焦距、物距与像距.

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1、精心整理最长焦距/最短焦距=变焦倍数光学变焦镜头不但要看其变焦倍数，还要看其焦距范围，焦距越大，看的越远，视角范围越小 玩单反的谁还在乎光学变焦的倍数呀？这倍数可是越大越狗头。人家有钱的高烧们都自豪地宣称自己的镜头都是1倍的一一定焦数码单反，镜头标识乘 1。5就是实际焦距变焦和焦距首先没有太大的区别其次，一般的普通数码相机的变焦要在7倍以上方可达到210以上的焦距能看物体的远近只和焦距有关系，比如4-88mm的22倍镜头没有10-100mm10倍镜头看的远。要想知道能看的最远距离就看最大焦距是多少，想知道能看的最大区域是多大，就看最小焦距是多少。光圈是一个用来控制光线透过镜头，进入机身内感光面

2、的光量的装置，它通常是在镜头内。表达光圈大小我们是用f值。光圈f值=镜头的焦距/镜头口径的直径从以上的公式可知要达到相同的光圈f值，长焦距镜头的口径要比短焦距镜头的口径大。完整的光圈值系列如下fl , fl。4, f2, f2。8, f4, f5。6, f8, f11 , f16 , f22 , f32 , f44 , f64这里值得一题的是光圈f值愈小，在同一单位时间内的进光量便愈多，而且上一级的进光量刚是下一级的一倍，例如光圈从f8调整到f5.6，进光量便多一倍，我们也说光圈开大了一级。您知道光圈大小对景深影响的原理吗？ 一个物点发出的光线通过镜头聚焦之后，所有光线形成一个圆锥形光束。圆锥

3、的顶角与光圈有关：光圈越大、顶角越大。圆锥顶点与底片接触形成一个像点。如果底片稍微前移或者后移一点固定距离，切割光束形成一个圆斑，圆斑的大小与顶角有关：顶角大则圆斑也大。换句话说：底片偏离同样的距离，光圈大圆斑也大。现在我们不要 移动底片、而是移动物点，使得光束的顶点移动。如果形成的光斑相同，较细的光束（意为着光圈较小）物点可 以移动更大的距离，这就说明小光圈景深更大。景深随着物距的增加而增加，随着焦距的增加而减少。一般而言，35mm相机的标准镜头焦长约是 28-70mm，因此如果焦长高于 70mm就代表支持望远效果，若是低 于28mm就表示有广角拍摄能力。物点（要拍摄的主体）离开透镜的距离称

4、为物距”像点（透镜的成像）离透镜的距离称为像距”物点和像点存在一一对应的关系， 物距的改变像距也随之变化，当物点处于无限远时此时对应的像点叫焦点，焦点离开透镜的距离叫 焦距”物距、像距、焦距的关系可近似的用：1/像距=1/物距+1/焦距的公式表示。对焦为当物点不同时要想清晰成像必须移动镜头和感光元件之间的相对距离的过程。物距u像距v像距f镜头的焦距一般用毫米来表示，例如我们常说的35mm的镜头，50mm的标头，135mm的镜头等等。镜头根据它的焦距可以分为广角镜， 标准镜头和长焦镜头等等， 其实这是根据镜头的防大倍率来决定的， 更准确的说是根 精心整理据镜头的视角，在 35mm胶卷里，50mm

5、的镜头的视角相当于人眼的视角，也就是说防大倍率为一，我们把它 称为标头。请注意：根据 “焦距=1/物距+1/像距”的公式，不同的底片其标准镜头不同。120胶卷的幅面大于135胶卷的幅面，所以120相机的标准镜头是 75mm。目前数码相机的镜头划分一般参照35mm系统。而焦距小于它的称为广角镜头，而焦距大于它的则称为长焦镜头，另外还有很多变焦镜头，它通过镜头各组件之件的变化来改变焦距。小于 20mm为超广角镜头，在 24mm到35mm为广角镜头，50 mm为标准镜头，80mm 至300mm为长焦镜头，大于 300mm为超长焦镜头。由于目前的镜头一体化数码相机较容易做出焦距较大的镜 头，因此数码相

