基础知识查漏补缺 带你系统了解镜头原理（上）

　　一个复合镜头，如下图所示 ，通常是由六个或八个单独的镜头组成。每个透镜被添加以纠正一些像差（聚焦缺陷）。此镜头六个元件被分成四组。每个元件是一个两面都弯曲或一面弯曲一面平滑的简单透镜。每组可能由一个单独的元件构成，例如（a）或（d），或者它可以是胶合在一起的两个或多个元件，如（b）和（c）所示。

　　镜头像差在数学上是可以预测的，其中的一些明显缺陷可以在照片形成后被数字性去除，但使用一个精心设计的镜头永远是好的开始。

　　大多数的摄影镜头都采用凸透镜。凸透镜中间厚边缘薄，它从透镜前面的物体上的任何一个点收集大量的光线，并进行折射或弯曲，使它们彼此靠近，最终在透镜后汇集到相应的单点（图解见下图）。画面中的每一点（物点）对应透镜后面的一个点（像点）。相机中的胶片条被伸平（或者有一台平的数字式传感器）在图像平面上，有时也被称为胶片平面。场景中相应物体平面上所有的点都将汇聚到该表面上，因此拍摄在该平面上的图像将变得清晰。

　　光线穿过四个玻璃块的图解很好地解释了折射的工作原理。光线从左边进入，穿透第一块玻璃块（1）直线传播。下一个玻璃块（2）被成角度地放置，使光线被弯曲，但是当它们从玻璃块射出时再次弯曲以恢复成之前的方向。第三块（3）的凹面将光线分散，但最后的玻璃块（4）是一个类似相机中基本聚光透镜的凸透镜，它将光线重新汇聚到一起，使它们在焦点处汇聚。

　　一个镜头如何通过折射（弯曲）光线形成图像？当光线从一种透明介质，如空气，进入另一个不同的透明介质，例如水或玻璃，光线将发生折射或弯曲。观察一个一半浸入一杯水中的汤匙，你会看到一个常见的折射例子：从勺子上反射的光线会被水和玻璃弯折，因此勺子浸入水中的部分会出现部分移位。

　　要想发生折射，光必须以一定角度射入一个新介质。如果光线是垂直于表面射入，射入和射出介质时，光线将直线通过。但是如果它们成斜角射入或射出，光线将被弯曲成可预测角度。入射角越大，弯曲程度越大。

　　当光照射在具有弯曲表面的透明介质上，例如透镜。光线将根据在透镜表面射入射出的角度

　　不同被弯折成许多不同的角度。它们将由凹面分散传播并通过凸面汇聚靠近。光线从物体上一个点产生通过凸透镜（最简单的相机镜头的形式）彼此相向弯折，最终被聚焦在图像点上。

　　镜头焦距

　　镜头之间最大的区别在于它们的焦距。因为你最有可能使用可以更换镜头的相机，所以你也可以选择购买或使用一个或几个镜头。镜头往往是用它的焦距（ 一个50mm镜头，一个0.3米的镜头）或其相对焦距（正常，长或短）来描述的。从技术上来说，焦距是当镜头聚焦在无限远时，镜头的背面结点与聚焦平面之间的距离。从理论上讲，无限远是无法衡量的远距离，超越了宇宙的边缘。在摄影方面，无限远是平行光线进入镜头的距离。镜头设计者将光线汇聚所在的镜头后部的图像点称为焦点。

　　焦距控制放大率和镜头形成的图像的大小。较长的镜头，投影在胶片或传感器图像中的对象的大小更大（参见下方图解）。

　　短焦距镜头使光大幅弯折。 光线聚焦在镜头后面较近的位置，形成一个拍摄对象的小影像。

　　长焦距镜头比短焦距镜头的光线弯折度小。焦距越长，光线弯折度越小，光线聚焦形成图像的位置距镜头越远，形成的影像越大。图像的大小与焦距的大小成正比。如果保持拍摄对象距镜头的距离相同，一个50mm镜头形成的图像将是一个25mm镜头形成的图像的两倍大。

　　焦距也控制视角，控制在给定大小的传感器或胶片上显示出的画面的量。长焦距镜头相比于短焦距镜头，成像更大。其结果是，在给定尺寸的传感器或胶片上，较长焦距镜头拍摄出的画面少。如果你用拇指和食指摆一个圆圈，并接近你的眼睛，你会看到你眼前的大部分画面，与短镜头类似。如果你将你用手组成的圆圈撤远，效果类似于长焦镜头，圆圈内将出现较少的画面，从你的手指组成的圆圈中看到的视角变小。同样的，越长的焦距，你从镜头中看到的视角越小或越窄。

　　在保持镜头到拍摄对象的距离一定的情况下增大焦距，其效果是图像放大，倍率增加，而视角减小。因为摄影者的位置不变，所以场景内拍摄对象大小比例保持不变。下图显示的是一些可以被用在35mm或“全画幅”数码相机上的不同焦距镜头的视角。这个镜头焦距就是其他数码相机的初学者们经常说的“35mm等效”。