攝影鏡頭光學(xué)實(shí)務(wù)及機(jī)械簡(jiǎn)介(編輯修改稿)
2025-07-24 09:52 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 片而言，物距與像距皆等于鏡片的曲率半徑，也就是兩倍的焦距，這是高中物理就教過(guò)的。此時(shí)成像的距離加倍了，但口徑并沒(méi)有變，因此 F 值變成了原來(lái)的 2 倍，也就是減了兩級(jí)，所以微距鏡在近拍時(shí)如果用測(cè)光表的話(huà)必須要視拍照的倍率來(lái)作曝光補(bǔ)償，而使用 TTL 閃燈的話(huà)則不必，因?yàn)?TTL 的測(cè)光測(cè)的是透過(guò)鏡頭的光量。因?yàn)槲⒕噻R在較近距離拍攝時(shí)鏡組前移量較大，光線(xiàn)通過(guò)鏡片的角度也有比較大的改變，會(huì)導(dǎo)致畫(huà)質(zhì)的降低，故有些微距鏡為了改善近拍時(shí)的畫(huà)質(zhì)，設(shè)計(jì)了有鏡片的專(zhuān)用延伸管，如左圖的 C，或者只有前組鏡片前移，如左圖的 D，稱(chēng)為前組對(duì)焦設(shè)計(jì)，這樣通過(guò)后鏡組的光線(xiàn)角度變化較小。左圖為 Tokina 90mm 的微距鏡，該鏡為銘鏡之一，分為兩部份，右邊的后組鏡片是在超過(guò) 1:2~1:1 之間用的，該部份是沒(méi)有焦距的，只有修正光線(xiàn)走的方向而已，是改善近距成像之用。左方鏡組為前組對(duì)焦，前組的最后兩片鏡片在對(duì)焦時(shí)不會(huì)移動(dòng)。由以上的說(shuō)明應(yīng)該發(fā)現(xiàn)微距鏡其實(shí)在鏡片結(jié)構(gòu)上的花樣是比較多樣化的，但是比起變焦鏡而言，可能就相對(duì)簡(jiǎn)單了一些。外加廣角鏡或望遠(yuǎn)鏡正規(guī)的廣角鏡或望遠(yuǎn)鏡一般比較貴，或是有些無(wú)法換鏡頭的相機(jī)也無(wú)法配廣角鏡或望遠(yuǎn)鏡，因此就有一種稱(chēng)為附加鏡的鏡頭，此種鏡頭有廣角與望遠(yuǎn)兩種，附加鏡本身雖然有鏡片，但是并沒(méi)有焦距，也就是說(shuō)不會(huì)有聚焦成像的功能，但是有調(diào)整進(jìn)入鏡頭光線(xiàn)的功能，因此有將原有的鏡頭拍攝角度增加或變窄的能力。結(jié)構(gòu)如左圖，圖 A 是廣角附加鏡，屬于倒伽利略結(jié)構(gòu)，而 B 圖是望遠(yuǎn)附加鏡，屬于伽利略式結(jié)構(gòu)。一般較廉價(jià)的是三片，較高級(jí)的有更多片鏡片組成，一般而言當(dāng)然鏡片數(shù)越多成像畫(huà)質(zhì)越好，但是也不是絕對(duì)，還要看原來(lái)鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)是否剛好與附加鏡的光學(xué)系統(tǒng)相合，所以購(gòu)買(mǎi)此種鏡頭時(shí)最好帶原來(lái)的相機(jī)去配，至少在觀景窗里面看起來(lái)要像樣。以望遠(yuǎn)附加鏡而言，其實(shí)就是一個(gè)伽利略式的低倍數(shù)小望遠(yuǎn)鏡，原理在望遠(yuǎn)鏡攝影光學(xué)的章節(jié)中已經(jīng)有介紹。外加近照鏡以附加鏡而言，還有一種近照鏡也是屬于附加鏡，便宜的近照鏡只是一片弧形的單透鏡，用老花眼鏡就可以當(dāng)作近照鏡了，但是有些貴一點(diǎn)的近照鏡是像左圖 B 中的兩片式，是消色差的鏡片，成像會(huì)比較好。用加倍鏡也可以達(dá)到近拍的目的，但是都不會(huì)比正規(guī)的微距鏡畫(huà)質(zhì)來(lái)的好，其實(shí)很簡(jiǎn)單，科技產(chǎn)品一分錢(qián)一分貨，如果用附加鏡或是加倍鏡就好了，那干嘛制造那么貴的微距鏡？外加近照鏡的原理其實(shí)就是利用兩片凸鏡（或兩組凸鏡）相疊后可以獲得更短的焦距的原理，請(qǐng)參閱本頁(yè)前面組合透鏡組等效焦距計(jì)算的公式。在像距不變的條件下，焦距變短了，因此根據(jù)物距、像距、焦距等關(guān)系的公式，物距也會(huì)變短，就可以拍的更近。一般的外加近照鏡分為 3 各號(hào)數(shù)（如左圖），1 的焦距大約在 1m，2 焦距大約是一半也就是 50cm，3 焦距為三分之一，也就是 33cm，如果各號(hào)數(shù)相疊，當(dāng)然拍的更近。如果將相機(jī)鏡頭本身的焦距調(diào)在為限遠(yuǎn)時(shí)，加上 1 近照鏡的最遠(yuǎn)對(duì)焦距離將變?yōu)?1m，使用 2 則最遠(yuǎn)可對(duì)焦在 50cm，其他依此類(lèi)推，其實(shí)要達(dá)到近拍的目的有很多，例如倒接、對(duì)接、使用近攝環(huán)、加倍鏡等。