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变焦与调焦

理想凸透镜成像公式：1/u + 1/v = 1/f，其中u是物距，v是像距，f是焦距。

“变焦（Zoom）＂是指改变焦距f。只有变焦镜头的焦距才能被改变，定焦镜头的焦距是固定的。

“调焦（Focus）＂或“对焦＂是指改变像距v，也就是改变镜头光心到底片平面的距离。除了一些低档傻瓜机镜头没有调焦机构，不能改变像距外，所有镜头，无论定焦变焦，都可以改变像距。

“焦点对在xxx上面（Focus on xxx）＂这个习惯说法，是指通过“调焦＂，即改变像距v，使之与景物xxx到镜头的距离u、镜头焦距f，满足成像公式 1/u + 1/v = 1/f，也就是景物xxx能在底片上清晰成像。

变焦是改变镜头的焦距即改变镜头的视角，其原理是在镜头的镜片中加一族活动透镜；对焦是调整像的虚实，即改变透镜和成像面的距离，达到使影象清晰目的。因而，变焦与对焦意义完全不同。

一、调焦原理

实际照相时，被照物体与照相机的相对距离，每次总是有变化的。由高斯公式1/l'-1/l=1/f'可知，对于不同的照相距离l，其照相光学系统的象距l'也将随着变化。为了使不同距离的被摄物体能够正确地成象在焦平面（即胶片平面）上以得到清晰的影像，必须随时调整镜头与胶片平面之间的距离l'来适应物距l的变化。镜头的这种调整过程就称为调焦。为了正确地进行调焦，一般在调焦前还要测定出被摄物体到胶片平面之间的距离，这个过程便称为测距。

二、照相机镜头的调焦方式

照相机镜头的调焦通常采用下述三种方式来进行：

(1)改变象距的调焦方式

照相机镜头对无穷远物体对焦时，它成象在镜头的焦平面上，即l'=f'。当摄影距离缩短成有限距离时，如7m，3m，…(指被摄体到照相机胶平面之间的距离)，象距l'都会拉长。实际上135照相机的胶片位置是相对不变的，因此只能将整个镜头向前伸出有限距离x'，此增大量只有这样才能保证象点正确地落实在胶片平面上，以保持象面的清晰度。这种保持镜头焦距不变而改变象距的调焦方式又称整组调焦。此增大量x'称调焦量。这种调焦方式在使用时，只需转动镜头上的调焦环，调焦环上刻有与调焦量对应的底片与被摄景物之间的距离标尺，调焦环带动镜筒上的多头螺纹，让镜头产生轴向移动，使镜头的焦点落实在胶片平面上。由于是整组移动镜头，镜片之间的相对位置固定不变，因此能始终保持镜头的成象质量处于最佳状态。

(2)改变焦距的调焦方式

这种调焦方式是通过移动镜头中某组镜片的轴向位置，从而稍微变动了镜头的焦距，以使物距变化时能保持象距不变。前组调焦是最常采用的调焦方法之一。可以前组单片调焦，也可以前组一齐移动调焦。此外还有采用中组或后组的调焦形式。这种调焦方式的优点是调焦时整个镜头可保持不动，调焦量小，调焦机构也较简单。变焦镜头由于镜片多，体积大，整组移动有困难，往往多采用这种方式调焦。

(3)固定焦点方式

目前市场上供应的简易型照相机的镜头位置大多是固定不变的。即不管物距多少，照相机的镜头与胶片之间的距离始终固定不动，这种调焦方法称为固定焦点法。尽管这样，由于限制了弥散圆的大小，照相机的拍摄质量也还是有一定保证，实际上此类照相机是利用“景深”调焦，又称超焦距法。

三、照相机的调焦方法

无论采用何种调焦方式，我们都必须使被摄体的物距l和象距l'满足高斯公式，只有这样才能在胶片平面上获得清晰的象。通常用下述方法来获得正确的调焦。

1、测距法

这种方法是首先测出被摄体至胶片平面之间的距离，根据调焦方式确定此时的调焦量，然后再使整个镜头或前组作相应的转动，以使在胶片平面上获得清晰的影像。根据测距方式的不同又可分为估测法和三角测量法：

(1)估测法就是摄影者根据目测或步量的形式，首先确定摄影距离，并据此来转动或调节镜头上的调焦环，使其距离刻度或远景、中景、近景标记与镜头上的基准标记对准。这种调焦方法用在镜头焦距较短。相对孔径较小的照相机上，可获得足够清晰的照片。

(2)三角测量法就是利用数学中的三角关系来进行测距、调焦。主要应用于带测距器的照相机中，这种照相机的测距和调焦是联动的，只要使取景器中的双象重合，测距和调焦即告完成。这种方法可以使镜头得到准确的调焦，从而保证底片上影像的清晰度。此方法常用在带有逆伽利略式取景器的照相机上。

(3)视差由于旁轴取景器的取景光轴位于摄影镜头光轴的旁侧，故视界范围有所偏移，因此有视差存在。设取景器光轴与摄影镜头光轴相距为v。当对物距l的物平面摄影时，在胶片上的成象范围为 TT'，而取景范围却是SS'。此时取景光轴上的点P通过摄影镜头成象，其象点不在胶片中心O，而是偏离一个距离ε，ε称为视差量。由相似三角形关系，有ε/v=l'/l，ε=l'v/l。又由几何光学可知，

1/l+1/l'=1/f'。于是可有ε=vf'/(l-f')式中，v与f'为结构常数，因此视差量ε随物距l而变化。l越大，视差就越小。当对无限远处调焦时，l-> ∞，由视差ε->0。2、聚焦检测法

这种方法是通过人眼观察象面或对焦板上的影像是否清晰来判断聚焦是否合适的方法。它又分为对比法和裂像法。

(1)对比法

当我们观察一个景物的轮廓时，影像轮廓边缘越清晰，则它的亮度梯度就越大，或者说景物边缘处与它的背景之间的对比度就越大。反之，离焦的象，它的轮廓边缘就模糊不清，亮度梯度或对比度就下降。如毛玻璃对焦板就是采用这种方法。

(2)裂像法

在对焦板位置上放置裂像光楔或微棱镜，当焦点正好位于裂像光楔的交点上或微棱镜的顶点上的时候，我们看到的只是一个清晰的象点；当焦点偏离上述位置时，通过裂像光楔看到的是两个分开的象，而通过微棱镜看到的则是许许多

多分开的象，造成一种影像模糊的感觉。用裂像光楔和微棱镜对焦板对焦就是根据这个原理进行的。

因为对焦平面与胶片平面完全共轭，人们只需通过眼睛来观察相当于胶片成象平面的对焦屏。只要对焦屏上的裂像重合和微棱区影像是清晰的，则胶片平面上的象必然清晰；反之亦然。对焦屏可以做成不同的结构形式，如毛玻璃表面状、微圆锥面状、微棱镜状、带裂像光楔的、带环带透镜的，等等。聚焦检测的调焦方法主要应用于单镜头反光照相机上。

变焦距镜头最佳像面位移的调整

通过移动变倍组和补偿组,在保证所要求的变焦倍率的同时,考虑高级像差对最佳像面的影响,调整各组之间的间隔,使之尽量符合各焦距最佳像面的位移变化（即齐焦）,最终达到在各种焦距位置时对高斯像面的严格一致。

光学变焦倍数是变焦距镜头的重要参数之一，其倍数是用该变焦镜头的长焦焦距长度和短焦焦距长度度的比值来表示的。变焦倍数越大，取景范围的变化就越大，能拍摄的景物也就越远。如果光学变焦倍数很大，可以在不改变拍摄距离的情况下以拍到人物的远景、全景、中景、近景、特写等画面。用到影视摄影上，还可得到连续变焦效果的画面，这就是我们在屏幕上经常看到的变焦推拉镜头画面。数码相机的光学变焦，是和数字变焦相对而言，比如佳能A710ls数码相机，是6倍的光学变焦镜头，广角（短焦）是5.8mm，窄角（长焦）是34.8mm，二数之比是6，故是6倍光学变焦镜头。

变焦系统是利用系统中若干透镜组的移动，使系统的焦距在一定范围内可以以不同的速度进行连续改变的系统。由于系统焦距的改变，必然伴随物像之间

的倍率发生变化，所以变焦系统也称为变倍系统。多数变倍系统除了要求改变物像之间的倍率之外，还必须要求保持像面位置不变，即物像之间的共轭距不变。对于单个透镜组而言，要它只改变倍率而不改变共轭距是不可能的，但是仍有两个特殊的位置能够满足这个要求，即所谓的物像交换位置。

在变焦系统中主要造成变倍作用的透镜组称为变倍组，它们大多工作在-1倍的位置附近，称为变焦系统设计中的物像交换原则。但要使变倍组在整个变倍过程中保持像面位置不变，必须另外增加一个可移动的透镜组，以补偿像面位置的移动，这样的透镜组称为补偿组。此外，由于物像平面是由变焦系统的实际使用要求所决定，一般不可能符合变倍组要求的物像交换原则，因此必须使用一个透镜组把指定的物平面成像到变倍组要求的物平面位置上，这样的透镜组称为变焦系统的前固定组。同样地，如果变倍组所成的像不符合系统的使用要求，也必须用另一个透镜组将它成像到指定的像平面位置，这样的透镜组称为后固定组。大部分的变焦系统均由前固定组、变倍组、补偿组和后固定组4个透镜组构成，有些系统根据不同的情况可能会省去这四个透镜组中的1个或2个。

