第八章光學(xué)鏡頭一、鏡頭的光學(xué)特性二、鏡頭的分類與運(yùn)用

鏡頭含義鏡頭在不同的語(yǔ)境下，有兩種不同的含義：一是指攝像機(jī)在開機(jī)狀態(tài)下從第一次按下錄制鍵到再一次按下錄制鍵所攝取的一段連續(xù)的視聽素材，即電視畫面；二是指攝像機(jī)上的光學(xué)透鏡組，是一個(gè)技術(shù)性名稱。

第一節(jié)鏡頭的光學(xué)特性光學(xué)鏡頭是攝像機(jī)的門戶，它的基本作用是把被攝物體成像于攝像機(jī)內(nèi)的電荷耦合器件（CCD）上。對(duì)電視攝像師來(lái)說(shuō)，鏡頭焦距、視場(chǎng)角和相對(duì)孔徑對(duì)畫面拍攝都會(huì)產(chǎn)生影響，它們的技術(shù)性能及組配關(guān)系直接決定了攝像者所能實(shí)現(xiàn)的技術(shù)可能性和藝術(shù)可能性。

CCD:英文全稱：Charge-coupledDevice，中文全稱：電荷耦合元件。CMOS:ComplementaryMetalOxideSemiconductor指互補(bǔ)金屬氧化物(PMOS管和NMOS管)共同構(gòu)成的互補(bǔ)型MOS集成電路制造工藝，它的特點(diǎn)是低功耗。CCD和CMOS的區(qū)別？1、成像過程CCD與CMOS圖像傳感器光電轉(zhuǎn)換的原理相同，他們最主要的差別在于信號(hào)的讀出過程不同，CMOS芯片功耗比CCD要低。2、集成性從制造工藝的角度看，CCD中電路和器件是集成在半導(dǎo)體單晶材料上，工藝較復(fù)雜，世界上只有少數(shù)幾家廠商能夠生產(chǎn)CCD晶元，CMOS的成本相對(duì)CCD低很多。3.、速度COMS較CCD要快4、噪聲CCD較CMOS抑噪要好鏡頭的光學(xué)特性1.焦距；2.視場(chǎng)角；3.相對(duì)孔徑與光圈系數(shù)。1.焦距攝像機(jī)的鏡頭可以被看成是一塊中間厚、邊緣薄的凸透鏡。光線穿過透鏡會(huì)聚成焦點(diǎn)，焦點(diǎn)至鏡頭中心的距離即為該鏡頭的焦距，單位是毫米，一般用“f”表示。

鏡頭焦距的長(zhǎng)度都在鏡頭的聚焦環(huán)上由明顯的標(biāo)志，如標(biāo)有“f=50”或者“50mm”時(shí)，就表示該鏡頭的焦距為50毫米。焦距與成像的關(guān)系

鏡頭焦距的長(zhǎng)短，與被攝體在CCD上的成像面積成正比。

如果在同一距離上，對(duì)同一被攝體進(jìn)行拍攝，鏡頭焦距越長(zhǎng)，那么成像面積越大，放大倍率越高；反之，鏡頭焦距越短，則成像面積越小，放大倍率也越低。

我們把焦距與像平面對(duì)角線接近或相等的鏡頭，稱為標(biāo)準(zhǔn)鏡頭。標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距通常為25毫米。焦距大于像平面對(duì)角線的鏡頭，成為長(zhǎng)焦距鏡頭；焦距小于像平面對(duì)角線的鏡頭，成為廣角鏡頭；焦距可發(fā)生變化的鏡頭，稱為變焦距鏡頭。2.視場(chǎng)角鏡頭的視場(chǎng)角，是指CCD有效成像平面（視場(chǎng)）邊緣與鏡頭后節(jié)點(diǎn)所形成的夾角。

視場(chǎng)角與成像的關(guān)系從造型角度講，鏡頭視場(chǎng)角反映了攝像機(jī)記錄景物范圍的開闊程度（鏡頭視場(chǎng)角分為水平視場(chǎng)角和垂直視場(chǎng)角，本章提到的視場(chǎng)角均指水平視場(chǎng)角）。

