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七、什么是孔径 　　正如我们已经知道的，镜头的速度是指镜头传送光线的能力。如果我们不希望镜头接纳最大的光量,就需要一种减少通过镜头光量的方法。我们是利用改变镜头孔径大小的方法达到这一目的的。孔径就是由可变光圈（叶片组）在镜头中央产生的圆孔如下图所示

　　观察你的照相机。在镜头上会找到一系列f值设定值，称作f制光圈。如果你的镜头上具有这些f值光圈数字，请按从小到大的顺序将它们写在下面的横线上。（如果你的镜头上面没有这些f制光圈数字，也没必要烦恼，我们不过是在了解和掌握这一概念）。
　　f /-f /-f /-f /-f /-f /-f /-f /-
f制光圈之间的关系是什么
　　这些特定的f值光圈数字具有什么意义呢？这是一组"不可思义"的数字，认识和运用它们可以更容易地控制曝光，其意义如下：开大一挡光圈，进入照相机的光量会加倍；缩小一挡光圈，光量将减半。
　　这个概念就这么简单，但却非常重要。
　　f /4孔径所接纳的光线是f/5.6的两倍，f/5.6接纳的光线是f/8的两倍，f/8接纳的光线又是f/11的两倍，依此类推。
　　f值的完整序列如下：
　　f/1，f/1.4， f/2， f/ 2.8，f/ 4，f/ 5.6，f/8，f/ 11，f/16， f/22，f/32， f/ 44，f/64。
　　与你刚才写下的序列对照一下，或许只是上述序列当中的一部分，并可能与下面的序列非常相像，例如：f/ 2.8，f/ 4，f/ 5.6，f/8，f/ 11，f/16，在这个例子中，这只镜头应该叫做f/ 2.8，镜头因为这是它的最大孔径。
　　摄影者都应该熟知自己镜头的这些光圈。不知道你现在是否领会了为什么f/8所接纳的光量是f/16的4倍？或者为什么f/ 11接纳的光量是f/ 4的f/8？如果还未领会的话，请在继续向下阅读之前把这五节再读一遍。
　　认识并理解从f/1至f/64的序列会成为今后工作中颇有价值的一件工具。如果你现在还不是非常熟悉的话，请立即仔细研究并牢牢记住它。了解这些光圈数字之间的变化规律有一个小诀窍：每个数字都是向前数两级所对应的那个数字的两倍，即
　　1… 2… 4… 8… 16… 32… 64… 1.4… 2.8… 5.6… 11… 22… 44
　　考察上页的一系列照片，就会知道改变孔径是怎样改变进入照相机的光量，以及是怎样影响最终照片的。所有这些照片都是在相同的条件下使用相同的胶片拍摄的，即照明条件保持不变，快门速度保持不变，唯一变化的就是孔径。

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八、焦距


什么是焦距
　　我们在前面的讨论中所涉及的速度只是所有镜头的一个特性，镜头的第二个特性就是焦距。镜头的焦距基本上就是从镜头的中心点到胶片平面上所形成的清晰影像之间的距离。

　　镜头的焦距决定了该镜头拍摄的被摄体在胶片上所形成影像的大小。假设以相同的距离面对同一被摄体进行拍摄，那么镜头的焦距越长，则被摄体在胶片上所形成的影像就越大。

　　例如，使用100mm镜头所拍摄的影像，其高度和宽度都是在同一架照相机上使用50 mm镜头所拍摄影像的2倍；400 mm镜头产生影像的高度和宽度是100 mm镜头的4倍，等等

　　定焦镜头（相对随后将介绍的变焦镜头而言）都具有由其光学系统所决定的确定的焦距。确切地讲，从镜头的中心点到聚焦于无穷远处时投射在胶片平面上的清晰影像之间距离的测量值就决定了焦距的长度。这里所说的无穷远是指聚焦非常远的被摄体（比如地平线）时镜头的距离设定值。

　　镜头的焦距可以英寸（in）、厘米（cm）或毫米为其计量单位。在本课程中，我们使用毫米（mm）作为镜头焦距的单位。25 mm近似等于1英寸。所以，50 mm镜头大约是2英寸镜头，100 mm镜头差不多与4英寸镜头是一样的。如图2.33所示，一般情况下焦距越长，镜头筒也越长。

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孔径和焦距的关系是什么
　　我们已经知道，进入照相机的光量由镜头的圆孔--孔径所控制，较大的孔径可以比较小的孔径接纳更多的光线。
　　我们通过简单地测量孔径的直径就能够确定镜头聚集光线的能力。在天文学中，通常也是使用这种方法对望远镜进行比较。3英寸望远镜就是具有直径为4英寸的聚光透镜。