变焦距镜头及其原理

摄像机的镜头可划分为标准镜头、长焦距镜头和广角镜头。以16毫米的摄影机为例，其标准镜头的焦距是25毫米，之所以将此焦确定为标准镜头的焦距，

其主要原因是这一焦距和人眼正常的水平视角（24度）相似。在使用标准镜头拍摄时，被摄对象的空间和透视关系与摄像者在寻像器中所见到的相同。焦距50毫米以上称为长焦距镜头，16毫米以下的称为广角镜头。摄像机划分镜头的标准基本与16毫米摄影机相同。但是，目前我国的电视摄像机大多只采用一个变焦距镜头，即一个透镜系统能实现从“广角镜头”到“标准镜头”以至“长焦距镜头”

的连续转换，从而给摄像的操作带来了极大的方便。

变焦距镜头的主要特点之一是：在一定范围内变焦以改变焦距，而成像面位置仍保持不变。

变焦镜头由许多单透镜组成。最简单的是由两个凸透镜组成的组合镜。现设定两个透镜之间的距离为L，通过实践可以得知，只要改变两个凸透镜之间的距离L的长短，就能使组合透镜的焦距发生变化。这是变焦距镜头的最基本原理。但是，上述组合透镜的缺点是，当改变了L的距离后，不仅使焦距发生了变化，而且成像面的位置也会有所改变。为了使成像面的位置不变，还必须再增加几组透镜，并有规律地共同移动。因此，摄像机中的变焦距镜头至少要有三组组合透镜，即调焦组、变焦组和像面补偿组。如果因为像距太长，成像面亮度不适中，需要缩短像距时，还要再增加一组组合透镜，这组透镜叫物镜组。

变焦距镜头在变焦时，视角也发生了改变，但焦点位置与光圈开度不变。通常所说的镜头的变焦倍数，是指变焦距镜头的最长焦距与最短焦距之比。目前，在一些普及型的摄像机中，其变焦距镜头的变焦范围大体上是从10－90（mm），故其倍数约为6－8倍。一些广播级摄像机变焦距镜头的倍数约为14－15倍。另外，有些机器上还装有一个变焦倍率器，使镜头焦距可以在最长焦距的基础上

增加一倍，从而延伸了镜头的长焦范围。但是，这种变倍装置会影响图像的质量，使用时要格外谨慎。

在实际拍摄时，当把变焦距镜头从广角端渐渐地变为长焦端时，其画面的视觉效果好像是摄像机离这一景物越来越近，这种效果便是所谓的“推镜头”。相反的变化效果便是“拉镜头”。

变焦距镜头的操作有一定的难度，初学者会更为明显地感到困难，这是因为影响聚焦清晰的因素如镜头焦距、光圈、景深以及主体离摄像机的距离等可能同时都在变化。为了有效地解决这一问题，初学者可以在拍摄中把握这样一点，即先用变焦距镜头最长的焦距对准被摄对象聚焦，然后再恢复到拍摄时所需要的焦距上，这样就能保证被摄对象的清晰。

光学变焦

光学变焦(Optical Zoom)依靠光学镜头结构来实现变焦。也就是通过镜片移动来放大与缩小需要拍摄的景物，光学变焦倍数越大，能拍摄的景物就越远。

焦距与视角的关系

光学变焦与数码变焦：

光学变焦是通过镜头、物体和焦点三方的位置发生变化而产生的。当成像面在水平方向运动的时候，如下图，视觉和焦距就会发生变化，更远的景物变得更清晰，让人感觉像物体递进的感觉。

显而易见，要改变视角必然有两种办法：

一种是改变镜头的焦距。即光学变焦。通过改变变焦镜头中的各镜片的相对位置来改变镜头的焦距。

另一种就是改变成像面的大小，即成像面的对角线长短。即数码变焦。实际上数码变焦并没有改变镜头的焦距，只是通过改变成像面对角线的角度来改变视角，从而产生了“相当于”镜头焦距变化的效果。

光学变焦不会损失图片的质量

所以我们看到，一些镜头越长的数码相机，内部的镜片和感光器移动空间更大，所以变焦倍数也更大。如今的数码相机的光学变焦倍数大多在2倍－5倍之间，即可把10米以外的物体拉近至5-3米近；也有一些数码相机拥有10倍的光学变焦效果。家用摄录机的光学变焦倍数在10倍~22倍，能比较清楚的拍到70米外的东西。使用增倍镜能够增大摄录机的光学变焦倍数。如果光学变焦倍数不够，我们可以在镜头前加一增倍镜，其计算方法是这样的，一个2倍的增距镜，套在一个原来有4倍光学变焦的数码相机上，那么这台数码相机的光学变焦

倍数由原来的1倍、2倍、3倍、4倍变为2倍、4倍、6倍和8倍，即以增距镜的倍数和光学变焦倍数相乘所得。

如果C代表可允许的最大模糊圈,那么D就表示焦深可延伸的幅度

当对清晰度要求较低时,这就意味着可允许较大的模糊圈,这时,焦深就增大了

当光圈缩小时,模糊圈缩小,焦深增大

当摄距接近或使用长焦距镜头时,焦深也增大

焦深的实用价值:

当相机镜头或放大镜聚焦时,应开足光圈,这样既增加了影像的亮度,又减小了焦深,有助于准确聚焦.使用放大镜观察焦屏上的影像,也有助于准确聚焦,因为这时放大了模糊圈的效果。

对135相机或者画幅更小的相机来说,准确聚焦就显得极为重要.因为小型相机可允许的模糊较很小,镜头焦距相对来说又短,因而焦深较小.对于高质量的小型相机来说,当聚焦到无穷大时,镜头相对于焦平面的位置也就要求高度精确。

大画幅相机相对来说具有较大的焦深。所以,在大幅的技术相机上,可以实施镜头板或胶片暗盒的上下或左右转动的功能,用于控制透视效果,校正汇聚线.如大画幅相机近距离聚焦时,相机的焦平面既然有所倾斜,也不会明显影响成像的清晰度。

焦深与景深的不同:

焦深是针对影像的焦平面可允许移动的距离而言;景深则是针对被摄体被摄录后，能被记录得较为清晰的范围而言。

当摄距缩短时,景深减小,焦深则是增加(当物体与影像距镜头同样距离时,即产生了1:1的影像时,焦深与景深是相等的)。

当景物的成像比例增大时,如使用长焦镜头,缩短摄距等,景深减小,焦深增加。

当景物的成像比例减小时,如使用短焦镜头,拉大摄距等,景深增加焦深减小。

当光圈缩小时,景深和焦深都增大;反之,当光圈增大时,景深和焦深都减小。

当降低对影像的清晰度时,景深与焦深都增大;反之,当提高对影像清晰度要求时,景深与焦深都减小。

焦深在很大程度上与相机的制造相关;景深在很大的程度上与被摄体的再现有关。

景深和焦深的区别？

根据透镜成象原理，焦点只有一个，唯有调焦，目标才能在感光片上结成清晰的象。在调焦时，目标前后会出现一个清晰区—景深，数值孔径越大，景深越小。焦深为焦点深度的简称，在使用显微镜时，当焦点对准一物体点时，不仅位于该点平面上的各点都能看清楚，而且在此平面上下一定厚度内，也能看的清楚，这个清晰部分的厚度就是焦深，数值孔径越大，焦深越小。

消色差，半复消色差和复消色差的区别：

消色差或平场消色差物镜至少能校正轴上点的位置色差（红、蓝两色）、球差（黄绿光）、正弦差以及消除近轴点慧差。但在绿光和白光下显微照相时能获得好的镜象效果（但不是最佳效果）。半复消色差或平场半复消色差物镜能校正

红、蓝两色光的球差和色差。在成象质量上，远好于消色差物镜。在彩色显微照相时选用半复消色差物镜，从成象质量和经济上都是最佳选择。复消色差、平场复消色差物镜，不仅能校正红、绿、蓝三色光的色差，而且在同一焦点平面上造象，达到消除“剩余色差”（又称二级色谱）的效果，同时能校正红、蓝两色光的球差。它拥有更大的数值孔径，这样分辨率高，象质好，有更高的有效放大率。复校色差物镜性能很高，适用于高级研究镜检和显微照相。它的景深要比其他物镜小，所以它比其它种类物镜要昂贵。

景深的含义

从摄影光学的理论上来说，当摄影镜头对焦于被摄体的某一点上，只有这一点的物体才能在感光胶片上结成清晰的影像。然而在实际生活中，我们会发现在对焦点的前后一定范围内的被摄体，也能在照片上结成较为清晰的影像，这种在对焦点前后景物较为清晰的范围，即为景深。从对焦点至摄影镜头前的最近清晰点为前景深，从对焦点至后面的最远清晰点为后景深，前后景深之和为全景深。前景深的清晣范围小于后景深，约为全景深的1/3。

