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第4讲光学镜头及其应用

光学镜头及其运用镜头的光学性能01广角镜头03长焦镜头02变焦镜头04

光学镜头光学镜头分为固定镜头和变焦镜头。固定镜头又有广角镜头、标准镜头、长焦镜头变焦镜头的变焦范围一般也包括了广角、标准和长焦距三个部分。大多数专业级和广播级摄像机的镜头都是可以安装和拆卸的。

镜头的光学性能

鱼眼镜

镜头系统外部结构图

镜头系统内部结构图

01电视摄像机的光学镜头一般由多片正透镜和负透镜以及相应的金属零件组合而成，一般还带有自动光圈、电动变焦距等装置。02我们掌握镜头，主要是要掌握镜头的光学特性。03镜头的光学特性：04是指由其光学结构所形成的物理性能，由焦距、视场角和相对孔径三个因素组成。

焦点平行的直射光线穿过透镜后在另一边的光轴上会聚成一点，这个点就称为焦点。焦平面透镜焦点主光轴焦距

定义：从焦点到镜头中心的距离称为焦距焦距可以决定镜头视角大小、拍摄范围、透视程度和景深范围等等。电视摄像机装配的一般是变焦镜头焦距

焦平面包括焦点、与光轴垂直的面叫焦平面，镜头产生的影像可以在这个平面上得到清晰的影像。

调焦（聚焦）在电视摄像操作时，调焦是最基本的一项操作技术。通过调节镜头上的调焦环，使被摄物体的影像落在焦平面上，形成清晰的画面。调焦的方法：在画面构图基本确定后，利用镜头变焦把画面主体在寻像器推到最大，进行虚实调节，等影像完全清晰后再拉成需要的景别大小。通常选择物体反差较大处进行调焦，如拍摄人物通常选择人眼部分。

视场角视场角的大小约为成像边缘与镜头光心形成的夹角。一般在拍摄中只能通过改变镜头焦距的镜头来实现改变视场角大小。（为什么？）镜头视场角是用来表现摄像机镜头视场角大小的参数，决定了能在感光胶片上良好成像的空间范围。光学镜头的视场角受镜头成像面积与镜头焦距这两个因素的制约。

焦平面透镜焦点主光轴焦距

视场角在成像面积不变、拍摄距离相对固定的情况下，镜头焦距越长，视场角越小，摄像机镜头在焦平面上所能拍摄的清晰影像的范围越小。01在成像面积不变、拍摄距离相对固定的情况下，镜头焦距越小，视场角越大，摄像机镜头在焦平面上所能拍摄的清晰影像的范围越大。02摄像机在同一距离上对同一被摄对象进行拍摄时，使用不同焦距的镜头会改变对象在画面中的成像面积大小和背景范围，即透视关系。03

焦距视场角透视关系标准镜头25mm50度表现正常长焦镜头大于25mm小于40度透视关系不明显广角镜头小于25mm大于60度夸大透视关系

01下面我们来看一下镜头焦距对视角大小、拍摄范围的影响，对景深的影响我们放到后面相关部分讲。02视角大小和取景范围其实是一个问题，视角大，那么取景范围必然就大，视角小，取景范围当然也小。03镜头焦距与视角大小：04下面我们来看一幅图片，请大家思考一下镜头焦距与视角大小和取景范围大小的关系

镜头焦距与（视角大小）取景范围成反比：镜头焦距越长，（视角）取景范围越小；镜头焦距越短，（视角）取景范围越大下面我们通过一幅图片来加深一下印象：由上图我们可以知道，拍摄距离不变的情况下：

景深01焦点和焦点前后清晰的范围叫做景深。02

1清晰的范围越大，我们就说景深越大，清晰的范围越小，我们就说景深越小。2我们可以通过下面的图片来看一下不同大小景深的效果：

影响景深的因素主要有：焦距、光圈和物距。01下面我们分别来看一下这三个因素会怎么影响景深的大小。02首先我们通过一幅图片来观察一下光圈和物距不变的情况下，焦距会如何影响景深：03

01从上面的图我们可以发现：03下面我们来看另一张图，大家思考一下光圈大小会如何影响景深02光圈大小和拍摄距离不变的情况下，焦距越短景深越大；焦距越长景深越小。

从上图我们可以发现：镜头焦距和拍摄距离不变的情况下，光圈越大（孔径越大），景深越小，光圈越小（孔径越小），景深越大书本上表述的是光圈值，也就是光圈的f值，光圈的f值的大小和光圈大小（孔径大小）刚好是相反的，比如f2就比f16要大。

拍摄距离对景深的影响非常简单：在光圈和焦距不变的情况下，拍摄距离越近，景深越小；拍摄距离越远，景深越大。

相对孔径：镜头的入射光孔直径（D）与焦距（f）的比值。光圈系数：相对孔径（D/f）的倒数（f/D）。也就是焦距与入射光孔直径的比值。我们使用的摄像机镜头上面标刻的光圈数值就是光圈系数。02相对孔径和光圈系数01

对于手动光圈的控制是摄像师水平的体现之一。光圈会影响曝光量和景深。相邻两档光圈的曝光量相差一级。CBA

覆膜在镜头玻璃表面上往往有一层蓝色或黄色的覆膜，目的是减少介质表面不必要的反光。也就是能够减少光线损失，提高清晰度。

现代一般采用多层覆膜，也就是在早期蓝色覆膜基础上增加了黄色覆膜层。能更好的减少紫外线影响和表现色彩。覆膜和未经过覆膜的镜头的区别主要表现在对画面强光部位的表现上：覆膜镜头：强光部