6、机的长焦划分标准要相应提升，指拥有 200mm以上焦段镜头的数码相机。如果以光变倍数来计 算的话，则为七倍光学变焦以上的数码相机。物距像距像的性质应用u2ffv2f倒立缩小实像照相机u=2fv=2f倒立等大实像fu2f倒立放大实像幻灯机u=f/平行光uf/正立放大虚像放大镜对焦和变焦是两个完全不同的概念！所谓的调焦（对焦）是根据不同距离的物体在镜头后部清晰成像的位置的不同而改变成像面与透镜间距离来达到对焦的，这只能改变图像的清晰度，而变焦才是真正改变镜头的焦距属性！物距是物体到凸透镜的距离，也就是相机与拍摄物的距离！像距就是图像到凸透镜的距离，也就是CCD与镜头的距离。普通的凸透镜的焦距是固定

7、的，镜头的焦距是可调的，其焦距的最大值和最小值的比就是几倍变焦！拉 近拉远调的是镜头的焦距。手动对焦调的是像距，使成像清楚。焦距是照相机中，从镜片中心到底片或 CCD等成像平面的距离。具有短焦距的光学系统比长焦距的光学系 统有更佳聚集光的能力。简单的说焦距是焦点到面镜的顶点之间的距离相机的镜头是一组透镜，当平行光线穿过透镜时，会会聚到一点上，这个点叫做焦点，焦点到透镜中心的 距离，就称为焦距。焦距固定的镜头，即定焦镜头；焦距可以调节变化的镜头，就是变焦镜头。当一束平行光以与凸透镜的主轴穿过凸透镜时，在凸透镜的另一侧会被凸透镜汇聚成一点，这一点叫 做焦点，焦点到凸透镜光心的距离就叫这个凸透镜的焦

8、距。一个凸透镜的两侧各有一个焦点。光心：可以把凸透镜的中心近似看作是光心。我们用的照相机的镜头就相当于一个凸透镜，胶片（或是数码相机的感光器件）就处在这个凸透镜的焦点附近，或者说，胶片与凸透镜光心的距离大至约等于这个凸透镜的焦距。凸透镜能成像，一般用凸透镜做照相机的镜头时，它成的最清晰的像一般不会正好落在焦点上，或者说，最清晰的像到光心的距离 （像距）一般不等于焦距，而是略大于焦距。具体的距离与被照的物体与镜头的距离（物距）有关，物距越大，像距越小，（但实际上总是大于焦距）。由于我们照相时，被照的物体与相机（镜头）的距离不总是相同的，比如给人照相，有时，想照全身的，离得就远，照半身的，离得就近

9、。也就是说，像距不总是固定的，这样，要想照得到清晰的像，就必须随着物距 的不同而改变胶片到镜头光心的距离，这个改变的过程就是我们平常说的调焦”物距：u像距：v精心整理焦距：f关系：1/u+1/v=1/f光学中最基本的高斯成像公式：1/u+1/v=1/f，即物距的倒数加上像距的倒数等于焦距的倒数。其次，请你明白物像之间的因果关系，是有物才会有像的。不同的物距会对应不同的像距，但是反过来却不行。象你这样自己设定一个像距就不一定会找到对应的物距，也就是说你设定的像距根本就无法成像。对于凸透镜成像而言（照相机就是凸透镜成像），物像关系是这样的：当物距为无穷远时，像距等于焦距，成像在焦平面上（照相机聚焦

10、无穷远的情况）；当物距为无穷无与两倍焦距之间时，像距在焦距与两倍焦距之间，成缩小的实像（照相机一般都属此类情 况，在物距接近两倍焦距时为微距拍摄情况）；当物距等于两倍焦距时，像距与物距相等，此时物像等大，1:1微距即此种情况；当物距小于两倍焦距并大于焦距时，像距大于两倍焦距，成放大的实像（幻灯机，电影放映机就是这种情 况，对照相机而言，少数的微距拍摄，如美能达的1X-3X微距，佳能的5X微距拍摄也是这种情况）；当物距等于焦距时，像距为无穷大，物上的光线经透镜后为平行光线，不成像；当物距小于焦距时，像距为负值，即在物的同侧成虚像（放大镜就是这种情况）。显而易见，像距是由于物距和焦距决定的，而且像