影响景深的因素及

其规律

1.光圈、摄距与焦距

对景深的影响

光圈与景深成反比。光圈大，景深小；光圈小，景深大。即f系数大，景深也大；f系数小，景深也小。

摄距与景深成正比。摄距远，景深大；摄距近，景深小。

镜头焦距与景深成反比。镜头焦距长，景深小；镜头焦距短，景深大。2.运用景深的三条要点

（1）除了光圈、摄距、焦距影响景深大小外，对底片上摸糊圈大小的要求，对景深大小也密切相关。影像允许的模糊圈直径取决于影像放大倍率、观看者的视力和观看距离三个因素。对于同一张胶片，若将影像进行高倍放大，并从近处观看，那么，胶片上可允许的模糊圈直径就变小，相对地，景深也变小；相反，若胶片上影像不作高倍放大或观看距离较远，胶片上可允许的模糊圈直径就变大，景深也显得较大。

（2）光圈、摄距、镜头焦距以及可允许模糊圈大小对景深影响的规律，均是相对而言的，即这四个因素在其中三个因素相同时，另一因素对景深大小的影响规律成立。否则，这些“规律”就不一定成立。

（3）如果摄距超出了超焦点距离，摄距与景深成正比的规律不成立。在这种情况下，摄距越远，景深越小，与原规律相反。（参见超焦距）

最小景深与最大景深

对景深的控制是摄影的主要技术之一，运用这种控制，我们可以使主体突出，让不需要的物体虚糊而被隐去；我们也可以使所有的被摄体在画面上都清晰展现，表现它们的每一处细节。掌握最小景深与最大景深的获取是最有意义的，因为，只要掌握最小景深与最大景深的获取方法，对其它大小景深的控制自然会迎刃而解。

1. 获取最小景深

采用小景深拍摄的画面，往往只有被聚焦的拍摄主体是清晰的，画面中的其它部分，如前景或背景都呈模糊状，而这些虚幻、柔和的模糊部分却更加衬托了拍摄主体的清晰和醒目。小景深拍摄法是一种很有力的突出主体的拍摄方法，在人像、静物、花卉及一些特写画面的拍摄中经常采用此法。

根据景深与光圈、摄距及镜头焦距的内在关系，获取最小景深的方法为：最大光圈+尽可能小的摄距+长焦镜头

在获取最小景深的三种方法中，采用最大光圈是既简便又效果很好的方法，它不会引起被摄体变形和空间透视失真的效应。适当地缩小摄距，可以使景深变小，但过分地缩小摄距，则会引起被摄主体形变失真。而采用长焦镜头来获取小景深，同时会带来空间透视压缩的效应，而且镜头的焦距越长，空间透视压缩的

程度越大。当然，在不考虑空间透视因素时，采用长焦镜头来获取小景深仍不失为好办法。

采用最大光圈获取最小景深时，需要同时调节快门速度，以与最大光圈配合获得合适的曝光量。但照相机的快门速度是有上限的，当快门速度无法再提高，或会引起曝光互易律失效时，则要采用低感光度胶片或中灰滤光镜（ND滤光镜）来解决。

2.获取最大景深

采用大景深方法拍摄的画面，其清晰度的范围非常大，往往从很近到无限远都清晰。这种大范围的清晰度对拍摄环境的描绘，被摄主体在环境中的位置的交代以及景物透视关系的反映都很有利。在风光、商业和建筑等摄影领域经常采用大景深法拍摄

获取大景深较简便的方法是采用小光圈，但随着光圈的缩小，曝光量也将明显减少，为了保持合适的曝光量，必须增加曝光时间，也就是将快门速度放慢，但当快门速度放慢至1/30秒以下，容易造成照相机的晃动而影响影像的清晰度，此时可选用高感光度胶片或三脚架来解决。当快门速度慢于1秒时，应注意曝光互易律失效问题，这时要对曝光及色彩进行补偿。此外，当光圈收缩至最小时，还有可能使镜头产生绕射现象，对成像质量有一定影响，因此，在景深效果允许的情况下，可将光圈从最小光圈开大1~2级以保证成像的质量。

获取最大景深的另一种方法是采用短焦距镜头进行拍摄，但要注意画面的畸变。我们知道在同样的拍摄状况下，虽然短焦镜头较标准镜头和长焦镜头能产生较大的景深，但短焦镜头会给拍摄画面造成畸变，并且还会改变画面中的远近透视关系，它使近处的物体显得更大，而远处的物体变得更小。镜头的焦距越短，这种畸变和改变透视的现象就越严重。

增加摄距虽然也能增大景深，但是成像也相应减小了。因此，在不影响构图效果的前提下，“最小光圈+短焦镜头+超焦距聚焦”（详见第四节）能获取最大景深效果。

景深表与景深计算公式

1. 相机上的景深表

大部分相机上都有简易的景深表可供查看景深范围。相机上景深表的位置有的在镜头筒上、位于镜头上光圈刻度与距离刻度之间，采用对称的光圈系数如“16、11、8…8、11、16＂指出每一光圈在某种摄距时的景深，如用f16拍摄，这种景深表上两个对称的f16标记所指向的距离刻度，一个是指景深的远界限，另一个指景深的近界限。相机上的景深表有的位于相机的聚焦钮上，通常采用一组“U＂字型线条，用“U＂字的两端在距离刻度上指出景深范围。

相机上的景深表只能作为了解景深范围的一种参考,因为它並不是非常的精确。对要求高清晰度影像、或要高倍率放大时就应该比实际使用的光圈大一二档来掌握景深范围。如拍摄时用f11，就按f8或5.6的景深掌握，反过来，当你需

要相机上f11所指的景深范围时，就用f16或f22拍摄。这样才能在高倍率放大照片上达到预期的景深效果。

2.景深计算公式

景深计算公式如下：

景深的近界限=H×D/H+D-F

景深的远界限=H×D/H-D-F

H=超焦点距离

D=聚焦距离F=镜头焦距例

如要计算50mm焦距的镜头，聚焦于4米处，光圈为f8时的景深范围,同时我们可知道f8的超焦点距离是6.25米（模糊圈标准为0.05mm）,代入前面公式：景深近界限=6.25×4/6.25+4-0.05=2.45（米）景深远界限

=6.25×4/6.25-4-0.05=11.36（米）它的景深范围应该是2.45米~11.36米

模糊圈的含义

一幅画面上的影像看上去清晰或不清晰的直观原因，在于眼睛对画面上各部细节的分辨能力，能分辨则清晰；不能完全分辨则不大清晣；完全不能分辨则虚糊。

影像是由无数明暗不同的光点组成的，构成影像的光点越小，影像清晰度也就越高。镜头聚焦于被摄景物的某一点，该点在胶片上便产生焦点，焦点是构成

镜头的组成

部件,镜头好坏直接影响到拍摄效果。一架好的照相机可拥有不同规格的镜头,除标准定焦镜头外,好的广角镜头、长焦镜头和变焦镜头的价钱都比相机机身要贵。镜头的组成镜头是由光学镜片和镜头筒组成的。光学镜片的作用是将景物成像在感光胶片上,而镜头筒的作用是将光学镜片按照光路位置固定好,并且与照相机机身准确接合。镜头筒上有光圈调节装置,有调节镜头距离的装置,变焦镜头还有调节焦距装置。自动对焦镜头筒上装有马达,电路是通过镜头卡口上的触点与照相机机身上的触点相连接的。如果照相机不带快门,镜头筒上还必须安装镜间快门。镜头的设计设计制造一种镜头,首先要弄清楚是什么类型的镜头,是定焦镜头还是变焦镜头?是一般业余镜头还是高质量的专业镜头?最大光圈是多少?手动对焦还是自动对焦?用在什么卡口的相机上?市场价位大概定在什么位置上?要拟订出镜头技术要求。根据上述技术要求方可进行光学系统的设计,通过电子计算机复杂的计算确定光学透镜的各种参数以及镀膜层设计数据。要确保镜头解像力、反差、畸变、色彩还原达到标准要求。不同规格的镜头有不同的光学系统,如佳能普通标准定焦镜头由6片光学镜片组成,而佳能高级的大孔径标准镜头由11片组成,后者为了获得大孔径和高清晰度还用2片非球面镜头和4片高折射率镜片。一般讲在同等的条件下镜片数量多的镜片要比镜片数量少的镜头综合素质好。变焦镜头镜片数量还要多,如佳能28-105mm镜头是由15个镜片组成的。接下来按照光学系统数据设计镜头筒,要保证光学镜片固定位置的准确,每个光学镜片的中心都重合在一个轴线上。光圈调节机构要灵活准确,变焦机构也要确保运动的镜头组相对位置准确,在不同焦距时其像面不能位移,调焦轮转动灵活,距离刻度准确,镜头组不能前后串动,镜头卡口与照相机卡口相匹配而且牢固。卡口上的电路触点与相机上的弹性触点接触良好。与照相机机身上相连的光圈收缩拨杆工作正常。设计镜头筒一般使用AUTO-CAD设计,要绘制出组成镜头筒每一个零件的生产图纸。一个普通标准镜头约有近百个零件。镜头的制造光学镜片加工比较复杂。从光学玻璃材料厂采购的材料必须测定它的折射率,然后切割成豆腐块,再磨成圆片型毛坯。圆片型毛坯在光学冷加工机床上进行粗砂球面磨削、细砂球面磨削、球面研磨抛光,两面球面磨成象镜头一样的光度,球面半径偏差要小于4分之5毫米,球面越光越好,再安装在自动定位中心的磨边机上磨削外圆直径,外圆光度不能太高,否则会产生杂光影响影像质量。接下来是对需要胶合的镜片进行胶合,最后一道是镀膜,过去老镜头由于当年技术限制只能镀单层膜,镜头色彩还原及通光性能不理想,如今好的镜头都镀多层膜,大大改良了镜头成像质量,使透光能力增加,杂散光减少,色彩还原准确真实,色彩的饱和度与透明度大大提高,镀多层膜镜头标有MC。镜片外圆边须涂黑色颜料,以防止反光。镜头筒主体一般采用硬铝合金制造,用数控机床加工,光学镜片装在镜筒上用特制细圈紧固,靠近光圈的光学镜片由于空间小采用镜筒包边固定光学镜片,光学镜片之间的距离要求准确,装镜片镜筒零件同心度要好,镜筒内壁必须呈黑色不能反光,有的地方需要制散光纹。光圈一般由5-8个光圈叶片组成,光圈叶片是由0.06毫米左右弹簧钢片冲制而成的,一个叶片上还铆上两个铜铆钉,一个铆钉作转轴用,另一个铆钉用作拨光圈用。为了防止光圈叶片反光,表面涂磷染黑处理,光圈表面和快门叶片一样,不能有油,有油会相互粘住妨碍正常运动。调焦机构能使镜头拍摄不同距离的景物。标准镜头可以从0.5米调至无限远。镜头前后运动约5毫米,调焦轮转动140度,这样需要采用多头细螺纹来调焦,多头细螺纹制造比较困难,大

