《电视摄像》之 光学镜头的造型特性.ppt

《电视摄像与编辑技术》 主 讲：李绿山 副教授 手 机E-mail: 574732241@ QQ 群 第一节、镜头的光学特性 摄像机镜头构成：是由多片光学透镜、光圈和镜筒组成。与照相机镜头相比，在镜头右边多了一个摄像握手，里面有电机，在握手上有对镜头电机进行控制的多个按钮。 镜头的作用：形成光学图像 镜头的光学特性是指由其光学结构所形成的物理性能。任何一个光学镜头的主要光学特性可由三个参数表示:即光学镜头的焦距、视场角和相对孔径。 一、焦距 平行的直射光线穿过透镜后在另一边的光轴上汇聚成一点，这个点就称为焦点。从焦点至镜头中心的距离即为该镜头的焦距，镜头焦距的单位是毫米(mm)，如8mm镜头、25mm镜头、80mm镜头。摄像机的光电靶就处于焦平面上。 按照镜头焦距的长短，摄像机镜头可以分为标准镜头、长焦距镜头和短焦距镜头(广角镜头)。 标准镜头的长短与摄像管光电靶面上的成像面积的对角线长度相同。 专业电视摄像机光电靶面成像面积为15x20mm2，因此电视摄像机的标准镜头焦距通常为25mm; 焦距长度大于像平面对角线的镜头，称为长焦距镜头,如80mm;焦距长度小于像平面对角线的镜头,称为短焦距镜头或广角镜头,如8mm镜头。 通过调节镜头内部镜头组，使焦距发生变化的镜头，称为变焦距镜头。 利用摄像机拍摄时，如果拍摄距离不变，镜头焦距愈长，拍摄到的景物范围越小，景物在画面中的面积越人;镜头焦距愈短，拍摄到的景物范围越大，景物在画而中的面积越小。 二、视场角 镜头的视场角是用来表现摄像机镜头视场大小的参数，决定了能在感光胶片上良好成像的空间范围。视场角的大小约为成像面边缘与镜头光心形成的夹角。 光学镜头的视场角受镜头成像面尺寸和镜头焦距两个因素的制约。在电视摄像制作中，直接影响视场角的是镜头焦距。 在成像面尺寸不变、拍摄距离相对固定的情况下： 对象在画面中的成像面积大小和背景范围，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; 镜头焦距越短、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。 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该即透视关系。 广角镜头的焦距一般处在600一1300之间。1300以上到2300之间的镜头被称为超广角镜头. 鱼眼镜头也是广角镜头的一种，但由于夸大了光学镜头变形，具有普通广角镜头不具备的画面特性。 三、相对孔径与光圈系数 镜头的相对孔径是指镜头的入射光孔直径与焦距之比，说明镜头接纳光线的多少，决定摄像机的光电靶光照度和分辨率的重要因素。 焦平面照度和通光孔的面积大小成正比，即与相对孔径的平方成正比。因此摄像机的镜头光圈系数以范的倍率递进，如1.4, 2. 2.8，4, 5.6, 8, 11 , 16, 22等。 对摄像机镜头进行光圈选择，虽然表现为曝光控制这个技术问题，但仍然需要摄像师积极思考。 现在的摄像机通常都有手动光圈和自动光圈两种控制方式。自动光圈是摄像机根据出厂设置，对画面自动测光，并使整个画面亮度尽童保持在中灰亮度.完全是机械的、技术性的。 若需要实现特殊的、有意识的艺术创作和光影表现，摄像师必须使用手动光圈。 面对复杂的光线环境必须采取手动光圈。 例如在大反差环境下，特别是主体与背景亮度差别过大，摄像机会出现曝光不准:主体亮背景暗时会曝光过度;主体暗背景亮时会曝光不足。 在光影流动的现场，采用自动光圈，摄像机会随着外界光线的变化自动调节光圈，使得画面明暗闪烁，影响观众观看。 景深 景深是指摄像机在拍摄时，能获得清晰影像的前后范围，在景深范围之内的影像都是清晰的，在景深范围之外的影像都是不清晰的虚像。 景深范围受到光圈、焦距和拍摄距离的直接影响，在拍摄时。 当摄影镜头的焦距和物距不变时，光圈愈小（即光圈系数愈大），所摄画面的景深愈大，前后景深范围也就愈大；反之，光圈愈大（即光圈系数愈小），景深则愈小，前后景深的范围也就愈小。 当摄影镜头的光圈和焦距不变时，物距越远，所摄画面的景深越大，前后景深的范围也就越大；反之，物距越近，景深则越小，前后景深的范围也就越小。 第二节 定焦距镜头 一、标准镜头 标准镜头主要是由两个方面的因素决定的。 一是镜头焦距与像平面对角线长度的比值，当焦距近似等于像平面对角线长度时，则该镜头为摄像机的标准镜头。 二是以人眼正常情况下观看物体的视角为依据，观看物体时，一般人眼观看物体的有效水平视场角为400-600，因此我们把视场角为500的镜头称为标准镜头。摄像机的标准镜头焦距为25mm。 二、长焦镜头 长焦距镜头又称为望远镜头、窄角镜头等，是指焦距大于25mm、视场角小于400的镜头。 对摄像机的长焦部分是指焦距大于25mm的部分,如