鏡頭視場(chǎng)角與被攝對(duì)象在畫面中的成像效果成反比。視場(chǎng)角越大，被攝主體成像越小，畫面的視野越開闊；反之，視場(chǎng)角越小，被攝主體成像越大，畫面的視野越狹窄。視場(chǎng)角焦距與視場(chǎng)角的關(guān)系

視場(chǎng)角主要受鏡頭成像尺寸和鏡頭焦距這兩個(gè)因素制約。由于成像靶面在實(shí)際拍攝中是不變的固定因素，所以直接影響視場(chǎng)角的就是鏡頭焦距了。我們?cè)谂臄z時(shí)，一般只能通過變換不同焦距的鏡頭，來(lái)改變視場(chǎng)角。

鏡頭的焦距越短，視場(chǎng)角越大；鏡頭的焦距越長(zhǎng)，視場(chǎng)角越小。標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的焦距近似于成像面對(duì)角線長(zhǎng)度，水平視場(chǎng)角45°左右；對(duì)于攝像機(jī)上的變焦距鏡頭而言，則是焦距25毫米左右的那一段鏡頭。廣角鏡頭（焦距小于25毫米）的水平視場(chǎng)角均大于60°，一般處在60°—130°之間。130°—180°之間的鏡頭被稱為超廣角鏡頭，或魚眼鏡頭。長(zhǎng)焦距鏡頭（焦距大于25毫米）的水平視場(chǎng)角小于40°。3.相對(duì)孔徑與光圈系數(shù)鏡頭的相對(duì)孔徑（D/f）是指鏡頭的入射光孔直徑（D）與焦距（f）之比，其大小說(shuō)明鏡頭能接納多少光線。（入射光孔直徑又稱有效孔徑）相對(duì)孔徑的倒數(shù)（f/D）被稱為光圈系數(shù)（F），標(biāo)刻在鏡頭的光圈環(huán)上。攝像機(jī)鏡頭的光圈系數(shù)分為若干檔，常見的有1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、12、16、22等，相鄰兩檔光圈F值的比值均為2，曝光量相差一級(jí)。

對(duì)攝像機(jī)的鏡頭進(jìn)行光圈選擇，實(shí)質(zhì)是一個(gè)曝光控制的問題?，F(xiàn)在的攝像機(jī)通常都有自動(dòng)光圈和手動(dòng)光圈兩種控制方式。自動(dòng)光圈只能對(duì)被攝場(chǎng)景的曝光控制作出技術(shù)性處理，而有意識(shí)、有目的的動(dòng)態(tài)用光和藝術(shù)處理，只能由手動(dòng)光圈才能更好地表現(xiàn)。在拍攝同一照度下的同一場(chǎng)景時(shí)，光圈越大，景深范圍越?。还馊υ叫?，景深范圍越大。鏡頭曝光的有意圖控制和不同景深的選擇性運(yùn)用，是攝影師實(shí)現(xiàn)創(chuàng)作意圖、取得最佳畫面效果的有效手段。

在明亮的地方，人類眼睛的瞳孔會(huì)自動(dòng)收縮，減低進(jìn)入眼內(nèi)的光線；而在黑暗的地方，就會(huì)自動(dòng)擴(kuò)大，把所有的光線全部接收到瞳孔內(nèi)。這就是人類因生理反應(yīng)而進(jìn)行的自動(dòng)調(diào)節(jié)。攝像機(jī)和人類的眼睛一樣，有必要對(duì)通過鏡頭的光線進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。如果光線過多或過少，都會(huì)導(dǎo)致鏡頭不能正確地認(rèn)識(shí)物體。其調(diào)節(jié)過程是通過調(diào)校光圈及快門，從而達(dá)到適合的曝光程度而進(jìn)行的。

光圈是通過對(duì)圈的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)來(lái)控制通過鏡頭的光量;快門是通過對(duì)光反映到CCD影像感應(yīng)器上的時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)調(diào)節(jié)光量的。