其他近照器材倒接與對(duì)接倒接環(huán)一端是鏡頭的接環(huán)，另一端是鏡頭前的螺紋（如左圖 A），倒接的優(yōu)點(diǎn)有二，一是增加像距，一是倒過(guò)來(lái)拍光線(xiàn)走的角度與原來(lái)設(shè)計(jì)的較為符合。對(duì)接則是可以用兩個(gè)濾鏡環(huán)相對(duì)黏合，然后將一個(gè)鏡頭倒接在原來(lái)的鏡頭前方，好處是放大率很大，而且也符合光路的設(shè)計(jì)。左圖 B 是一組自制的對(duì)接環(huán)，用兩個(gè)轉(zhuǎn)換口徑的接環(huán)對(duì)黏，不能用一般的濾鏡環(huán)，因?yàn)橐话愕臑V鏡環(huán)相對(duì)時(shí)黏合面積不足。左圖為自制對(duì)接環(huán)的示意圖，圖中是以?xún)蓚€(gè) 52→49 的異徑濾鏡轉(zhuǎn)接環(huán)，用大轉(zhuǎn)小，這樣前方開(kāi)口就會(huì)有比較大的面積，該處可以涂上 AB 膠來(lái)黏合，就成為上圖中 B 的樣子?，F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上已經(jīng)有現(xiàn)成的可以買(mǎi)，稱(chēng)為雙陽(yáng)接環(huán)，算起來(lái)比買(mǎi)兩個(gè)異徑濾鏡轉(zhuǎn)接環(huán)還便宜。左圖為自制倒接環(huán)的示意圖，圖中是以一個(gè)鏡頭接環(huán)與一個(gè) 52→49 的異徑濾鏡轉(zhuǎn)接環(huán)，用大轉(zhuǎn)小，這樣濾鏡接環(huán)上面才有比較寬的位置來(lái)鎖螺絲，用 AB 膠來(lái)黏合也可以，但用螺絲比較牢靠。如果用的不是 58 尺寸濾鏡的鏡頭，再用其他的異徑接環(huán)來(lái)轉(zhuǎn)接即可。至于為何有現(xiàn)成的可買(mǎi)還要自己做？很簡(jiǎn)單，有人喜歡自己玩啊。這是兩鏡對(duì)接的情形，前鏡是 Pentax 135mm ，后鏡為 Pentax M200mm f4， 接起來(lái)很壯觀，但是對(duì)接的工作距離大約都等于鏡后距，這是對(duì)接的最大缺點(diǎn)。對(duì)接時(shí)有幾個(gè)原則，這是以筆者現(xiàn)有的器材組合所得到的結(jié)論，因?yàn)楦骷夜鈱W(xué)設(shè)計(jì)不同，也許您的器材有不一樣的結(jié)果，因?yàn)椴换ㄊ裁村X(qián)，所以自己測(cè)試一下就知道。后鏡焦距最好大于前鏡，否則可能成像圈會(huì)很?chē)?yán)重。前鏡光圈可以開(kāi)到最大工作光圈，如果原來(lái)拍攝就要縮一兩級(jí)畫(huà)面才會(huì)好的話(huà)，那作為倒接的前鏡也要縮一兩級(jí)。如果前鏡是 Leica 級(jí)的鏡頭，可能直接用最大光圈就好。前鏡光圈縮太小會(huì)有成像圈。此種拍法，可以用前鏡或后鏡來(lái)控制景深，但前鏡光圈盡量開(kāi)大，用后鏡控制景深有開(kāi)光圈測(cè)光的好處，也不會(huì)有成像圈，對(duì)焦時(shí)也比較亮。后鏡如果有自動(dòng)光圈功能仍然可以使用，相機(jī)本身的光圈或快門(mén)先決自動(dòng)曝光也沒(méi)有問(wèn)題。因?yàn)榫吧钐?，自?dòng)對(duì)焦的鏡頭可能要將自動(dòng)對(duì)焦功能關(guān)掉比較好，事實(shí)上高倍的微距本來(lái)就不宜用自動(dòng)對(duì)焦。上圖是用 Pentax M200mm f4 與 Pentax M50mm 對(duì)接拍出的圖片，拍的是小麥草的麥穗，此圖前鏡光圈放在 2，后鏡放在 16，影像／實(shí)物的放大率為 4 倍。以微距攝影而言，對(duì)接是最便宜、最方便的高質(zhì)量、高倍率的拍攝法。也許畫(huà)質(zhì)與微距鏡相比會(huì)稍微遜色，但是與加倍鏡法、單鏡倒接法、外加近攝鏡法、接寫(xiě)環(huán)法等等相比，可能畫(huà)質(zhì)是最高的。當(dāng)然也要看原來(lái)的鏡頭質(zhì)量，如果原來(lái)就是爛鏡大概也不會(huì)好到哪里去。這是局部裁切的部份，沒(méi)有后制，紋理與毛刺清晰可見(jiàn)。加倍鏡加倍鏡除了可以作為焦距加倍之用，也可以增進(jìn)近攝的能力，因?yàn)榻咕嗉颖?，但是最近?duì)焦距離不變，因而可以獲
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