视频拍摄技巧

数码相机的视频拍摄技巧说到DC的视频拍摄技巧，其实与Dv也没有太大的区别，基本的手法也就是“推拉摇移”。不过由于DC本身的特性，就算是采用DV拍摄传统的推拉搖移，也会因为DC本身的特性而产生操作上的变化。 Dv拍摄讲究推拉搖移，不过我们这里把摇和移放在了前面，为什么呢？因为很多数码相机在拍摄视频的时候，是不能“推”和“拉”的，在这种情况下，“推”和“拉"就会被“移” 取代，所以，在用数码相机进行视频拍摄的时候，最常用的一种手法就是“移”。 1. 移在使用DC进行视频拍摄的时候，移动是不变的话题。其宪，移钱;头是最能体现我们日常生活状态的拍摄手法，在观看移镜头拍摄的画面时，很容易让观众产生身临其境的感受? 因为大部分的时候我们都在移动中观察这个世界，所以移镜头其实是我们生活的真实反映。而且很多老款的De和一部分新款DC在拍摄视频画面时往往不能变焦，因此连原本应该采用的“推”和“拉”动作，也会由我们的移动来完成。 2. 描搖镜头也是DV拍摄当中的一种基本手法。搖镜头，就是把摄像机左右搖动，搖动摄像机光学镜头的光轴线进行拍摄的方法。搖镜头的视觉效果像摇头一样，画面构成了一个以摄像机为中心的扇面，给观众的感觉像是自己在“描头”-拍摄的时候我们双脚分开与肩同宽，相机奪稳，然后只转动上半身，下半身尽可能少移动。如果擋的速度和主体运动的速度不一样，运动的物体在画面上就会时左时右忽快忽慢，很容易产生视觉疲劳和不稳定感，因此在左右描动时最好能保持主体在画面中的某一个因定位置。 3. 推推镜头，就是摄像机向前“推”，给人的感觉是画面框架向前移动，也就是向被摄主体方向接近。通过推镜头，我们的视点逐渐向前移动，被摄主体由小到大，而周国环境则由大到小。不过，我们最好始终保证被摄主体处于画面的中央，画面的推动起到引导观众视线的作用，另外还可以淸楚地交代环境与主体的关系。 4. 拉拉镜头，简单的说就是把推镜头的起幅当成落幅，落幅当成起幅来拍摄。有时候我们也会说“拉近”，只是这个通俗的说法，把景物“拉”到面前来。不过，不管怎么理解，拉镜头就是推镜头的逆转。与推镜头一样，拉镜头的强调重点也在落幅上，所以，拉镜头着重表现的是主体和环境的关系，而非主体本身。同时，拉锐头的速度可以表现某种情感。拉得较慢，是为了让大家能清楚地观察到景别的变化，给人的威觉是非常平和。而且由于变焦镜头的机械特点，越往广角变魚，视觉速度会越慢，最后定格在一个全景或者大全景上。 1、画面稳定是DV拍摄的核心对于大多数家用数码摄像机来讲，不少朋友在使用的时候单手持握，这样尽管方便了，但是拍摄的

镜头基本结构

镜头基本结构机器视觉光学系统讨论的是可见视觉成像系统的镜头，镜头的作用是将目标聚集在图象传感器的光敏面上，镜头质量的好坏直接影响到机器视觉的整体性能，合理选择光学镜头是机器视觉系统设计的一个重要环节。机器视觉光学系统的镜头一般由一组透镜和光阑组成，下面分别做简单介绍： 1）透镜透镜包括凸透镜和凹透镜两种，其中凸透镜对光线具有会聚作用，也称为会聚透镜或正透镜；凹透镜对光线有发散作用，也称为发散透镜或负透镜。由于正负透镜具有相反的作用，所以经常将两者配合使用，以矫正像差或其他失真。 2）光阑进入镜头的光束大小一般由透镜框和其他机械结构决定。通常在镜头中设置设置带孔的金属薄片以限制光束的大小，称为光阑，其通光孔一般为圆形并中心在透镜的中心轴上。为了调节进光量，普通镜头都具有光圈调节环，调节环转动时带动镜头内的黑色叶片以光轴为中心做伸缩运动，称为可变孔径光阑。镜头中决定成像面大小的光阑称为视场光阑。镜头的镜管通常被加工成罗纹状并漆成黑色以消除杂光的影响。 4）自动光圈在机器视觉中，自动光圈的主要作用是通过自动调整光圈控制入射光通量的大小，从而使CCD获得理想的曝光，以获得理想的图象。自动光圈镜头目前主要有两类：一类是视频驱动型(Video)，另一类是直流驱动型（DC）。 5）变焦镜头变焦镜头的成像质量一般低于固定焦距镜头，但在无须改变物距的情况下通过焦距变化即可获得清晰的图象，从而提高了机器视觉的设计灵活性。 6）自动调焦自动调焦镜头可以根据不同的成像目标对镜头的焦距进行自动调整，从而确保在多种应用下都能实现精确聚焦。CCD相机一般采用差分式对比传递函数方式进行自动调焦。 7）镜头接口物镜的接口尺寸国际标准共有三种：F型、C型、CS型。 F型比较通用，一般实用于焦距大于25mm的镜头，而小于25mm时因为物镜的尺寸不大，便采用C型或CS型。

