照相机镜头的光学特性课件.ppt

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1、照相机镜头及其光学特性主要内容一、镜头及其基本功能二、焦距和像比例尺三、相对孔径和光圈系数四、像面上的照度分布五、视场角和像场角六、色差与畸变差七、镜头的加膜八、景深和超焦点距离九、镜头分解力所有镜头具备的基本功能都是相同的，让光线进入照相机并聚焦光线在感光介质或CCD上形成清晰的影像。一、镜头及其基本功能1、镜头的基本功能2、镜头的组成一、镜头及其基本功能摄影机物镜是一个复杂的光学系统，一般由几个透镜组合而成。为了分析方便，可把这一系列的透镜看作一个凸透镜。2、镜头的组成一、镜头及其基本功能如图AB是一条平行于主光轴的光线，CD是其折射光线，CD与主光轴的交点F’称为像方主焦点或后主焦点；

2、对应地，F称为物方焦点。由物点发射的诸入射光线和经物镜出射的诸成像光线中，有一对共轭光线，其入射光线与主光轴的夹角和出射光线与主光轴的夹角恰好相等；此时共轭光线与主光轴的交点分别为S和S’，称S为物（前）方节点，S’为像（后）方节点。对于理想物镜而言，物方节点和像方节点分别与物方主点和像方主点重合。假定物镜的两个主平面重合，则共轭光线重合为一条直线，此时投射光线和折射光线为一条直线，称为主光线。1、焦距(FocalLength)相机的镜头是一组透镜，当平行于主光轴的光线穿过透镜时，会会聚到一点上，这个点叫做焦点，焦点到透镜中心（即光心）的距离，就称为焦距。光心（Opticalcenter）：

3、透镜中的一个特殊点，凡是通过该点的光，其传播方向不变。从镜头的物方节点到物方焦点的距离叫做物方焦距。从镜头的像方节点到像方焦点的距离叫做像方焦距。照相机镜头的焦距是指像方焦距。二、焦距和像比例尺二、焦距和像比例尺2、影像比例尺3、对影像大小的影响当a一定时，即在物距相等的条件下，f长，比例尺就大；f短，比例尺就小。为得到比例尺较大的影象，可以采用长焦距镜头摄影，如航空摄影，新闻摄影。在航空摄影中的像片比例尺为二、焦距和像比例尺焦距与影像大小的关系3、镜头按焦距分类定焦镜头：按镜头的焦距与像幅对角线长度的比值f/d，分为：标准镜头d/f=1短焦（广角）镜头d/f>1长焦（望远）镜头d/f<1二

4、、焦距和像比例尺变焦镜头：变焦镜头是在一定范围内可以变换焦距、从而得到不同宽窄的视场角，不同大小的影像和不同景物范围的照相机镜头。变焦镜头在不改变拍摄距离的情况下，可以通过变动焦距来改变拍摄范围，因此非常有利于画面构图。由于一个变焦镜头可以兼担当起若干个定焦镜头的作用，外出旅游时不仅减少了携带摄影器材的数量，也节省了更换镜头的时间。光学变焦原理：通过移动镜头内部镜片来改变焦点的位置，改变镜头焦距的长短，并改变镜头的视角大小，从而实现影像的放大与缩小。3、镜头按焦距分类变焦镜头在一定的范围内焦距可变。按照变焦距范围，摄像机镜头可以分为标准镜头、广角镜头和长焦镜头。标准镜头焦距长度和所摄画幅的对

5、角线长度大致相等的摄影镜头。其视角一般为45°～50°。如画面35毫米为40—60毫米焦距的镜头，6*6厘米的为75—80毫米焦距的镜头。135相机，40-58mm的镜头称为标准镜头。120相机，75-85mm的镜头称为标准镜头。标准镜头的画面效果与人眼视觉效果十分相似，它是所有镜头中最基本的一种摄影镜头。标准镜头(50-75mm)由于标准镜头的画面效果与人眼视觉效果十分相似，故用标准镜头拍摄的画面效果又是十分普通的，甚至可以说是十分“平淡”的，它很难获得广角镜头或远摄镜头那种渲染画面的戏剧性效果。因此，要用标准镜头拍出生动的画面来又是相当不容易的，即使是资深的摄影师也认为用好用活标准镜头并

6、不容易。但是，标准镜头所表现的视觉效果有一种自然的亲近感，用标准镜头拍摄时与被摄物的距离也较适中，所以在诸如普通风景、普通人像、抓拍等摄影场合使用较多，最常见的纪念照，更是多用标准镜头来拍摄。另外，摄影者往往容易忽略的是，标准镜头还是一种成像质量上佳的镜头，它对于被摄体细节的表现非常的有效。其透视关系与人眼看物体相同，因而应用最广。短焦（广角）镜头广角镜头是一种焦距短于标准镜头、视角大于标准镜头、焦距长于鱼眼镜头、视角小于鱼眼镜头的摄影镜广角镜头。广角镜头的基本特点是，镜头视角大，视野宽阔。从某一视点观察到的景物范围要比人眼在同一视点所看到的大得多；景深长，可以表现出相当大的清晰范围；能强调

7、画面的透视效果，善于夸张前景和表现景物的远近感，这有利于增强画面的感染力。长焦（望远）镜头长焦（望远）镜头焦距镜头是指焦距长于标准尺寸的摄影物镜。在电影摄影中，选取水平视角为23度－24度，相应焦距约为画幅对角线长度两倍的摄影物镜作为标准镜头。特点：1.视角小，拍摄的景物空间范围小，在相同的拍摄距离处，所拍摄的影像大于标准镜头，适用于拍摄远处景物的细部和拍摄不易接近的被摄体。如远距离拍摄风光人物、旅游摄影、在