　　但是在摄影中，我们不能仅仅对进入照相机的光线多少感兴趣，我们真正关心的是到达胶片的光线究竟有多少。这将部分地取决于镜头至胶片的距离长短。

　　镜头距胶片越近，到达胶片的光线越强；反之，镜头距胶片越远，则到达胶片的光线越弱。这是简单的常识。距你的脸部几英寸远的闪光灯所发出的眩目闪光，与1英里远的同一闪光灯所投射出的微弱发光相比，哪个看上去更明亮？

　　现在让我们把人们所共有的这种感觉用于照相机，对于两只孔径相同的镜头，只要其孔径相同，进入照相机的光量必然相同。如果两只镜头距胶片的距离也相同，那么到达胶片的光量必然也相同。但是，如果一只镜头比另外一只镜头距胶片更近，结果会怎样呢？

　　正像我们在图2.33中所看到的镜头图片，短焦距镜头的长度相对于长焦距镜头的长度要短一些。由于短焦距镜头的长度比较短，这也就意味着它距胶片比较近。如果距胶片比较近，那么它与长焦距镜头相比就会让更多的光线到达胶片。

　　因此，改变到达胶片光量的一种方法就是改变镜头的焦距。焦距越短，到达胶片的 量越多。但是，改变到达胶片光量的另外一种方法是什么呢？人们或许会想到改变同一只镜头的孔径大小，孔径越大，到达胶片的光量就会越多。

　　糊涂了吧？如果每次拍照时不得不考虑两个变量--焦距和孔径来计算曝光是不是会让人神经错乱？幸亏设计了这样一种体系，它把两个变量综合成为了一个简单的数字。这个体系就是我们已经熟悉了的f值体系。应用这一体系后，所有必须了解的有关到达胶片光量的因素只是一个数字。考虑曝光时，不必计算焦距和孔径的关系，f值已将这些变量结合为一个单一的数。感谢苍天啊！

　　例如，f/8的孔径就代表到达胶片的一个确定的光量。这一数字已经把镜头的焦距和孔径的大小两项因素考虑在内了。任何两只将孔径设置为f/8的镜头，它们让胶片所接纳的光量都是完全相等的。

　　类似地，f/16所代表的是到达胶片的另外一个光量，它同样也包括了焦距和孔径的因素任何两只孔径设置为f/16的镜头，让胶片所接纳的光量都是一样的。

　　所有的f值都是如此。这一体系用简单的单个数字解决了人们在设置曝光量时所要进行的计算难题。现在人们所要做的就是让测光表告知对任何镜头使用哪个f值，然后据此对镜头进行设置。

　　所以，如此美妙的f值体系给人们提供了一种不必顾及所使用的照相机和镜头而计算正确曝光量的方法。f /8就是f/8，不用考虑照相机或镜头；同样地，f/16就是f/16。在此，f值成为了摄影师所必需的工具，下一课将会讲授如何正确使用这一工具。




考察图中的这两只镜头。二者具有相同的焦距，都是135mm。但是，其中一只镜头的最大孔径是f/3.5，而另一只则能够开大到f/1.8。为了接纳更多的光线，f/1.8镜头具有更大的直径。

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九、焦距与影像大小的关系如何

　　 镜头的焦距决定了胶片给定的画面区域所适合的场景大小.较长的焦距会产生较大的影像.影像越大,适合画面区域的场景部分就越小.正像我们看到的这组使用不同焦距的镜头在同一拍摄位置所拍摄的同一场景照片.

　　应当注意,影像的大小与焦距成正比,即在其他条件不变时,焦距加倍.例如,使用50mm镜头在10英尺的距离拍摄被摄体,如果现在换用100mm镜头,则被摄体看去像2倍那么大,如果换用25mm镜头,被摄体则只有一半大小了.

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十、什么是标准镜头、广角镜头和远摄镜头

　　 在上两页的照片中,20mm镜头拍摄的照片与400mm镜头拍摄的照片相比较有什么区别呢?很显然,20mm镜头在画面区域所捕捉的场景范围更大,产生了所谓广角景观.而另一方面,400 mm镜头得到的却是一小部分场景的远摄景观.

　　那么,50mm镜头拍摄的照片又如何呢?不难看出,其结果既不是特别的广角,也不是特别的远视,这就是所谓的标准景观;称为标准的原因是因为拍摄时的水平视角就是人们观察周围世界时的视场.换句话说,人们观看一个场景时所能清晰看到的区域与标准镜头所得到的大致上是一样的.覆盖更大视场的镜头就被称为广角镜头,集中在较窄视场的镜头则被通俗地称为远摄镜头.

