的镜头,我们不可能随意改变镜头的直径,但是我们可以通过在镜头内部加入多边形或者圆型,并且面积可变的孔状光栅来达到控制镜头通光量,这个装置就叫做光圈。

快门(Shutter)是镜头前阻挡光线进来的装置,是一种让光线在人为规定的一段时间里照射胶片的时间控制装置。

光圈与快门相当于通过某一管道内的流体的横截面积和流速时长,而胶片的感光量就相当于经过该管道的流体流量



表达光圈的大小用F值:光圈F值 = 镜头的焦距 / 镜头光圈的有效直径

完整的光圈值系列有:f1.0,f1.4,f2.0,f2.8,f4.0,f5.6,f8.0,f11,f16,f22,f32,f44,f64,f11,f16,f22,f32,f44,f64

光圈f值越小,通光孔径越大(如上图所示),在同一单位时间内的进光量便越多,而且上一级的进光量刚好是下一级的两倍,例如光圈从F8调整到5.6,进光量便多一倍,我们也说光圈开大了一级。F5.6的通光量是F8的两倍。同理,F2是F8光通量的16倍,从F8调整到F2,光圈开大了四级。对于消费型数码相机而言,光圈f 值常常介于 f2.8~f11。此外许多数码相机在调整光圈时,可以做 1/3 级的调整。

光圈及快门优先

  高端数码相机除了提供全自动(Auto)模式,通常还会有光圈优先(AperturePriority)、快门优先(ShutterPriority)两种选项,让你在某些场合可以先决定某光圈值或某快门值,然后分别搭配适合的快门或光圈,以呈现画面不同的景深(锐利度)或效果。

  光圈优先模式

  由我们先自行决定光圈f值后,相机测光系统依当时光线的情形,自动选择适当的快门速度(可为精确无段式的快门速度)以配合。设有曝光模式转盘的数码相机,通常都会在转盘上刻上“A ”代表光圈优先模式。光圈先决模式适合于重视景深效果的摄影。

  由于数码相机的焦距比传统相机的焦距短很多,使镜头的口径开度小,故很难产生较窄的景深。有部份数码相机会有一特别的人像曝光模式,利用内置程序与大光圈令前景及后景模糊。

快门优先模式

快门优先是在手动定义快门的情况下通过相机测光而获取光圈值。快门优先多用于拍摄运动的物体上,特别是在体育运动拍摄中最常用。在拍摄运动物体时拍摄出来的主体是模糊的,这多半就是因为快门的速度不够快。在这种情况下你可以使用快门优先模式,大概确定一个快门值,然后进行拍摄。并且物体的运行一般都是有规律的,那么快门的数值也可以大概估计,例如拍摄行人,快门速度只需要1/125秒就差不多了,而拍摄下落的水滴则需要1/1000秒。自动测光系统计算出曝光量的值,然后根据你选定的快门速度自动决定用多大的光圈。

景深

在进行拍摄时,调节相机镜头,使距离相机一定距离的景物清晰成像的过程,叫做对焦,那个景物所在的点,称为对焦点,因为“清晰”并不是一种绝对的概念,所以,对焦点前(靠近相机)、后一定距离内的景物的成像都可以是清晰的,这个前后范围的总和,就叫做景深。

景深计算公式:


景深=(2*弥散圆直径*镜头焦距的平方*光圈值*调焦距离的平方)/(镜头焦距的4次方减弥散圆直径的平方*光圈值的平方*调焦距离的平方)
从公式可以看出:后景深 >前景深

影响景深大小的因素有三个:光圈、物体至相机的距离和镜头的焦距。

要得到较大的景深,就要用较小的光圈,或者物体距离远些,或者使用较短焦距的镜头(两小一大)。


1.光圈控制景深

光圈越小(f值越大),景深越大。

光圈越大(f值越小),景深越小。

2.调焦距离控制景深

对焦点越远,景深越大。

3.增加景深的方法

①使用较小的光圈。

②向更远的点聚焦或者使照相机距离被摄体更远些。

③对于任意光圈,其焦点之后的景深大约是焦点前面景深的2倍。

④镜头的焦距越短,景深越大;镜头的的焦距越长,景深越小。

光圈、物体距离和镜头焦距影响景深的规律如下:

(1)光圈缩小2倍,景深增加2倍;

  (2)物体距离增加2倍,景深增加4倍(景深与物体距离的平方成正比);

  (3)镜头焦距缩短一半,景深增加4倍(景深与镜头焦距的平方成反比)。

焦距与景深:

焦距越大,景深越小,背景虚化越明显。反之,焦距越小(如广角镜头等),则景深越大。

对于一幅特定的照片应该使用多大的景深,取决于试图用这幅照片传达什么信息。比如在繁杂的市场中要拍一个人物肖像,假如从前到后所有的景物都是清晰的,那么注意力就会被转移;假如要拍一幅铁轨汇聚在地平线上的照片,则需使用最大的景深使照片中从近到远的一切都是清晰的。

一幅照片拍得好与不好,从技术角度看,除了构图取景等因素外,很大程度上还取决于景深的控制,而并非所有照片前后景物一致清晰就是好。如同清朝笪重光在《画荃》中言:“虚实相生,无画之处皆成妙境”那样,摄影之美也体现在景深控制的巧妙。在取得同等视角的前提下,非全画幅数码相机镜头实际焦距都小于全画幅相机的镜头焦距,这是取得大景深的优势。但想要取得小景深时,这种优势就变成了劣势...


  

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