红外连续变焦镜头的结构设计

万方数据

第１期李永刚．等：红外连续变焦镜头的结构设计６１统，共有１４片透镜，包括变焦物镜系统和二次成像系统。镜片数日的增加，有利于校正像差，可提高像质；二次成像系统的作用是为了减小物镜的直径同时保证１００％的冷屏效率。１．２变倍组导向机构选型连续变焦镜头在连续变焦的过程中，光轴随着变倍和补偿镜组的位移始终在跳动，而光轴跳动量的大小直接影响系统的性能指标。所以变倍、补偿镜组的导向机构设计是此红外变焦距镜头结构设计的核心。变焦距镜头导向机构的种类很多，按接触摩擦性质可分成两大类：滑动摩擦机构和滚动摩擦机构。滑动摩擦机构是导轨与移动镜组之间采用滑动接触方式，滚动机构是导轨与移动镜组之间采用滚动方式…。常用的变倍机构有以下几种形式¨】：１．圆柱导轨滑动机构。这种结构变倍精度高，径向结构尺寸小，适用于变倍和补偿组光学通光口径较小的结构。２．两根圆柱导轨滑动机构。由于滑动部件为两根圆柱导轨，这种结构变倍精度高，承载的负荷也比第一种大。但是由于是超定位结构，光学通光口径太大，容易产生机构卡死现象，机构的径向尺寸也较大。一般适用通光口径３０—８０ｍｍ的结构。３．三根圆柱导轨滑动机构。这种结构的优点是运动舒适、平稳，不容易产生卡死现象，可以带动通光口径较大的光学组件。缺点是运动精度较前两种低，一般适用通光口径５０—１２０ｍｍ的结构。滚动摩擦机构就是在上述滑动摩擦机构的基础上，加上精密轴承或者精密钢球等，来减小摩擦力矩，提高系统总体性能。根据以上经验，本文选用两根圆柱导轨形式，并且在变倍、补偿镜组与圆柱导轨之间采用精密直线轴承配合，使该机构由滑动摩擦变为滚动摩擦。１．３调焦机构选型调焦组的作用是通过调焦机构，使调焦镜组沿光轴方向移动，以保证在远近不同距离上的物体，都能清晰地成像在像面上。因此，它的机构优劣直接影响到变焦距镜头的成像质量。光学系统调焦机构大体有三种方式，一种是凸轮调焦¨１，一种是采用直线电机调焦…，另一种是丝杠丝母调焦。考虑到调焦系统行程短，通光口径比较大，如果采用丝杠丝母调焦或者直线推进调焦机构，对加工装配要求就很严格，而且很容易出现卡滞现象。而采用简单的凸轮机构实现调焦过程，可以避免上述的缺点。２主要机械结构设计２．１凸轮机构设计由于补偿组作非线性移动，直接的直线驱动很难控制其与变倍组线性同步，而采用圆柱凸轮，由凸轮的旋转同时带动变倍、补偿镜组实现直线移动，可使得驱动控制简单易行。凸轮机构是实现由电机旋转运动转化为变倍、补偿镜组沿光轴方向平移运动的执行机构，凸轮机构主要由带齿轮的凸轮、轴承环、导轨、导钉、导环等组成，结构简图如图１所示。当电机带动带齿轮的凸轮转动时，通过导环、导钉将运动传递给变倍、补偿镜组，通过导轨的导向作用，将凸轮的旋转运动转化为变倍、补偿镜组光轴方向的平行移动。图１变倍、补偿镜组凸轮机构简图Ｆｉｇ．１Ｃａｍｇｕｉｄｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｋｅｔｃｈｏｆｖａｒｉｆｏｃｕｓｉｎｇａｎｄｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ图２凸轮结构图Ｆｉｇ．２Ｓｋｅｔｃｈｏｆｃａｍｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ凸轮圆周上开有两条空间曲线槽，通过这样的曲线轨迹实现确定的轨迹。其中一条为变倍用，一条为补偿用。使变倍镜组移动时，补偿镜组做相应　万方数据

长变焦镜头的设计

分类号密级 U D C 大孔径长变焦镜头的设计董春艳导师姓名(职称) 李林（教授）答辩委员会主席安连生申请学科门类工学申请学位专业论文答辩日期 2007.07.05 测试计量技术及仪器 2007年06月28日

大孔径长变焦镜头的设计北京理工大学

研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解北京理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的,复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：

摘要近年来，随着计算机技术的飞速发展和变焦距镜头光学设计理论的不断完善以及加工工艺的成熟，变焦距光学系统的种类日益丰富，成像质量逐渐提高，可与定焦系统相媲美，因此广泛的应用到各种工作领域中。这种情况下，研究变焦距镜头的设计无疑具有重要的意义。本论文首先对变焦距镜头系统的发展历史进行了回顾，介绍了变焦距镜头的结构型式，变焦方法等的发展过程；第二章分析了变焦距镜头的高斯光学，总结出了变焦距镜头的高斯光学基本表达式，分别对机械补偿法、全动型变焦距镜头的高斯光学建立了数学模型，并对系统各组元的运动情况做了详细的分析，另外还讨论了关于变焦距镜头小型化的一些问题；第三章主要介绍了编制的机械补偿和全动型变焦距镜头计算机辅助设计软件，并利用实例进行了计算分析，在第四章中，利用所得结果，尝试设计了两种不同用途的变焦距镜头，像质良好，达到使用要求，结果表明软件功能基本达到预期目的，同时验证了前面推导的理论公式的正确性。关键词：变焦距镜头；高斯光学；凸轮曲线

手机拍照技巧大全 (绝对值得收藏)

手机拍照技巧大全（绝对值得收藏）手机摄影技巧大全手机拍照技巧大全（绝对值得收藏）1、了解手机照相机的特点为了更好的使用手机照相机拍好照片，有必要了解手机照相机的特点，以便在使用过程中，能扬长避短，发挥好手机照相机的功能。无论是拥有专业的高端照相机，还是只有一部形影不离的拍照手机，想要拍出很有Feeling 的照片或者很棒的摄影作品，基本的摄影常识是需要了解和掌握的！手机照相机不完全等同于大家理解的数码相机【业界又简称DSC，英文全称Digital Still Camera】，虽然照相实现的原理是一样的，但它们的区别还是很明显的，下面通过看看手机照相机与DSC的一些区别来认识并掌握好拍照手机的正确使用。1. 变焦功能的区别手机照相机与数码相机最明显的区别之一就是光学变焦功能，拍照手机由于整机轻薄设计的要求，和手机电池续航的要求，基本上都没有实现光学变焦功能，仅支持数码变焦功能。但光学变焦和数码变焦的区别却相差非常大。光学变焦是通过移动镜片位置来改变放大倍率，达到望远放大的功能。是不会影响实际照片的细节的；但数码变焦则相反，其实现是通过软件方式截取成像面上的一部分进行软件插值放大，以达到

变焦的效果。就像一张固定尺寸的图片，用软件不断放大某个局部，就会越来越模糊并产生马赛克（锯齿状）现象，照片放大倍数最大，其画质损失越严重。因此，我们就了解了为什么绝大部分手机上使用变焦放大后拍照效果不好（变焦倍数越大，效果越差）。而具有光学变焦功能的数码相机却没有这个问题。 CMOS手机未变焦CMOS手机3倍变焦 CCD数码相机未变焦CCD数码相机3倍变焦 ★拍照手机的这个特点告诉我们，要酌情使用手机上的数码变焦功能，尽量不要使用数码变焦功能，如果确实需要放大拍摄，根据自己手机数码变焦的实际情况采用适当的放大倍数，减少画质的损失。 2. 闪光灯的区别使用过数码相机后都观察到，拍照手机对比数码相机另一个明显的区别就是配置的闪光灯有所不同。除了极少数手机上配置了相机上大功率的氙气闪光灯（Xenon），其他的基本上都是配置LED闪光灯，这两种灯的主要区别是在发光强度和照射范围上，由此影响夜间和低光场景的拍照效果。在相机行业里，闪光灯涉及一个参数，术语叫Guide Number（闪光灯指数，又称简GN值），它是衡量闪光灯功

细说镜头原理与构造

购买前先补齐知识细说镜头原理与构造镜头是什么？有很多摄影新丁，一冲动买了个单反或者微单，然后就纠结于配个什么镜头，这时候八成许多最基本的事情他们都是不知道的，所以你说能挑选到最适合自己的镜头么？下面，我们从最基本的讲起，先告诉你镜头到底是什么。镜头是什么？我们这里说的镜头是物理和光学意义上的镜头，是照相机感光元件之前，由透镜组成的光学装置，也就是单反和微单上你能用手拧下来的那个玩意儿。不同的镜头由于光学设计的不同，内部构造也千差万别，而其成像素质的优劣，则取决于光学设计的水平和镜片材质的好坏。这里我们先不详细介绍镜头好坏到底怎么区分，从购买的角度来说，越贵的镜头素质越高，基本是不变的金科玉律。镜头的外部和内部构造镜头的外部构造：

一只镜头的可见部分，我们叫它外部构造，一般通常都具备的，包括变焦环、对焦环、对焦模式切换等等。当然在镜头的外壳上，肯定会详细的标注出镜头的焦距、光圈、口径等参数，这些也是您了解一只镜头的最直接途径。镜头的外部组成 1、对焦环：在MF手动对焦时转动可调整是否合焦 2、变焦环：转动可调整镜头的焦距，也就是“俗称”的拉近和缩小 3、对焦指示窗：显示对焦数据 4、对焦模式切换：切换手动和自动对焦(还可能有防抖开关等) 5、镜头螺纹和遮光罩卡口：位于镜头前组，螺纹可拧滤镜，卡口可固定遮光罩 6、卡口和触点：卡口用于和机身连接，触点负责拍摄数据的传输

如果卡口部分不是这样的金属材质，基本都是低端镜头镜头的内部构造：镜头的内部构造十分复杂，也是最能反映一只镜头好坏的部分，直接关系到成像素质。这部分我们不可见，一般由结构复杂的多组多枚透镜组成，不同的透镜加工方法、材质均不同。镜头的好坏与透镜数量的多少并非简单的正比关系，这点需要注意。内部结构

5种拍摄技巧.