　　50mm镜头对于所有的照相机都是标准镜头吗?不是的.标准镜头对于一架照相机是否标准,取决于照相机中所使用的胶片大小,底片越大,产生覆盖"标准"视场的影像所需要的镜头焦距越长.对于35mm胶片,50mm左右的镜头都被认为是标准镜头.

　　所谓"标准"镜头与不同胶片尺寸的对应关系如下.

胶片尺寸	标准镜头的焦距
35mm	50mm
英寸× 英寸	75mm
4英寸×5英寸	150mm
8英寸×10英寸	300mm

　　我们在这里所提供的只是近似的数字.例如,对一35mm胶片,通常认为40-60mm之间的任何镜头都是标准镜头.对于其他尺寸的胶片也是如此,近似等于上面所列出焦距的镜头都可以认为是标准镜头.

　　对于给定的胶片尺寸确定其标准镜头的另外一种方法就是测量画幅的对角线尺寸.35mm画幅的对角线大约为50mm长,因此这种胶片的标准镜头焦距大约就50 mm.对于其他的胶片,也是如此.上两页的照片都是使用35mm照相机拍摄的.因此,在这一系列镜头中,50mm镜头是标准的;20mm和35mm镜头是广角镜头,而105mm、135mm、200mm和400mm镜头则是长镜头或远摄镜头。

　　如果这一系列相同焦距的镜头用在 英寸× 英寸照相机上，得到的结果又会有所不同，因为对于 英寸× 照相机，75mm左右的镜头才是"标准"的。我们应该记住的要点是，不管胶片尺寸如何，镜头的焦距越短（广角镜头），视场就会越宽；焦距越长（长镜头或远摄镜头），视场就会越窄。

　　最后一点，大多数镜头都具有固定的焦距。不管把50mm镜头安装在什么照相机上，其焦距都是50mm。如果想获得被摄体的更大影像，而又不能通过移动进一步接近被摄体，那么应该怎么办呢？如果你的照相机可以更换镜头，则只需取下50mm镜头并换上一只镜头，比方说，迅速地换上一只200mm镜头，此时即可在胶片上得到较大的影像。

　　与此相反，如果你想捕捉到更宽阔的视场，则只需要安装上28mm镜头并拍摄一张广角照片。

　　关于远摄镜头更多的……

　　我们已经下过定义,焦距就是聚焦于无穷远时镜头的中心点到胶片平面间的距离.这也就是在暗示镜头筒的长度与焦距的长度必须是差不多相等的,也就是说,100mm镜头差不多就是100mm长,400mm镜头大约就是400mm长.但是,如果测量任何一只较长的镜头,或许会发现它们往往都比标准的焦距短.例如,典型的400mm镜头并不是16英寸长,其长度往往都不会超过10英寸.

　　这怎么可能呢?因为特殊的透镜单元能够放大影像,所以可以把较长焦距的镜头制作在较短的镜头筒里;这样的镜头在技术上称为远摄镜头.而同焦距一样长的镜头叫做长焦镜头.由于大多数称镜头都是远摄镜头结构的,所以"远摄镜头"这一术语非常流行(有时属于误用),几乎成为了所有比"标准"焦距长的镜头的代名词.

　　当你准备购买一只镜头作为远摄镜头时,应该选择多长焦距的呢?或许没有比最长筒的镜头更能吸引站在照相器材商店橱窗前的热心业余爱好者了.可是,你究竟能够有多少机会使用400mm或更长焦距的镜头呢?除非你专门从事的工作常常需要从远处拍摄特写镜头,比如拍摄野生动物或某些体育项目,否则不会有什么使用机会.

　　此外,长镜头还具有某些缺点.

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长镜头有什么缺点
　　首先,质量上乘的长镜头价格昂贵.

　　其次,长镜头往往又大又笨重,在你整天背着它到处转之后,就会有切身体会.

　　第三,镜头的焦距越长,照相机就必须把握得越稳定,以避免影像模糊.经验准则是只有当快门速度至少等于镜头焦距毫米数的倒数时才能够手持镜头进行拍摄.也就是说,当快门速度低于1/100秒时就不能手持100mm镜头拍摄,低于1/1500秒时就不能手持500mm镜头拍摄等等.在下一课中还会讲到.为了确保得到锐利的影像,我们推荐设置更高的快门速度.我们推荐的设置值是镜头焦距的"两倍".也就是说,当快门速度低于1/200秒时就不能手持100mm镜头拍摄,低于1/1000秒时就不能手持500mm镜头拍摄.因此,对于大多数远摄镜头的拍摄工作都需用要使用三脚架.这样,你不仅仅要背着那只长镜头,而且还要扛着三脚架.