11、距小于焦距成实像的情况是不会发生的选择镜头时第一个考量的重要因素恐怕是镜头的焦距，第二项也许就是光圈。？不过相机镜头少则三五片透镜、多则十余片，如此复杂的相机镜头的焦距从何而来？?物理学教科书中的焦距通常只用单透镜说明，这个单透镜理论又如何用到复杂的相机镜 头上呢？这篇文字尝试在动用最少数学与物理学观念的前提下，为您一步一步地用直觉的方式解释这个 论题。彻底了解焦距的观念是很重要的，因为和镜头有关的资讯与讨论总是离不开焦距，而且很多重要概念（譬如f值、视角等等）都直接使用焦距，所以正本清源，在谈其它相机镜头的课题之前，我们得把焦距的基本观念好好说一说。焦距：直觉的定义透镜大致上分成凸透镜与凹透

12、镜两类，我们先看凸透镜，放大镜就是个典型的凸透镜。精心整理找一个睛天出太阳的日子，拿一个放大镜到户外水泥地或砖墙边， 然后把放大镜对正太阳前后 移动，就会发现地上或墙上有个很亮的点，这就是太阳透过放大镜所得到的像。在前后移动放大镜（相当于对焦）时太阳的像会改变大小，把放大镜移到使太阳的像最小也最 亮的位置（对焦成功），于是从太阳的像到放大镜中心点的距离就是放大镜的焦距（focallength）、也叫做焦长，太阳的像所在位置是放大镜的焦点（focalpoint）。如果在原位置把放大镜反过一面对正太阳， 也会发现焦距与原来的几乎一样。因为太阳的位置 离放大镜太远，我们不妨想像成是在无限远处；又因为

13、放大镜对正太阳，这等于是说太阳是在放大 镜轴线（经过放大镜中心并且与放大镜垂直的直线）上无限远的地方。?从无限远出发、沿轴线方向前进的入射光可以看成是一束平行线，只要想想铁路双轨永 远平行、但我们总是有一个它们会在很远很远处相交的感觉（这是透视效果），于是就不难理解上面的说法。所以，从轴线上无穷远处的物体（太阳）出发、依轴线方向自左而右进行的光线（入射光）正 是与轴线平行的线条（见下图），这些光线经过凸透镜折射后会在轴线上某个点汇聚，这个点是凸 透镜的焦点，从焦点到放大镜中心的距离是焦距。综合起来，我们有这样的定义：给了一个非常薄、薄到厚度可以略而不计的凸透镜L （用两个向外指的箭头表示、见下

14、图），与透镜轴线平行（自左而右）的入射光经过透镜折射后会在轴线上 某个点汇聚，这个点是该凸透镜的焦点，从焦点到透镜中心的距离是焦距；另外，自右而左与轴线平行的入射光定出在凸透镜的另一侧焦点。任何一个在无限远的点都可以经过透镜成像。从一个在无限远的点出发、以某个方向到达透镜的入射光也可以视为沿同一个方向的平行线（见上图），它们到达透镜后会被折射、再汇聚成一点，这个点是该无限远点经个透镜得来的像 （见 图中黄色方格）精心整理空间中所有在无限远的点可以想像成在一个无限远平面（pla neat infinity）上，它们经过透镜的像当然也在一个平面上，而且这个平面包含了焦点，因为焦点是沿轴线方向在无限

15、远点的像。所以，包含所有在无限远点的像的平面与轴线垂直、而且经过焦点，这个平面叫做焦平面（focalplane），这是上图中的F；因为透镜有两个焦点，所以有两个焦平面。?归结起来，焦平面包含了所有在无限远的点的像，它到透镜的距离等于焦距。再看凹透镜的情形，下图中L是一个非常薄、薄到厚度可以不计的凹透镜，我们用两个箭尾 表示。从无限远出发并且与轴线平行（自左而右）的入射光到达凹透镜 L之后会被折射，与凸透镜 不同的是，在凹透镜下穿过透镜的光会散开（亦即发散） ，不过这些光线的延长线会在轴线上交于 一点，这是凹透镜的焦点（但在透镜的左边），从焦点到透镜中心的距离是焦距。再考虑一个不在轴线上的无限远点，从那儿出发以某个方向进行的入射光就是与该方向平行的 光束，它们到达透镜L时也会散开，因为这些光线来自在无限远的同一点，它们的延长线也会交 于一点（图中的黄色方格）。与凸透镜相同的是，所有在无限远的点可以看成是在一个平面上，于是所有无限远点的像也在一个平面上，这个平面（亦即焦平面 F）与凹透镜的轴垂直而且经过焦点。与凸透镜不同的是，这些像是光线延长线的交点、并不在实际光路上，所以都是虚像；另外，凸透镜的实像在透镜右边，但凹透镜的虚像在透