单反就是指单镜头反光

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1、单反就是指单镜头反光，即 SLR(Single Lens Reflex)，这是当今最流行的取景系统，大多数 35mm 照相机都采用这种取景器。在这种系统中，反光镜和棱镜的独到设计使得摄影者可以从取景器中直接观察到通过镜头的影像。因此，可以准确地看见胶片即将“看见” 的相同影像。该系统的心脏是一块活动的反光镜（如图浅蓝色部分），它呈 45角安放在胶片平面的前面。进入镜头的光线（如图红色光路）由反光镜向上反射到一块毛玻璃上。概 念 介 绍早 期 的 SLR 照 相 机 必 须 以 腰 平 的 方 式 把 握 照 相 机 并 俯 视 毛 玻 璃 取 景 。 毛 玻 璃 上 的影 像 虽 然 是 正

2、立 的 ， 但 左 右 是 颠 倒 的 。 为 了 校 正 这 个 缺 陷 ， 现 在 的 眼 平 式 SLR 照 相机 在 毛 玻 璃 的 上 方 安 装 了 一 个 五 棱 镜 。 这 种 棱 镜 将 光 线 多 次 反 射 改 变 光 路 ， 将 其 影 像 送至 目 镜 ， 这 时 的 影 像 就 是 上 下 正 立 且 左 右 校 正 的 了 。 取 景 时 ， 进 入 照 相 机 的 大 部 分 光 线都 被 反 光 镜 向 上 反 射 到 五 棱 镜 ， 几 乎 所 有 SLR 照 相 机 的 快 门 都 直 接 位 于 胶 片 的 前 面（ 由 于 这 种 快 门 位 于 胶

3、片 平 面 ， 因 而 称 作 焦 平 面 快 门 ） ， 取 景 时 ， 快 门 闭 合 ， 没 有 光线 到 达 胶 片 。 当 按 下 快 门 按 钮 时 ， 反 光 镜 迅 速 向 上 翻 起 让 开 光 路 ， 同 时 快 门 打 开 ， 于 是光 线 到 达 胶 片 ， 完 成 拍 摄 。 然 后 ， 大 多 数 照 相 机 中 的 反 光 镜 会 立 即 复 位 。基 本 知 识最 简 单 的 摄 影 不 需 要 镜 头 ， 针 孔 就 可 以 ， 它 的 光 圈 一 般 是 f/128 或 更 小 。单 镜 片 镜 头 在 早 期 的 相 机 使 用 ， 成 像 可 以 比 针

4、 孔 锐 利 ， 光 圈 也 更 大 ， 基 本 可 以 手 持拍 摄 。 工 作 光 圈 大 概 在 f/12 左 右 。 由 于 当 时 使 用 大 底 片 ， 效 果 可 以 接 受 。从 双 镜 片 再 到 三 镜 片 ， 镜 头 的 光 圈 更 大 ， 成 像 也 相 当 锐 利 ， Cooke Triplet 是 目前 已 知 的 最 好 设 计 。 如 果 是 四 片 镜 片 ， 成 像 已 经 相 当 好 ， 比 如 Zeiss Tessar（ 天 塞 ）， 四 片 三 组 结 构 ， 其 中 两 片 粘 在 一 起 形 成 一 组 。 四 片 结 构 的 天 塞 镜 头 唯

5、一 的 问 题 是 光圈 不 能 做 得 太 大 ， 不 然 像 质 会 下 降 。 对 于 35 毫 米 相 机 ， 天 塞 结 构 的 顶 限 是 f/2.8， 即使 使 用 当 前 最 好 的 光 学 玻 璃 。 要 光 圈 更 大 ， 就 要 更 多 镜 片 。速 度 （ 即 最 大 光 圈 ） 不 是 唯 一 的 问 题 。 视 角 越 大 ， 需 要 的 镜 片 越 多 。 一 支 低 速 小 视角 镜 头 ， 例 如 Leitz 560mm f/6.8 Telyt， 只 用 了 两 片 镜 片 。 50mm f/1.4 一 般 需 要 6或 7 片 ， 21mm f/4.5 Ze

6、iss Biogon 使 用 了 8 片 。 更 多 的 镜 片 使 镜 头 更 大 更 重 也 更 贵 。到 此 为 止 ， 我 们 只 是 考 虑 了 制 造 一 个 锐 利 、 快 速 或 广 角 的 镜 头 需 要 的 镜 片 数 目 ， 但还 有 另 一 个 问 题 要 担 心 ， 就 是 镜 头 的 实 际 尺 寸 。 上 面 560mm Telyt 镜 头 中 的 两 片 镜片 当 聚 焦 在 无 限 远 时 ， 必 须 距 离 胶 片 560mm， 因 此 镜 头 有 60 厘 米 长 ！ 相 反 的 ，21mm Biogon 全 长 为 45 毫 米 ， 当 聚 焦 无 限

