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光學變焦光學變焦英文名稱為Optical Zoom,數碼攝像機依靠光學鏡頭結構來實現變焦。數碼攝像機的光學變焦方式與傳統35mm相機差不多,就是通過鏡片移動來放大與縮小需要拍攝的景物,光學變焦倍數越大,能拍攝的景物就越遠。

1簡介

光學變焦

  光學變焦

光學變焦是通過鏡頭、物體和焦點三方的位置發生變化而產生的。當成像面在水平方向運動的時候,視角和焦距就會發生變化,更遠的景物變得更清晰,讓人感覺像物體遞進的感覺。
顯而易見,要改變視角必然有兩種辦法,一種是改變鏡頭的焦距。用攝影的話來說,這就是光學變焦。通過改變變焦鏡頭中的各鏡片的相對位置來改變鏡頭的焦距。另一種就是改變成像面的大小,即成像面的對角線長短在數碼攝影中,這就叫做數碼變焦。實際上數碼變焦並沒有改變鏡頭的焦距,只是通過改變成像面對角線的角度來改變視角,從而產生了「相當於」鏡頭焦距變化的效果。
所以我們看到,一些鏡頭越長的數碼相機,內部的鏡片和感光器移動空間更大,所以變焦倍數也更大。我們看到市面上的一些超薄型數碼相機,一般沒有光學變焦功能,因為其機身內根部不允許感光器件的移動,而像索尼F828、富士S7000這些「長鏡頭」的數碼相機,光學變焦功能達到5、6、7倍。如今的數碼相機的光學變焦倍數大多在2倍-5倍之間,即可把10米以外的物體拉近至5-3米近;也有一些數碼相機擁有10倍的光學變焦效果。家用攝錄機的光學變焦倍數在10倍~22倍,能比較清楚的拍到70米外的東西。使用增倍鏡能夠增大攝錄機的光學變焦倍數。如果光學變焦倍數不夠,我們可以在鏡頭前加一增倍鏡,其計算方法是這樣的,一個2倍的增距鏡,套在一個原來有4倍光學變焦的數碼相機上,那麼這台數碼相機的光學變焦倍數由原來的1倍、2倍、3倍、4倍變為2倍、4倍、6倍和8倍,即以增距鏡的倍數和光學變焦倍數相乘所得。
光學變焦

  光學變焦

2變焦定義

光學變焦

  光學變焦

光學變焦鏡頭的另一個重點在變焦能力,所謂的變焦能力包括光學變焦與數碼變焦兩種。兩者雖然都有有助於望遠拍攝時放大遠方物體,但是只有光學變焦可以支持圖像主體成像后,增加更多的像素,讓主體不但變大,同時也相對更清晰。通常變焦倍數大者越適合用於望遠拍攝。光學變焦同傳統相機設計一樣,取決於鏡頭的焦距,所以解析度及畫質不會改變。數碼變焦只能將原先的圖像尺寸裁小,讓圖像在lcd屏幕上變得比較大,但並不會有助於使細節更清晰。因此購買數碼相機時,我們往往建議大家留意光學變焦的倍數。中端相機普遍都有3倍左右的光學變焦,不過也有具超長變焦功能的產品,例如10倍光學變焦的機種。