拍出这样的照片，是不是很神奇、很上档次、很大师要拍摄这样的照片，其实不难，马上来教给大家修炼的方法：将相机调成M档，设定好参数，用三脚架固定到一个位置（点击查看大图）首先将相机设置到M档（手动挡），然后调整好光圈和快门大小（根据当时环境光线强度自行调试），并且开启较长时间的延迟拍摄模式，目的是为了方便大家有足够的时间按下快门口跑过去摆好拍照姿势，当然，如果有无线快门遥控装置更好，省去了来回按快门的麻烦，或者如果有小伙伴在身边，可以让他们帮你按快门。为了拍摄取景不会改变，用三脚架将相机固定在同一位置，不要改变。如果没有三脚架，可以将相机固定在石头上、台阶上、栏杆底座上，甚至垃圾桶上，等等能够架相机的位置。

分开拍摄几张人不同位置和姿势的照片，但保证取景位置不变化拍摄几张人不同位置，不同姿势的照片，至于拍摄几张全看个人的意愿和想要合成的构想。但是切记一定要保证相机的取景不会变化，否则合成起来会有非常大的困难。

打开两张照片，准备合成用橡皮工具擦去背景，露出人物

注意重合的部分，小心处理，要留下比较符合逻辑的部分两张照片合成完毕我们在开重复介绍一下处理的方法。首先，我们打开两张照片，将其中一张照片的图层放在另一张照片上，然后重合，然后用橡皮工具小心的擦去上层图层的背景，只留下人物的部分，当然擦去的时候要小心，也需要一定的耐心和细心。当遇到人物部分由重叠的情况时，将下层图层的透明度降低，这样就可以分别出两个图层人物的关系了，然后按照有逻辑的方式小心的继续擦去，保留逻辑性较强的一种重合方式。比如上图中坐在下方人物的腿挡住了坐在中间人物的脚，这样就是有逻辑的重合，否则就是没有逻辑的重合，就是错误的。后面的合成方法和这个一样，不再单独介绍了。

照相机的主要结构

照相机的主要结构照相机的结构示意图 ①机身②镜头③光圈④快门 ⑤胶卷⑥卷片器⑦取景框照相机是一种集光学、机械、化学、电子、材料于一体的仪器，大小部件很多，但其主要部件有镜头、光圈、快门、取景器、测距器、机身、卷片装置、闪光連动和自拍机等。一、镜头的结构和成像原理镜头是照相机的眼睛，它和人的眼睛一样，能使被摄物体形成一定的景象，并如实地记录在感光片或者磁盘上。现代照相机机的镜头是一种复式镜头，它是由三、四片或者六、七片不等的凹凸透镜组成。这些镜头口径大，并其表面有镀膜，大大提高了镜头的透光能力和成象的清晰度，克服了单透镜照相机容易出现的变形现象。镜头分为固定镜头和活动镜头两种，都安装在照相机的前端。 1、镜头的成像原理：构成镜头的主要成分是玻璃透镜。透镜又分凹透镜和凸透镜两种。凹透镜只能发散光线，不能成像；凸透镜有聚光的作用，能把外界的各种光线会集起来，形成一定的影像。现代照相机的复式镜头都具有聚光成像的作用，而凹透镜虽然没有聚光成像作用，但它有校正镜头成像时出现的各种像差的功能。从凸透镜成像原理图可以看出，凸透镜左边有一个光点，透镜将它的发散光线分别向主轴折射，最后所有的光线会集成一个很清晰的小亮点。这个小亮点就是透镜左边光亮点的“像”，也就是光学上讲的“焦点”。假如透镜左边的光点换成一个物体，那么在透镜右边就不是一个小光点了，而是这个物体的影像了。影像倒置：经过透镜聚成的物体的影像，其各个部分的位置和原物体恰恰

相反，上下颠倒，左右移位。这是因为光线都是直线传播的，这些光线穿过透镜分别向主轴折射后，到达成像屏上就会聚成一定的影像。这时从图中可看到，从物体下部射来的光线并不会聚在下边，而是在上面；从物体左边射来的光线也不会聚在左边，而是在右面。所以说，物体通过透镜会聚成的影像，其各部分的位置都是和原物体相互倒置的。 2、镜头的焦距：透镜成像在理想的情况下，同一物点发出的全部光线，通过透镜后仍相交于一点，每一条直线都相对于惟一的一条直线，每一个平面，都对应于惟一的一个平面。这种物与像一一相对应的关系，叫做共轭关系。一般地说，被摄物体离镜头30米以上，即称之为无穷远，用符号“∞”表示。无穷远处的物体散射出来的光线，通过镜头的透镜形成的像点，就是焦点。从焦点到透镜中心的距离，就是焦距。焦距用符号“F”来表示。除了变焦镜头以外，其它的镜头的焦距都是固定的。常见的镜头的焦距有2.8cm、3.5cm、5cm、9cm、13.5cm等多种。镜头焦距的长短，直接影响物体成像的大小。在同一地点，用不同焦距的镜头拍摄同一物体，其形成的影像的大小是不一样的。这个变化的规律是，用的镜头的焦距越长，其物体成像就会越大。反之，镜头的焦距越短，其拍摄物体的影像就会越小。即物体成像的大小与镜头的焦距的长短成正比。镜头焦距增加一倍，物体成像也就增加一倍。如下图所示。镜头焦距的长短还影响到镜头的透光量、镜头的视角大小和景深的长短。凡是焦距长的镜头，其透光的能力较弱，视角较小，景深较短；而焦距短的镜头，其透光能力就较强，视角也较大，景深较长。因此，在摄影时就要根据不同的需要，选取不同焦距的镜头。 3、镜头口径的光圈系数：镜头的口径就相当于房子的窗口，窗子越大，进入房子里的光线就越多，室内就越明亮。镜头的焦距就相当于房子的深度。镜头的焦距越长，感光片上得到的光线照度就越弱；镜头的焦距越短，感光片上得到的光线照度就越强。例如，有两个口径都为一吋的镜头，但它们的焦距不一样，分别为8吋和16 吋，口径与焦距的比值为1：8和1：16，显然，焦距为8吋的镜头比焦距为16吋的镜头的光通量要大。我们通常把1：8 和1：16的比值写成f8和f16，“f”是一个系数，它表明镜头焦距对镜头口径的倍数。口径相同的镜头，焦距越长，f系数的数值就越大，而f系数的数值就越大，镜头的透光能力就越弱。如f2.8>f3.5>f5.6>f8> f11>f16>f22。自然界的光线是瞬息变化的，时强时弱。在拍摄时，为了能让所需要的光线完全通过透镜，折射到感光片上，使物体清晰成像，最理想的办法是使镜头的

微距摄影技巧及要点(实用)

微距摄影技巧及要点课程介绍微距摄影是一种拍摄特写照片的艺术，可以展示人眼无法看清的细节。比如，当我们看到墙上的一个苍蝇，我们的眼睛是无法看清苍蝇身上的毛发的。然而微距摄影使得我们可以目睹那些平日里被我们匆匆而过的微观世界的精彩。本课程主要介绍的微距摄影的器材、技巧与注意事项。课时 (共7课) ?L1 微距摄影的装备（一）微距摄影又叫做近距摄影，微距摄影的目的是力求将主体的细节纤毫毕现的表现出来，把细微的部分巨细无遗的呈现在眼前。要进行微距摄影，需要使用专门的摄影器材。 ?L2 微距摄影的装备（二）除了上节所介绍的器材外，微距摄影中还会用到如三脚架、闪光灯、快门线等辅助拍摄。 ?L3 自然光的运用光是摄影的灵魂，对于微距摄影同样如此。本节介绍各种自然光对微距摄影的影响以及拍摄技巧。 ?L4 闪光灯的运用在微距摄影中，在非特殊情况下，闪光灯最好不要作为主光，而是作为补光使用。本节以普通DC拍摄作为例子，介绍了各种闪光的运用。 ?L5 昆虫微距摄影

本节主要从构图、拍摄时机等方面，介绍微距摄影中的昆虫摄影。 ?L6 植物微距摄影光线决定着植物照片的成败。植物摄影师最喜欢明亮的多云天气，这时光线很柔和，阴影也不会太生硬。 ?L7 微距摄影的4个技巧微距摄影不同于其他摄影，要拍摄出好的作品，需要考虑到很多因素，本节介绍了微距摄影中的四个技巧。 L1微距摄影的装备（一）微距摄影又叫做近距摄影，微距摄影的目的是力求将主体的细节纤毫毕现的表现出来，把细微的部分巨细无遗的呈现在眼前。要进行微距摄影，需要使用专门的摄影器材： 1.微距镜头

微距镜头是数码单反相机获得优良成像质量的保证。微距镜头的特点是：在结构上其光学系统是以“近摄”为前提，经过专门设计，影像反差比较大，分辨率比较高。这类镜头拍摄像物比为1∶1的照片时，即使采用最大光圈，整体画面的边缘和中心仍具有良好的清晰度。所以微距镜头是最为理想的微距摄影器材。但对于非平面的对象，其清晰范围度小即景深小，所以拍摄时，即使用小光圈拍摄也难得到大景深，焦点前后的景物清晰度差，但扬长避短，把握、张扬好这个特点会更加有利突出主体，虚化淡化背景。各个厂家生产的3 5 m m相机的微距镜头焦距从2 0 m m 到400mm，非常齐全，一般最常用的有三种规格：50mm（含55m m、60mm）；100mm（含90m m、105mm）；180mm（含200mm），放大倍率都能达到1∶1。微距镜头的焦距越长，最近拍摄距离也就越远。因此，长焦距微距镜头更适合于拍摄昆虫及其他不易接近的物体。 2.加装近摄接圈或皮腔