7、远 时 ， 镜 头 的 光 心 必 须 距 离 胶 片 21 毫 米 ，这 21 毫 米 基 本 被 镜 片 占 据 ， 使 最 后 一 片 镜 片 离 胶 片 只 有 5 毫 米 。 这 就 是 为 什 么Biogon 不 能 用 于 单 反 相 机 ， 因 为 没 有 给 反 光 镜 的 空 间 ！远 摄 和 倒 置 远 摄 结 构 （ Telephoto and Reverse-Telephoto)解 决 上 述 两 个 问 题 的 办 法 惊 人 的 相 似 。 为了 缩 短 长 焦 镜 头 的 长 度 ， 一 组 新 的 镜 片 称 为 “远 摄 组 ” 被 放 在 主 镜 组 的

8、后 面 。这 就 是 一 个 远 摄 镜 头 （ telephoto） 和 一 个 长 焦 镜 头 （ long-focus） 的 区 别 。另 一 方 面 ， 为 了 使 广 角 镜 头 后 面 有 足 够 空 间 ， 一 组 新 镜 片 加 在 了 主 镜 组 的 前 面 ，被 称 为 “倒 置 远 摄 ”组 ， 因 为 产 生 的 效 果 和 远 摄 镜 头 刚 好 相 反 。新 加 入 的 镜 片 组 只 是 改 变 后 组 与 胶 片 的 距 离 ， 并 不 能 提 高 镜 头 的 锐 度 ， 甚 至 会 产 生负 作 用 。 一 支 普 通 长 焦 镜 头 可 以 比 远 摄 镜

9、头 更 锐 利 ， 一 支 普 通 广 角 镜 头 也 可 能 比 “倒 置 远 摄 ”结 构 的 镜 头 更 锐 利 。 因 此 有 些 长 焦 和 广 角 镜 头 仍 在 生 产 ， 而 广 角 镜 头 用 在 单反 机 身 上 时 必 须 锁 起 反 光 镜 ， 对 焦 要 靠 另 外 的 取 景 器 。 有 些 成 像 质 量 相 当 好 ， 比 如Zeiss 和 Nikon 的 21mm， 以 及 Canon 的 19mm。 不 过 远 摄 镜 头 和 “倒 置 远 摄 ”镜 头 的方 便 性 是 毋 庸 置 疑 的 。变 焦 镜 头上 面 讨 论 的 都 是 定 焦 镜 头 。 如

10、 果 镜 头 使 用 的 透 镜 数 目 够 多 ， 透 镜 的 相 对 位 置 又 可 以移 动 ， 就 可 以 产 生 不 同 的 焦 距 ， 也 就 是 变 焦 镜 头 。 到 了 这 一 步 ， 透 镜 总 数 通 常 都 是 10 多 片 ， 但 并 不 是 所 有 透 镜 都 为 了 提 高 镜 头 的 锐 度 。 细 心 的 设 计 ， 使 用 高 级 光 学 玻 璃 ，可 以 使 变 焦 镜 头 的 成 像 相 当 好 ， 但 他 们 仍 比 不 上 最 好 的 定 焦 镜 头 。为 达 到 一 定 水 平 的 锐 度 ， 变 焦 范 围 越 大 ， 需 要 的 透 镜 越 多

11、 。 对 变 焦 范 围 的 衡 量 ， 通常 使 用 变 焦 比 。 一 般 焦 距 越 长 ， 变 焦 比 可 以 越 大 ； 而 广 角 端 焦 距 越 短 ， 就 越 难 提 供 大 变焦 比 。大 光 圈 需 要 更 多 ， 广 角 需 要 更 多 透 镜 ， 变 焦 需 要 更 多 透 镜 ， 应 此 变 焦 镜 头 通 常 光 圈较 小 并 不 奇 怪 。 大 部 分 变 焦 镜 头 在 f/4 左 右 ， 可 能 有 些 较 大 到 f/3.5 左 右 ， 有 些 较 小只 有 f/4.5 左 右 ， 不 过 f/4 是 一 个 较 好 的 平 均 值 。 大 光 圈 变 焦