　　第四,不管长镜头的光学系统多么完美,拍摄远处的物体时,影像总是处于充满尘埃、阴霾和热折射的大气环境中。只有在非常罕见的清澈空气中，才能获得特别清晰的远摄影像。

　　我们建议在练习的这个阶段，除了照相机上已经配备的镜头之外，不必再购买任何镜头。以后成为"高手"时，可以考虑较长焦距的镜头。即使在那时，除非对超长镜头具有特殊的需求，并且资金也不成问题，否则我们建议不要考虑超过200mm的任何镜头。如果偶尔需要超长镜头，可以考虑添置一只远摄增距镜。

　　什么是远摄增距镜
　　远摄增距镜也称远摄变距镜，它是一个安装在镜头和照相机机身之间的光学附件。它可以放大影像。

　　远摄增距镜具有不同的放大量。一只2×远摄增距镜能够使影像的大小加倍，也就是说，安装它以后可以使镜头的焦距有效地加倍。如果把远摄增距镜附加在50mm镜头上，得到的影像会和100mm镜头所拍摄影像大小一样；如果把它装在200mm镜头上，就会得到400mm镜头产生的影像大小等等。

　　一只3×远摄增距镜可以使影像大小的增至三倍.它可以有效地把50mm镜头转换成150mm镜头,把200mm 镜头转换成600mm镜头.

　　大多数远摄增距镜都相当小并且价格适中因此首先解决了我们曾提到的远摄镜头的两个问题--昂贵和笨重.那么,为什么不是每个人都跑去购买一只增距镜来替代笨重而昂贵的远摄镜头呢?原因是增距镜损失了原本能够得到的影像质量;也就是说,影像不如相同焦距同等质量远摄镜头所能得到的影像那么清晰.

　　但是,不要失望,远摄增距镜的水平每年都在提高.几年前的产品还缺乏清晰成像所必需的 高级光学系统,今天的远摄增距镜已经相当高质量的多单元透镜结构为其特征.因此,使用高质量的现代远摄增距镜所损失的影像质量已经比过去小得多了.所以,你可以根据价格和便利方面的优点,决定是否在可接受的影像质量方面作出有限的让步.尽管我们在纽约摄影学院告诫只要可能,就要锲而不舍地追求最完美的影像质量;但是我们也承认,有时摄影者们也不得不面对现实.

　　有关使用远摄增距镜的一点补充:在第二单元详细研究过曝光后,我们将会了解到远摄增距镜能够减少到达胶片量.如果使用的是通过镜头式测光表,即大多数单镜头反光照相机中所常见的测光表类型的话,那么就不必进行曝光补偿.因为,测光表已经自动考虑了减少的光量.如果使用的是通过镜头测光的照相机的"自动曝光模式",道理也是一样的.但是,如果使用的是单独的测光表,比如手持式测光表,那么就必须对损失的光线进行补偿,补偿量如下:对于2×远摄增距镜,开大两挡光圈,对于3×远摄增距镜,开大三挡光圈.依此类推.

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再次强调:如果使用通过镜头式测光表,不必进行曝光补偿,它会进行自动调整.请切记!
十一、什么是折反射镜头

　　 折反射镜头是一种利用凹面的反光镜位于镜头筒的末端,距离照相机最近.光线到达反光镜抛物线形状的表面后向其焦点反射,并经一片较小的反光镜再向照相机反射.反射的影像通过主反光镜中央的圆孔并由各种透镜单元进一步聚焦后传递到照相机.

　　这种镜头的通俗称呼叫"反射头",其优点是用相对很短的镜头筒即可实现很长的焦距.因而,典型的500mm反射头,长度不会超过4英寸.普通的500 mm远摄镜头或许要1英尺或更长一些,与其相比,可以说反射头相当短了;并且当你携带很多镜头旅行时,这种较小的尺寸会带来极大的便利.

　　但是,反射头也具有一些缺点,首先,尽管当今的反射头质量已经相当好了,但最好的反射头也不如同等的远摄镜头成像清晰.