微电影拍摄技法与技巧

微电影拍摄技法与技巧随着微博的兴起，越来越多的东西被冠以“微”字头，连电影也不例外。微，就是小，微电影，其实就是有情节的小短片。拍部记录自己生活的微电影吧，一点都不难！现在许多家用DV里都内置了丰富的艺术效果或自动编辑功能，你所要做的，只是根据摄像机引导，拍一些有主题的片段而已。对于初学者来说，拍摄视频是一个看似简单（只需要按下录像键）但实际很难（拍出的片子冗长而无趣）的技术。许多人在进行摄像时总是抓不住拍摄的重点，从而让大好时机白白溜走，如果掌握了以下几点，就会轻松地抓住经典的时刻，让拍出的影片很精彩了。拍摄微电影5点注意及技巧：第一招：拍摄前观察环境摄像前要先注意周边的状况，这样在拍摄时就可以考虑哪些场面用多长焦段的镜头。另外，拍摄时可千万不要大意，时刻不可忘记周边或是身后的状况，特别对背后的沟渠、马路等要引起重视，不要脚踩空或来往车辆造成不必要的伤害。很多经验丰富的拍摄老手，都常常会因为注意力过于集中在被拍摄的景物及人物上，而没有留意到其他的危险状况，在移动位置的过程中发生了摔跤、碰撞甚至跌落深处的意外。第二招：场面宏大摇镜头摇镜头是最常用的手法之一。当拍摄的场景过于宏大，如果用广角镜头不能把整个画面完全拍摄下来，那么就应该使用“摇摄”的拍摄方式。摇摄是指当摄像机机位不动，借助于三角架上的活动底盘或拍摄者自身的人体，变动摄像机光轴（镜头横向或纵向移动）的拍摄方法。用摇摄的方式拍摄的画面叫摇镜头，摇摄一般有上下摇摄和左右摇摄两种方法。很多人在应用摇摄时往往把握不好转动的速度和角度，使画面抖动不顺畅，这主要是因为没有把

握住摇摄的要领第四招：跟摄端稳最重要 “跟摄”是摄像机始终跟随运动的被摄主体一起运动而进行的拍摄，用这种方式拍摄的画面称为跟镜头。在跟摄时跟上、追准被摄对象是跟镜头拍摄的基本要求，因为镜头大幅度的上下跳动极容易使观众产生视觉疲劳。通常主体在画面中的位置相对稳定，而且景别也保持不变。这就要求在拍摄者与主体人物运动速度基本一致，这样才能够保证人物在画面中的位置相对稳定，既不会使主体人物移出画面，也不会出现景别的变化第五招：变焦拍摄注意定格平时我们经常从电视上看到这样的画面，镜头对准一个广阔和场景，渐渐地镜头推进，最后聚焦于某个细节，这种方法经常运用于花卉、烛光、小动物等细节的拍摄。看上去显得很专业，不过我们一样可以用普通的家用DV拍摄出来。DV的焦距可以通过焦距拨杆来调节，将旋钮推至T那方，可以拉近并放大远方的景物；如将旋钮推至W那方，拍摄的范围则会扩大。拍摄变焦镜头时，需要注意在对准目标后要保持静止5秒钟左右，以便后期编辑，另外，在一组画面结束时也要把图像定格5秒钟，给人有始有终的感觉。长焦距镜头具有视角窄、景深小的特点，有“望远”的效果，现在家用DV的光学变焦都达到10倍以上，有的甚至能达到30倍以上，远在10米之外的细小物体如同就在眼前伸手即可触摸到似的。但是，要想拍好长焦距镜头，需要注意：要防止DV抖动。尽管现在许多DV的防抖效果很好，但在长焦端依旧很容易拍出画面抖动的视频，影响观众的观看。因此拍摄时尽量使用三脚架稳定摄像机，或利用依托物，稳定住身体或手臂。因此如果不是剧情需要，尽量还是走到景物旁边用广角端进行拍摄，这样拍出来的画面稳定性要好很多。

摄像技术操作基础与技巧教学教材

摄像技术操作基础与技巧

摄像技术操作基础与技巧一、手持摄像机拍摄的正确姿势画面的稳定是摄像的第一要素。保持画面的稳定是摄像的最基本也是最重要的要求，不管是推、拉、摇、移、跟、俯、仰、变焦等拍摄，一定要围绕着怎样维持画面的稳定进行工作。影响画面稳定的主要因素来自于拍摄者的持机稳定性。熟练掌握正确的持机方法是每个摄像者必备的基本功。正确姿势是：站立拍摄时，用双手紧紧地托住摄像机，肩膀要放松，右肘紧靠体侧，将摄像机抬到比胸部稍微高一点的位置。左手托住摄像机，帮助稳住摄像机，采用舒适又稳定的姿势，确保摄像机稳定不动。双腿要自然分立，约与肩同宽，脚尖稍微向外分开，站稳，保持身体平衡。采用跪姿拍摄时，左膝着地，右肘顶在右腿膝盖部位，左手同样要扶住摄像机，可以获得最佳的稳定性。在拍摄现场也可以就地取材，借助桌子、椅子、树干、墙壁等等固定物来支撑、稳定身体和机器。持机的稳定性与机器的重量成正比。现在的摄像机日趋小型化，巴掌大小的机器比比皆是，用一只手就能轻松托起。就是因为它的小巧，有很多人简化了持机的要领。殊不知机器越小就越不利于持机稳定。在使用时一定要特别注意，即使在操作巴掌大的小型摄像机时也一定要用双手支持。依靠身体的支撑保持机器稳定，对多数人来说有一定的难度，这就需要正确掌握持机要领，多多练习。总之一句话，稳定高于一切，凡是有利

于图像稳定的东西一定要坚持，正确的持机方式就是好的摄像作品的开始。二、脚架的使用保持持机的稳定最好的方法是利用摄像机三脚架，用带云台的三脚架来支撑摄像机效果最好，不但会有效的防止机器的抖动，保持画面的清晰稳定、无重影，而且在上下移摄与左右摇摄时也会运行平滑、过度自然。还可以利用控制摄像机的遥控器和控制云台的遥控器来完成拍摄的全部过程。支撑摄像机的常用设备还有独脚架、胸架等，它们更简单、轻巧、携带方便。三、摄像时眼睛的取景方式 1、正确的取景方式许多人受摄影的影响，在拍摄时只睁右眼以取景，这样的取景方式在摄像时有很大的弊端。摄影与摄像不同，摄影抓住的是瞬间，摄像是对过程拍摄，应采用双眼扫描的方式，用右眼紧贴在寻像器的目镜护眼罩上取景的同时，左眼负责纵观全局，留意拍摄目标的动向及周围所发生的一切，随时调整拍摄方式，避免因为自己的“专一”而漏掉了周围其他精彩的镜头，一切变化尽在掌握中。

镜头语言基本技巧

镜头语言的基本使用技巧在影视制作中，尤其是在前期的拍摄中，我们需要对镜头的表现技巧非常熟悉，什么样的镜头技巧表现什么样的主题内容，我们都要熟知于心。在通常，我们提起镜头技巧，都能说出几个耳熟能详的来，其实镜头的基本技巧无非也就这么几个，一句话概括就是推拉摇移跟甩。当然这说的是镜头技巧在运动镜头中的技巧，也就是我们通常所说的镜头技巧。其实在拍摄中还有相当多的技巧也被称作为镜头技巧，在下面的内容中，我们就将做详细介绍。运动摄像，就是利用摄像机的推、拉、摇、移、等形式的运动中进行拍摄的方式，是打破画面边缘框架的局限，扩展画面视野的一种方法。运动摄像符合人们观察事物的视觉习惯，以依次扩展或者集中、逐一展示的形式表现被拍摄物体， 1、镜头推拉技巧镜头的“推”“拉”技巧是一组在技术上相反的技巧，推镜头相当于我们沿着物体的直线直接向物体不断走进观看，而拉镜头则是摄像机不断地离开拍摄物体。当然这两种技巧都可以通过变焦距的镜头来实现这种技巧效果。推拉镜头有两种操作方式,1是转动摄象机镜头上的变焦推杆来完成,2是按压机身上的W-T的变焦按键。目前大多数家用DV为了缩小体积，携带方便，取消了摄象机镜头上的变焦推杆，所以对于家用DV基本上是通过W-T的变焦按键来完成镜头推拉效果的，要注意的是，W-T的变焦按键是有压力感应的压力大变焦速度就快，压力小变焦速度就相对减慢，所以变焦过程中，用手指按压按件的力度要均匀，避免推拉镜头时出现忽快忽慢的情况。 2、摇镜头技巧摇镜头的使用是根据人的视觉习惯加以发挥的。用摇镜头技巧是摄像机的机位不动，只是镜头变动拍摄的方向，这非常类似与我们站着不动，而转动头部来观看事物一样。摇镜头分为好几类，可以左右摇，也可以上下摇，也可以斜摇或者与移镜头混合在一起。摇镜头的作用使得观众对所要表现的场景进行逐一的展示，缓慢的摇镜头技巧，也能造成拉长时间、空间效果和给人表示一种印象的感觉。摇镜头的运动速度一定要均匀，起幅先停滞片刻，然后逐渐加速，匀速，减速，再停滞，落幅要缓慢。小窍门:无论运用那一种镜头摇动方式,在拍摄前,一定要先确定落幅画面拍摄的最佳持机位置,要知道一段画面的结束时的质量,留给人们的印象要比开始时候的要深刻,而在落幅时保留一个很舒服的拍摄姿势,可以保证有一个高质量拍摄画面结束一个摇动镜头。 3、移镜头技巧移动镜头拍摄的画面结果是使实际场景中不动的物体发生运动”拍摄移动镜头时除了借助于铺设在轨道上的移动车外，还可以用其他的移动工具，如飞行中的飞机，在旷野飞奔的火车汽车等，或者在乘座观光电梯时拍摄有上至下以及相反方向的纵向移动镜头。其运动按照移动方向大致可以分为横向移动和纵深移动。在摄像机不动的条件下，改变焦距或者移动后景中的被拍摄体，也都能获得移镜头的效果多角度拍摄造成不同的画面冲击力水平拍摄、仰拍、俯拍俯仰镜头可分为俯镜头和仰镜头。俯镜头除鸟瞰全景之外，还可以表现阴郁、压抑的感情，一般起贬意的作用。仰镜头为瞻仰景，在感情上起着褒意的作用。 1.水平拍摄摄像机与被摄对象处于同一水平线的一种拍摄角度。平摄一般可以分为正面、侧面、斜面三种。这种角度拍摄是一般性交代事物情节的基本方法，是运用最多的镜头语言．

