移轴镜头的概念、用途及特点

Posted By: Dz Optics In: 镜头知识 On: Wednesday, September 12, 2018 Comment: 0 Hit: 77

导读:移轴镜头非常适合全景摄影,可以把多幅照片合成在一起。和传统镜头不同,移轴镜头的优势是不需要移动镜头的中心点,也因此避免了前景被摄体出现视差。本文带来移轴镜头的概念、用途及特点。

  移轴镜头非常适合全景摄影,可以把多幅照片合成在一起。和传统镜头不同,移轴镜头的优势是不需要移动镜头的中心点,也因此避免了前景被摄体出现视差。本文带来移轴镜头的概念、用途及特点。

移轴镜头拍摄效果图

  一、移轴镜头的概念:

  移轴镜头是指拍摄建筑物时站在地上,为了拍到全貌,相机要稍微向上仰。由于建筑物下部较近上部较远,会拍出“下大上小”的汇聚效果。镜头本身是没有变形的,产生这种现象的原因是因为透视关系。纠正办法:相机正对着建筑物拍摄。这时可能镜头视角不足,需要换更广角的镜头。对于35毫米相机,等效方法是用同样焦距但视角更大的镜头,正对目标拍摄,将胶片移到剪取时要保留的位置(实际是将镜头向相反方向平移)。这种镜头就是“移轴镜头”,原理如上所述。

  二、移轴镜头的用途:

  移轴镜头的作用,本来主要是用来修正以普通广角镜拍照时所产生出的透视问题,但后来却被广泛利用来创作变化景深聚焦点位置的摄影作品。移轴镜头主要用于建筑摄影及广告摄影等。

  常规镜头的光轴是固定不变的,垂直于影像传感器平面(焦平面)。因此,如果你向上或向下倾斜相机,被摄体就会变形。这种变形具体表现为垂直线向内侧汇聚,比如在拍摄建筑时最为常见。导致这种变形的根本原因是相机的焦平面没有和被摄体平面平行。移轴镜头,也称为透视控制镜头,被设计用来纠正这种问题。在建筑摄影领域,移轴镜头是必需品,在其它摄影领域,移轴镜头也有它的用途。

  移轴镜头能使光轴进行两种移动:倾斜和偏移。倾斜能够改变焦平面的方向,这样在画面中会有一部分区域是清晰的,而其余部分则脱离了焦点。偏移是让镜头沿着和焦平面平行的方向移动,用来矫正透视,消除平行线的汇聚问题。

  三、移轴镜头的特点:

  1)透视控制

  移轴镜头模仿了大画幅技术型相机可以向上和向下移动等特点,很多主流厂商的产品线中都至少包含了不少于一只的移轴镜头。摄影者利用移轴这一特点改变了焦平面,控制了景深,还可以在拍摄建筑时矫正垂直线的汇聚问题。我们最常见到的移轴镜头焦距大多为45毫米。通常被摄体的变形是不能被接受的,尤其是建筑摄影师,他们会想方设法矫正这种问题。广告和风光摄影师也同样可以利用移轴镜头的特点拍摄出别有韵味的画面。

  2)倾斜

  镜头的倾斜功能可以让摄影者将清晰的焦平面倾斜,以使这个平面不再垂直于镜头的光轴上。这样会产生楔子形状的景深效果,宽度随着距离而改变。因此,倾斜并不会真正增加景深,它只能让摄影者调整位置以更好地表现被摄体。

  通过镜头倾斜的控制,即便是被摄物平面与成像平面平行,也可以得到一部分清晰而一部分模糊的影像,而普通镜头也就只能拍到全部清晰的影像了,甚至通过调整被摄物平面与成像平面间的夹角,可获得景深极浅的效果。

  3)偏移

  当被摄体平面和成像平面平行时,任何被摄体上的平行线都会在最终影像上保持平行。但是,如果成像平面没能和被摄体平面平行的话,比如说仰视拍摄一座很高的建筑物,那么平行线就会产生汇聚效果,被摄体就会显得很不自然。镜头偏移功能可以保持焦平面和被摄体平面平行,从而让这种平行线的汇聚效果得到纠正。

  通常情况下,这种设计主要应用于建筑摄影,用来保持建筑物两侧不产生透视变形。移轴镜头也可以向相反的方向偏移,这样则能有意地夸大这种平行线的汇聚。

  移轴镜头的成像圈要比同等焦距镜头大。普通镜头的成像圈紧挨着画面的四角,而移轴镜头的成像圈要大许多。这样才能保证即使移轴操作时影像传感器也在成像圈内。移轴镜头在不进行倾斜与偏移操作时,由于使用大成像圈的中心部分,因此光学性能不会下降,具有同定焦镜头一样的高光学性能。

  四、移轴镜头小知识:

  1)数码单反相机的影像传感器所拍摄到的画面其实只是镜头成像圈中心区域的长方形剪切部分。所谓成像圈,就是通过镜头的光线可成像的圆形范围,其直径要大于影像传感器的对角线长度。移轴镜头的成像圈比普通镜头要大。这样,即使进行倾斜与偏操作,也能保证画面在成像圈内。

  2)移轴镜头非常适合全景摄影,可以把多幅照片合成在一起。和传统镜头不同,移轴镜头的优势是不需要移动镜头的中心点,也因此避免了前景被摄体出现视差。

  五、沙姆定律:

  沙姆定律是用来描述当镜头平面和成像平面不平行时的一种几何定律,通常只有技术型相机或者移轴镜头适用。

  正常情况下,镜头平面和相机的成像平面是平行的,而被摄体平面和镜头平面以及成像平面也是平行的。如果一个平面的物体,比如建筑物的一个面,也和成像平面平行的话,那么整个物体可以被清晰地记录。但是,如果被摄体平面并没有和成像平面平行,那么清晰的范围则有限。当通过被摄物平面、成像平面和镜头平面画延长线,则三线交汇于一点,即三个面相交于一条直线时,从近到远的景物都能够清晰成像,甚至在全开光圈时也是如此。

  三个平面的这种汇聚关系也称作沙姆弗拉格定律,这是由瑟奥多·沙姆弗拉格( Theodar Sheimpflug)发现的一种方法,用来校正航空摄影中的透视畸变。

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