其次,反射头中没有可变光圈.也就是说,反射头的孔径是固定的、不可调的，通常大约为f/8或f/11。虽然，通过改变快门速度可调整曝光量，但是却不能通过调整光圈的大小达到改变通过镜头光量的目的。要想改变通过镜头的光量，必须使用一种叫做中性密度镜的特殊滤光镜。这种灰颜色的滤光镜可以减弱进入照相机的光量。滤光镜的颜色越深，到达胶片的光线越少（以后的课程中还会详细介绍关于中性密度镜的知识）。

　　无法改变光圈还有更不方便的地方。在下面的课程中，你会了解到通过改变孔径来控制景深是一种非常有效的创作手段。但是对于反射头，由于无法改变孔径，所以不能控制景深。

　　因此，在反射头与常规远摄镜头之间进行选择时，必须权衡考虑其优点--相对短的长度和与之相反的那些其他因素。

　　最后请留意如下警告；任何情况下，将远摄镜头直接对准太阳都可能是危险的。你或许知道决不能通过望远镜直接观察太阳。远摄镜头也是一种望远镜；它既可以汇聚太阳的光线，也可以汇聚这些光线的热量。折反射镜头尤其如此，因为它允许通过产生热能的红外线百分比更高。

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十二、什么是变焦镜头

　　 变焦镜头也是镜头的一种类型,它可以在不更换镜头的情况下改变焦距.变焦镜头具有可以变化的焦距.比如,一只80-200mm的变焦镜头,通常只需转动镜头筒就可以获得80-200mm之间的任意焦距.由于产生这种多功能性所必需的复杂光学系统,给变焦镜头带来了以下三个基本问题:

　　1. 价格昂贵;　　2. 体积大;　　3. 在任何确定的焦距下,其成像往往都不如最好的定焦镜头成像清晰.　　

姑且不谈这些与生俱来的缺陷,当今的光学工业运用计算机进行镜头设计,已经制造出了很多非常优秀的变焦镜头.不少变焦镜头的成像已经非常清晰,而且体积也已相当小巧,只是价格仍然很贵.

　　使用变焦镜头进行聚焦时,最好考虑首先将影像调至最大处进行聚焦;也就是说,使用镜头的最长焦距端聚焦.然后,再把焦距变小到拍摄时所期望的焦距上.在此过程中,所有焦距上的影像始终保持清晰.运用这种技术,由于是在尽可能最大的影像下聚焦,所以能够更容易地观察到影像细节是否清晰,因此也是最为精确的聚焦方法.

　　注意,有些变焦镜头需要转动两个单独的控制环,一个环控制聚焦,另一个环控制焦距.这种结构布局的优点是一旦完成了聚焦,不会因调整焦距而意外地改变了焦点.

　　其他的变焦镜头只需要移动一个控制环,转动它进行聚焦,前后滑动它即可改变焦距.这种"单环"变焦镜头对于操作来讲往往更快捷和更方便,但通常也更贵一些.需要注意,改变焦距时,不要失去清晰的焦点.

　　怎么会失去了焦点呢?当你的推拉控制环以改变焦距时,往往会无意中转动了控制环.因此,对于单环变焦镜头,在影像最大处完成聚焦以后,推拉控制环改变焦距时一定要格外小心,使其保持前后直线运动.否则,就会失去清晰的焦点

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摄像机的变焦镜头

　　如果对摄像感兴趣的话,应该知道大多数摄像机都配备一只变焦镜头作为其"标准"镜头,这是因为,对于一组连续的电视镜头,推摄和拉摄是增加支作情趣和动感的重要创作手段.

　　一般地摄像机变焦镜头利用诸如6×、8×或10×这样的数字进行区分。这些数字会告之变焦时放大影像所能得到的最大倍率。比如，想在这三种变焦镜头中选择，并且所有镜头的最小焦距都是10mm，那么6×镜头就可以变焦至60mm，8×镜头可以变焦至80mm，10×镜头则可以变焦至100mm。如果这些镜头在所有其他方面都一样的话，可以优先选择10×镜头，因为它能够提供最大的变焦范围。

　　很多摄像机都为拍摄者增加了电动变焦的便利功能。摄影师不必转动镜头控制环，只需按下一个按钮，微电机就会驱动镜头进行推摄和拉摄。对于一般的照片摄影，这也许算不上 什么方便，因为在拍摄单幅画面之前，摄影师可以用手仔细地调整变焦镜头的焦距。但是在摄像机面前，一切都是在瞬间发生的。因此，常常在推拉镜头的同时还要留意正在拍摄的动作情节。在如此繁忙的情况下，电动变焦几乎是必需的功以能。

　　没有电动变焦功能的话，势必不得不对摄像镜头进行手动变焦，结果往往会发现还需要一双额外的手。一只手必须用来平衡摄像机和按动快门按钮，同时用另一只手转动变焦控制环。完成所有这些任务的同时，还要求得平滑、连贯的变焦，不能使摄像机有明显的抖动。