曝光度是表示光圈大小的單位，而快門速度就是表示快門打開的時(shí)間。曝光度可以用F2.0、F5.6、F8等表示。這個(gè)值越小則表示光圈越大，進(jìn)入的光量亦越多;這個(gè)值越大則表示光圈越小，進(jìn)入鏡頭的光量亦越少。至于快門則可以用1/60秒或1/250秒、1/4秒等來(lái)表示，時(shí)間越短表示光量越少，時(shí)間越長(zhǎng)則表示光量越多。曝光處于不正確的狀態(tài)時(shí)，如CCD影像感應(yīng)器接收的光量過多，畫像就會(huì)偏白，就稱為“曝光過度”。相反，曝光過少時(shí)，畫像就會(huì)偏黑，稱為“曝光不足”。

通過調(diào)校光圈，可以使聚焦范圍縮小，增加影像的距離感，也可以在同一聚焦處，把前后的影像清晰地顯示出來(lái)。例如：如果是變焦鏡頭的數(shù)碼攝像機(jī)，在拍攝人物時(shí)，選擇開放光圈，使用長(zhǎng)焦鏡頭來(lái)拍攝。這樣，背景就會(huì)模糊一片，只有人物能清晰地顯示出來(lái)（照片三）。相反，如果在拍攝風(fēng)景時(shí)，既想拍攝眼前的花朵，又想拍攝遠(yuǎn)方的山景，則可選擇光圈關(guān)到最小的程度，使用廣角鏡頭進(jìn)行拍攝，這樣前后的影像都可以清晰地表現(xiàn)出來(lái)（照片四）。但要小心，因?yàn)檫x擇最小光圈時(shí)快門的速度會(huì)減慢，所以要防止攝像機(jī)晃動(dòng)的情況發(fā)生。關(guān)于景深一、景深的定義？景深是指當(dāng)鏡頭針對(duì)某一被攝主體調(diào)焦清晰之后，位于該主體前后方的景物也能形成清晰影像的縱深范圍。

二、景深范圍的大小受到哪些因素的影響？景深范圍的大小受到光圈（F值）、物距（拍攝距離）和鏡頭焦距三個(gè)因素的影響。

三、這些因素具體是如何影響景深范圍大小的？1.光圈大小與景深范圍成反比；2.光圈系數(shù)大小與景深范圍成正比；3.焦距長(zhǎng)短與景深范圍成反比；4.物距長(zhǎng)短與景深范圍成正比。

1.在拍攝同一照度下的同一場(chǎng)景時(shí)，光圈越大（光圈系數(shù)越?。?，景深范圍越小；光圈越?。ü馊ο禂?shù)越大），景深范圍越大。2.在光圈、物距不變的情況下，焦距越長(zhǎng)，景深范圍越??；焦距越短，景深范圍越大。3.在光圈、焦距不變的情況下，物距越近，景深范圍越??；物距越遠(yuǎn)，景深范圍越大。

第二節(jié)鏡頭的分類與運(yùn)用按鏡頭焦距分為：

1.定焦距鏡頭；2.變焦距鏡頭（長(zhǎng)焦鏡頭、標(biāo)準(zhǔn)鏡頭、廣角鏡頭）；3.特技鏡頭。特殊效果鏡頭1.柔光鏡柔光鏡能夠降低被攝對(duì)象的總體清晰度，但并不影響畫面的色彩與反差。在拍攝人物特別是小景別畫面時(shí)，加用柔光鏡可以使得人物形象細(xì)膩柔和，彌補(bǔ)皮膚質(zhì)感上的某些不足。2.星光鏡當(dāng)我們用星光鏡拍攝陽(yáng)光照射下的河水時(shí)，平靜流淌的水面在畫面中會(huì)形成波光瀲滟、流光溢彩的生動(dòng)效果。3.暈化鏡此類效果鏡能夠使畫面中間的被攝主體成像清晰，而其背景虛化或周圍景物的色調(diào)受到改變，以突出主體形象。長(zhǎng)焦距鏡頭

