等效焦距及其与实际焦距的性能对比分析作者泰然一、 全画幅与APS-C画幅感光元件全画幅:传统的135照相机胶卷宽度(包括齿孔部分)尺寸为35mm,感光面积为36 X24mm,宽高比是3: 2全画幅是指图像感光元件的面积、长宽比与传统135 胶片同样大小见图1采用全画幅图像感光元件的相机,被称为全画幅相机 例如尼康的D800,佳能的5D MarkHI.图1APS-C:APS(Advance Photo System)^片系统于1996年开发问世定位于业余消 费市场,使得拍摄设备更加便携它设计了三种底片画幅(C、H、P),C型的感光面积长宽比为3:2(24.9X 16.6mm), H型的感光面积长宽比为 16:9(30.3 X 16.6mm); P 型的感光面积长宽比例为 3:1(30.3 X 10.1mm)使用APS规格感光尺寸的相机,被简称为APS画幅相机数码照相机借用了这一标准,尼康的D90,佳能的500D等系列机型,把接 近C尺寸的23.6 X 15.8mm和22.3 X 14.9mm的图像感光元件尺寸定义为APS-C 画幅而EOS-1D和1DMARK II、1DMARK III 一类的旗舰机型则采用APS-H,图 像感光元件的满画幅尺寸为28.7X19.lmmo二、等效焦距的含义从图1中可以看出,APS的感光区域比全画幅小,APS只相当于在全 幅画面中取了一部分。
见图2APS・C感光元件图2同时可以看出,APS画幅相机的感光元件需耍比全画幅相机距离镜头光心更 近,或者说焦距更短因此有等效焦距=KX镜头实际焦距即所谓等效焦距概 念K是焦距转换系数三、等效焦距与实际焦距在性能对比分析那么等效焦距是否能完全等同于实际焦距?或者有什么不同呢?我们举例 进行逐一分析:在这里我们选择佳能5D MarkUL全画幅相机装50mm定焦镜头,拍摄一个距 离镜头5.0米的物彖假定物彖通过镜头形成的映像在图像感光元件长度方向上 满画幅我们另外选择APS・C画幅佳能50D相机做下列几方面的对比分析:如果APS-C画幅相机上,在相同距离上拍摄同一物象,要形成在宽度方 向上满画幅的映像镜头的焦距是多少2. 焦距转换系数3. 两者在同样光圈情况下,景深的对比壬匸左邃左一芝<-分析:光学中有物象公式:l/f=l/u+l/v (式中:f・礁距,U•■物距,v・■像距)在图3中可以看出,同一物象到镜头的距离都是5.0米(u=5000mm).W个 镜头的视角是相同的,al=a2.根据相似三角形可比原理,有vl/ v2 = 36mm(全画幅尺寸)/ 22.3mm (APS-C 尺寸)。
通过物象公式,得到vl =50.5mm.ov2 = vl X 22.3mm /36mm = 31.3mm.再代入物距公式后得到:f2 = 1/(1/5000+1/31.3) = 31mm.通过上述计算,证实当佳能APS-C相机获得全幅同样视场角,需要用 31mm实际焦距镜头来等效全幅机上装50mm镜头的拍摄视场角2. 等效系数二等效焦距/实际焦距,例子中可以计算出,佳能APS-C 的等效系数=50mm /31mm=1.61.同样方法计算出,尼康的等效系数是 1.51其系列的APS机型,可以根据APS图像感光元件的尺寸用上述方 法计算得到3. 景深方面的比较:在光学上有景深计算公式:前景深 AL1=F8L2/ (f2+F6L) (1)后景深 AL2=F5L2/ (f2-F5L) (2)式中:f 績头隹距F——镜头矗拍摄光圈值L——对焦距离AL1——前景深AL2 后景深5——容许弥散圆直径APS-C画幅成像元件上的容许弥撒园直径通常 取0.019mm,全画幅图像感光元件上的容许弥散圆直径通常取0.03mm.代入景深计算公式,L=5米•光圈都设置为F =2.8.通过计算分别得到a) .佳能5D MarkHI全画幅相机装EF 50mm f/1.4 USM镜头的拍摄景深:前景深=0.57米; 后景深=0.74米;总景深为前后景深总和为1.31米。
b) .佳能 50D(APS-C)相机装 SIGMA 30mm F1.4 EX DC HSM 佳能卡口镜 头的拍摄景深:前景深=1・14米;后景深=2・11米;总景深为3.25米从上面分析可以看出,等效焦距与实际焦距在焦长方面可以等效而在景深 方面却有很大的差别佳能系列的APS-C相机装50mm镜头的等效焦距为 50mm,总景深:3.25米,比佳能系列的全画幅相机装50mm实际焦距镜头的 总景深1.31米长了约2.48倍也就是说,等效焦距在成像视角上和实际镜头 焦距一致,但景深没有改变不能与实际焦距镜头的景深对应如果注重浅景深 控制的拍摄情况下,需要特别注意有些APS机主,在选择镜头的时候,往往 考虑往往除等效系数,来获得相同于全画幅相机上的视角镜头焦距变短后,景 深将变得更长,对拍摄效果的影响值得考虑版权申明本文部分内容,包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理版权为个人所有♦ is •十 Mies sm・“I lesrii.. 叭is |ev^MS1 ri|•用户可将本文的内容或服务用于个人学习、研究或欣赏,以及其 他非商业性或非盈利性用途,但同时应遵守著作权法及其他相关法律 的规定,不得侵犯本网站及相关权利人的合法权利。
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