红外连续变焦镜头的结构设计

红外连续变焦镜头的结构设计摘要：随着红外光学技术的长足发展及其实际应用范围的不断扩展，对红外连续变焦光学系统的需求日益增强。为了验证红外连续变焦镜头的变倍性能及其成像质量，根据某红外连续变焦镜头的光学设计特点，通过对其机械结构进行选型，最终采用不同形式的凸轮机构来实现红外变焦距镜头变倍、调焦过程，对凸轮机构、变倍导向机构、调焦机构等作了较详细的说明，并从机械设计的角度出发，对系统的杂散辐射提出了抑制措施。装调结果表明，采用凸轮机构、变倍导向机构可以实现红外连续变焦镜头的变倍及调焦过程，提出的杂散辐射措施可以有效地抑制系统的杂散辐射，提高镜头的成像质量。关键词：红外连续变焦镜头；凸轮机构；导向机构；杂散辐射中图分类号：TN216文献标识码：A文章编号：1672－9870（2009）01－0060－04 收稿日期：200801 作者简介：李永刚（1979

统，共有14片透镜，包括变焦物镜系统和二次成像系统。镜片数目的增加，有利于校正像差，可提高像质；二次成像系统的作用是为了减小物镜的直径同时保证100％的冷屏效率。 1.2变倍组导向机构选型连续变焦镜头在连续变焦的过程中，光轴随着变倍和补偿镜组的位移始终在跳动，而光轴跳动量的大小直接影响系统的性能指标。所以变倍、补偿镜组的导向机构设计是此红外变焦距镜头结构设计的核心。变焦距镜头导向机构的种类很多，按接触摩擦性质可分成两大类：滑动摩擦机构和滚动摩擦机构。滑动摩擦机构是导轨与移动镜组之间采用滑动接触方式，滚动机构是导轨与移动镜组之间采用滚动方式［1］。常用的变倍机构有以下几种形式［2］： 1.圆柱导轨滑动机构。这种结构变倍精度高，径向结构尺寸小，适用于变倍和补偿组光学通光口径较小的结构。 2.两根圆柱导轨滑动机构。由于滑动部件为两根圆柱导轨，这种结构变倍精度高，承载的负荷也比第一种大。但是由于是超定位结构，光学通光口径太大，容易产生机构卡死现象，机构的径向尺寸也较大，一般适用通光口径30～80mm的结构。 3.三根圆柱导轨滑动机构。这种结构的优点是运动舒适、平稳，不容易产生卡死现象，可以带动通光口径较大的光学组件。缺点是运动精度较前两种低，一般适用通光口径50～120mm的结构。滚动摩擦机构就是在上述滑动摩擦机构的基础上，加上精密轴承或者精密钢球等，来减小摩擦力矩，提高系统总体性能。根据以上经验，本文选用两根圆柱导轨形式，并且在变倍、补偿镜组与圆柱导轨之间采用精密直线轴承配合，使该机构由滑动摩擦变为滚动摩擦。 1.3调焦机构选型调焦组的作用是通过调焦机构，使调焦镜组沿光轴方向移动，以保证在远近不同距离上的物体，都能清晰地成像在像面上。因此，它的机构优劣直接影响到变焦距镜头的成像质量。光学系统调焦机构大体有三种方式，一种是凸轮调焦［3］，一种是采用直线电机调焦［4］，另一种是丝杠丝母调焦。考虑到调焦系统行程短，通光口径比较大，如果采用丝杠丝母调焦或者直线推进调焦机构，对加工装配要求就很严格，而且很容易出现卡滞现象。而采用简单的凸轮机构实现调焦过程，可以避免上述的缺点。 2主要机械结构设计 2.1凸轮机构设计由于补偿组作非线性移动，直接的直线驱动很难控制其与变倍组线性同步，而采用圆柱凸轮，由凸轮的旋转同时带动变倍、补偿镜组实现直线移动，可使得驱动控制简单易行。凸轮机构是实现由电机旋转运动转化为变倍、补偿镜组沿光轴方向平移运动的执行机构，凸轮机构主要由带齿轮的凸轮、轴承环、导轨、导钉、导环等组成，结构简图如图1所示。当电机带动带齿轮的凸轮转动时，通过导环、导钉将运动传递给变倍、补偿镜组，通过导轨的导向作用，将凸轮的旋转运动转化为变倍、补偿镜组光轴方向的平行移动。图1变倍、补偿镜组凸轮机构简图 Fig.1Cam guide mechanism sketch of varifocusing and compensating 图2凸轮结构图 Fig.2Sketch of cam configuration 凸轮圆周上开有两条空间曲线槽，通过这样的曲线轨迹实现确定的轨迹。其中一条为变倍用，一条为补偿用。使变倍镜组移动时，补偿镜组做相应李永刚，等：红外连续变焦镜头的结构设计第1期61

微电影拍摄高级六大技巧

微电影拍摄高级六大技巧第一技巧：拍摄前观察环境摄像前要先注意周边的状况，这样在拍摄时就可以考虑哪些场面用多长焦段的镜头。另外，拍摄时可千万不要大意，时刻不可忘记周边或是身后的状况，特别对背后的沟渠、马路等要引起重视，不要脚踩空或来往车辆造成不必要的伤害。很多经验丰富的拍摄老手，都常常会因为注意力过于集中在被拍摄的景物及人物上，而没有留意到其他的危险状况，在移动位臵的过程中发生了摔跤、碰撞甚至跌落深处的意外第二技巧：场面宏大摇镜头摇镜头是最常用的手法之一。当拍摄的场景过于宏大，如果用广角镜头不能把整个画面完全拍摄下来，那么就应该使用“摇摄”的拍摄方式。摇摄是指当摄像机机位不动，借助于三角架上的活动底盘或拍摄者自身的人体，变动摄像机光轴(镜头横向或纵向移动)的拍摄方法。用摇摄的方式拍摄的画面叫摇镜头，摇摄一般有上下摇摄和左右摇摄两种方法。首先确定摇拍摄的起始画面和终止画面，将身体朝向终止画面，平稳地握住摄像机，两脚分开稳定地站立并使摄像机朝向终止的拍摄方向，然后转动身体

至起始画面的位臵，此时开始拍摄。拍摄时，身体缓慢、均匀地向终止方向转动，直到完成整个摇镜头的过程。注意在拍摄时，身体的转动一般不要超过90度，否则将使拍摄变得十分紧张，而且不容易保持稳定。很多人在应用摇摄时往往把握不好转动的速度和角度，使画面抖动不顺畅，这主要是因为没有把握住摇摄的要领: 1、拍摄静止物体时摇慢慢起动，摇动时保持恒定速度，然后慢慢减速停止。在始末两端采用缓冲的方法来减少抖动。 2、要避免频繁摇动来拍摄所有想拍的景物。 3、摇摆速度要适当，摇摄的时间不宜过长或过短，一般来说摇摄一组镜头约10秒左右为宜，过短播放时画面看起来像在飞，过长看是又会觉得拖泥带水。 4、不要摇得太远。手持状态下，自然角度最好不超过90度。 5、在水平或垂直摇动过程中不要停机，否则会变得很突然。 6、不要过多使用摇动，摇动应少于整个拍摄的1/3。 7、不要来回平遥。好了，希望这些小的技巧能够对您的拍摄有所帮助，当然，巧妙的构思和丰富的想象力更是不可或缺的。第三技巧：移摄抓拍人物