長(zhǎng)焦距鏡頭是指視場(chǎng)角小于40o、焦距大于25mm的鏡頭。長(zhǎng)焦距鏡頭的畫面造型特點(diǎn)

1.視角窄；

2.景深小；

3.畫面包括的景物范圍??；

4.影像放大率大；

5.壓縮了現(xiàn)實(shí)的縱向空間，所拍畫面空間深度明顯減弱，一般不易較好地再現(xiàn)被攝主體與周圍環(huán)境的關(guān)系；

6.有“遠(yuǎn)望”的效果；

7.在表現(xiàn)運(yùn)動(dòng)主體時(shí)，表現(xiàn)橫向運(yùn)動(dòng)動(dòng)感強(qiáng)，表現(xiàn)縱向運(yùn)動(dòng)動(dòng)感弱。長(zhǎng)焦距鏡頭的運(yùn)用

1.調(diào)拍距離較遠(yuǎn)的被攝體，追求真實(shí)自然的藝術(shù)效果；

2.利用長(zhǎng)焦距鏡頭遠(yuǎn)距離拍攝小景別畫面，跨越復(fù)雜空間，拍攝和表現(xiàn)不易接近或無(wú)法接近的人物和場(chǎng)面；

3.表現(xiàn)人物的面部特寫；

4.利用長(zhǎng)焦距鏡頭壓縮縱向空間的特點(diǎn)，拉近縱向景物之間的距離，使畫面形象飽滿，烘托環(huán)境氣氛。

5.利用長(zhǎng)焦距鏡頭景深范圍小的特點(diǎn)，通過調(diào)整鏡頭焦點(diǎn)完成畫面形象的轉(zhuǎn)化，完成同角度、不同景物或不同景別的場(chǎng)面調(diào)度；

6.利用長(zhǎng)焦距鏡頭創(chuàng)造虛焦點(diǎn)畫面；

7.利用長(zhǎng)焦距鏡頭攝取人眼不常見到的景象，創(chuàng)造詩(shī)意畫面。拍攝長(zhǎng)焦距鏡頭應(yīng)注意的問題

1.長(zhǎng)焦距鏡頭的景深較小，特別是在物距較近、光圈口徑較大時(shí)，這種現(xiàn)象更為明顯。因此，在拍攝過程中必須調(diào)準(zhǔn)焦點(diǎn)，力求精益求精。

在低照度、畫面亮度不夠的情況下，通過屏幕尺寸較大的監(jiān)視器來(lái)調(diào)整焦點(diǎn)，能夠得到焦點(diǎn)更為準(zhǔn)確、形象更為清晰的圖像。

如果用長(zhǎng)焦距鏡頭以運(yùn)動(dòng)攝影的方式，拍攝兩個(gè)以上物距不同的物體，應(yīng)注意及時(shí)準(zhǔn)確地調(diào)焦和跟焦點(diǎn)，以免影響畫面質(zhì)量。

2.由于長(zhǎng)焦距鏡頭視場(chǎng)角窄，因此在拍攝過程中，攝像機(jī)在上下左右方向上稍微一顫動(dòng)，都會(huì)引起畫面的抖動(dòng)。因此，在利用長(zhǎng)焦距鏡頭拍攝時(shí)，應(yīng)盡量運(yùn)用三腳架支穩(wěn)攝像機(jī)。在沒有時(shí)間或無(wú)法用三腳架的情況下，肩扛攝像機(jī)時(shí)應(yīng)盡量利用依托物，穩(wěn)定住身體或手臂；在開機(jī)至關(guān)機(jī)這一段拍攝過程中，應(yīng)摒住呼吸并盡量使左臂、右臂及右肩部肌肉放松，保持?jǐn)z像機(jī)的穩(wěn)定。

標(biāo)準(zhǔn)鏡頭

標(biāo)準(zhǔn)鏡頭是指視場(chǎng)角大約在45o左右、焦距等于25mm的鏡頭。標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的特點(diǎn)畫面成像質(zhì)量好，分辨率高，從而使影像清晰度高，反差適中，色彩還原度好。標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的水平視角接近于人眼正常的視角。