12、头 不 成 比 例 的 巨 大 、 沉 重 ，且 更 昂 贵 ： 从 f/4 到 f/2.8 只 有 一 档 ， 但 你 可 能 要 多 花 三 倍 的 钱 。 问 题 不 在 广 角 端 ， 而在 于 长 焦 端 。 一 支 200mm f/2.8 已 经 很 大 很 贵 ， 而 一 支 70-210mm f/2.8 将 更 大 更 贵 。另 一 条 路 是 选 择 变 光 圈 变 焦 镜 头 。 这 种 镜 头 的 结 构 比 恒 定 光 圈 变 焦 镜 头 简 单 ， 但长 焦 端 的 光 圈 会 比 较 小 ， 而 且 中 间 焦 段 的 实 际 光 圈 不 容 易 确 定 ， 不 过

13、 使 用 通 镜 测 光 的 话问 题 不 大 。镜 头 的 计 算 机 辅 助 设 计 制 作计 算 机 辅 助 设 计 使 现 代 的 镜 头 更 优 秀 ， 即 使 便 宜 的 变 焦 头 效 果 也 可 以 接 受 。 使 用计 算 机 ， 设 计 、 测 试 和 修 改 可 以 在 几 小 时 或 几 天 内 完 成 ， 而 以 前 需 要 几 星 期 甚 至 几 个 月 。然 而 ， CAD 并 不 总 是 为 了 制 造 可 能 的 最 锐 利 的 镜 头 。 比 如 较 便 宜 的 镜 头 ， 通 常 在锐 度 和 成 本 之 间 进 行 折 中 。 聪 明 的 程 序 仅 使

14、 用 廉 价 的 光 学 玻 璃 、 小 曲 率 的 曲 面 和 球 面 透镜 就 可 以 设 计 出 不 错 的 镜 头 。 但 为 了 得 到 最 佳 成 像 ， 必 须 使 用 特 殊 玻 璃 、 大 曲 率 和非 球 面 等 更 昂 贵 的 技 术 。3.1、 特 殊 玻 璃 由 最 昂 贵 的 光 学 玻 璃 制 成 的 透 镜 ， 象 纯 金 一 样 ， 是 按 照 重 量 计 价 的 。 设 计 师 寻找 的 通 常 是 高 折 射 率 低 色 散 玻 璃 。 色 散 使 不 同 颜 色 （ 频 率 ） 的 光 线 聚 于 不 同 的 焦 平 面 ，这 显 然 影 响 了 锐 度

15、 。 将 所 有 颜 色 的 光 线 聚 在 同 一 焦 平 面 ， 就 是 镜 头 光 学 设 计 设 计 中的 “色 差 校 正 ”。 能 做 到 这 样 的 镜 头 被 称 为 “achromats”或 “achromatics”， 意 为 “无 色 ”。实 际 上 ， “无 色 ”镜 头 只 是 把 红 光 和 蓝 光 聚 于 同 一 平 面 ， 还 有 很 大 的 校 正 空 间 。 而 “apochromat”（ “away from colour”） 可 以 把 红 、 绿 、 蓝 光 聚 于 同 一 焦 点 ， 是 成 像 锐 度显 著 提 高 ， 这 也 是 为 什 么 很

16、多 镜 头 广 告 在 宣 传 “Apo”。 由 于 对 于 摄 影 镜 头 的 消 色 差 还没 有 严 格 的 定 义 ， 因 此 很 难 不 怀 疑 有 些 镜 头 的 消 色 差 比 其 他 更 好 。 类 似 的 ， 尼 康 的“ED”（ 极 低 色 散 ） 显 然 是 指 ED 镜 头 中 使 用 的 特 殊 玻 璃 。 但 玻 璃 怎 样 才 变 得 特 殊 呢 ？很 少 镜 头 使 用 玻 璃 以 外 的 材 料 。 实 际 上 ， 萤 石 由 于 独 特 的 光 学 性 质 被 使 用 。 然 而 ，萤 石 镜 片 非 常 贵 ， 也 非 常 脆 弱 ， 一 此 极 短 的 冲 击 就 能 令 它 破 碎 ， 并 且 如 果 不 与 空 气 隔 绝的 话 ， 它 会 逐 渐 分 解 。 如 今 ， 萤 石 已 被 特 殊 玻 璃 取 代 （ 除 了 在 不 计 费 用 的 军 用 镜 头 中 ） 。树 脂 不 适 于 制 造 高 级 镜 头 ， 通 常 用 于 廉 价 镜 头 。 但 是 Tamron 曾 推