標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的注意事項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)鏡頭不宜過于靠近被攝對(duì)象進(jìn)行拍攝，以免造成人物透視變形，扭曲人物的現(xiàn)象。廣角鏡頭廣角鏡頭，又稱短焦距鏡頭，是指視場(chǎng)角大約在60o—130o之間、焦距小于25mm的鏡頭。

視場(chǎng)角在130o—180°之間的鏡頭被稱為超廣角鏡頭，或魚眼鏡頭。廣角鏡頭的畫面造型特點(diǎn)1.視角寬；2.景深大；3.畫面包含的景物范圍大；4.會(huì)產(chǎn)生曲像畸變現(xiàn)象；5.對(duì)橫向運(yùn)動(dòng)的對(duì)象表現(xiàn)動(dòng)感弱，并且物距越遠(yuǎn)越弱；對(duì)縱向運(yùn)動(dòng)的對(duì)象表現(xiàn)動(dòng)感強(qiáng)，并且物距越遠(yuǎn)越強(qiáng)；6.廣角鏡頭便于肩扛拍攝，畫面易于平穩(wěn)清晰。焦距：10—17mm廣角鏡頭的功用1.有利于近距離表現(xiàn)大范圍景物；2.廣角鏡頭呈現(xiàn)的畫面視野開闊，畫面造型直觀，有拉開鏡頭前景物之間距離的效果；3.廣角鏡頭具有在較近距離表現(xiàn)較大范圍景物的功能，特別是在室內(nèi)或其他一些拍攝距離不可能延伸的地方，這一造型優(yōu)勢(shì)更為明顯；4.廣角鏡頭適于展現(xiàn)畫面主體及其所處的環(huán)境；5.廣角鏡頭善于利用景深對(duì)被攝物進(jìn)行多層次的表現(xiàn)，增加畫面的容量和信息量；6.利用廣角鏡頭近距離拍攝，完成搶拍和偷拍；7.利用廣角鏡頭線條透視的夸張變形和曲像畸變效果，形成某種特殊的表現(xiàn)意義；8.廣角鏡頭有利于在移動(dòng)攝影中保持畫面的穩(wěn)定。拍攝廣角鏡頭時(shí)應(yīng)注意的問題

1.廣角鏡頭表現(xiàn)較為開闊的空間時(shí)，畫平面上橫向線條一絲一毫的傾斜都容易被觀眾感知到，因此，在用廣角鏡頭結(jié)構(gòu)畫面時(shí)，注意畫框上下兩端的橫線與畫內(nèi)景物橫向線條保持水平，是一個(gè)不容忽視的問題（特殊的藝術(shù)表現(xiàn)除外）。

2.廣角鏡頭引起的曲像和變形問題，也要引起攝影者的注意。變焦距鏡頭變焦距鏡頭是相對(duì)于定焦鏡頭而言的一種可連續(xù)變換焦距的鏡頭。它由多組正、負(fù)透鏡組成，除固定鏡組外，尚有可移動(dòng)的鏡組。通過鏡筒的變焦環(huán)，移動(dòng)活動(dòng)鏡片組，改變物鏡鏡片之間的距離，可以連續(xù)變動(dòng)鏡頭的焦距。變焦距鏡頭造型表現(xiàn)上的優(yōu)勢(shì)

1.一個(gè)變焦距鏡頭，可以代替一組不同焦距的定焦鏡頭，拍攝速度提高；

2.在攝像機(jī)機(jī)位不動(dòng)的情況下，即可完成變焦距推拉，實(shí)現(xiàn)畫面景別的連續(xù)變化；

3.可以跨越復(fù)雜空間完成移動(dòng)機(jī)位所不能完成或不易完成的推鏡頭和拉鏡頭，并且還能完成仰角度或俯角度的推拉鏡頭；

4.攝像機(jī)鏡頭上的電動(dòng)變焦距裝置，可以使畫面景別的變化平穩(wěn)而均勻。如用手動(dòng)變焦，可以完成