3延伸

光學變焦延伸光學變焦技術的解釋大體是相機可以在CCD的中心部分取小面積感光而得到延伸光學變焦的效果。看似延伸光學變焦技術不像數碼變焦那樣對拍攝的圖片進行機內裁剪,隨後放大一定倍數的尺寸而影響到畫質。可實際上。我們都可以看到,延伸光學變焦技術有一個前提那就是在縮小像素的條件下可以增加變焦倍數。例如松下FZ50,在1000萬像素的時候擁有12倍光學變焦,在300萬像素時可以擁有21.4倍光學變焦,例如松下FZ18,在800萬像素的時候擁有18倍光學變焦,在300萬像素的時候可以進行28.7倍光學變焦,再比如索尼H9,在800萬象素的時候擁有15倍光學變焦,而在30萬像素的時候可以達到76倍光學變焦!延伸光學變焦在增加了變焦倍數的同時,拍攝的主體所佔的像素數並沒有增加(因為CCD的感光部分減少了,像素隨之減少),只是整體圖像的尺寸縮小了。所以在電腦上看起來放大倍數增加而畫質沒有變(因為在電腦上我們通常不會觀看100%原圖)。例如,用松下FZ50在1000萬像素的尺寸,長焦端焦距拍攝,和用300萬像素的尺寸,28.7倍焦距端拍攝的時候,所得的拍攝主體實際上的大小,也就是所佔的像素數是一致的。當然,並不是說延伸光學變焦一點作用都沒有的。由於這種技術在拍攝以前就進行了裁剪所以可以得到相對比較準確的測光(當然測光值可以通過後期糾正)。同時也有它的弱點,就是縮小了被攝主體範圍以後本來就比較難以控制的長焦端構圖則更加困難,很小的抖動可能都會影響到構圖以及對焦的準確。而這些問題則在後期製作中就會很方便,自由並且有充分的思考餘地進行準確的構圖和修正。

4原理

相對於位置的變化,液態鏡頭則可以改變鏡頭的形狀來取得變焦效果,如我們人眼的晶狀體一樣,通過改變形狀來變化。它不存在焦距,形狀的變化導致焦距不停的變化,進而它不存在變焦倍數,只要對準景物,一兩秒后,鏡頭就會自動對焦。
變焦倍數不是衡量數碼攝像機效能的根本數據,在距離光線和景物相同的條件下,那一個照出來的照片更適合我們的需要才是最好的。我們看到市面上的一些超薄型數碼相機,一般沒有光學變焦功能,因為其機身內根本不允許感光器件的移動,而像索尼F828、富士S7000這些「長鏡頭」的數碼相機,光學變焦功能可以達到5、6倍。

5與數碼變焦的不同

光學變焦是依靠光學鏡頭結構來實現變焦,變焦方式與35mm相機差不多,就是通過攝像頭的鏡片移動來放大與縮小需要拍攝的景物,光學變焦倍數越大,能拍攝的景物就越遠。如今的數碼相機的光學變焦倍數大多在2倍-5倍之間,也有一些數碼相機擁有10倍的光學變焦效果。而家用攝像機的光學變焦倍數在10倍-25倍,能比較清楚地拍到70米外的東西。對於數碼相機而言,「光學變焦」並不會改變圖片的大小或解析度,用於描述圖片的像素數也保持不變,這就是「光學變焦」與「數碼變焦」根本區別之處,體現在圖像上,就是圖像質量會有所不同。
配備有固定焦距鏡頭的數碼相機往往可以模擬光學變焦,形成變焦圖片,這種變焦方式稱為「數碼變焦」。數碼變焦實際上是畫面的電子放大,把原來CCD影像感應器上的一部份像素使用「插值」處理手段做放大。通過數碼變焦,拍攝的景物放大了,但它的清晰度會有一定程度的下降,所以數碼變焦並沒有太大的實際意義。目前數碼相機的數碼變焦一般在3倍左右,攝像機的數碼變焦在44倍-600倍左右,實際使用中有40倍就足夠了。 如果變焦倍數不夠,我們可以在鏡頭前加一增倍鏡。如果拍攝的視角小,可以相應的加一廣角鏡。而我們平時所見的UV鏡,可以安裝在鏡頭的前面起到防塵並保護鏡頭的作用。 初次接觸數碼相機的人常常會有這樣的困惑,即拍攝出來的畫面不夠清晰,老是會發生重影或模糊的情況。究其原因,除了偶爾的失焦(即相機未能正常對焦)以外,很大程度上是因為快門速度過低所致。一般而言,在手持條件下,拍攝到清晰照片的快門速度應該達到焦距倒數甚至更高。舉個簡單例子:某A75的鏡頭等效焦距是35mm―105mm,那麼在廣角端,快門速度應該至少保持1/40秒才能保證拍攝的照片較為清晰,而在長焦端,快門速度應該要達到1/125秒才行。而且如果現場的光線條件不能滿足這一要求,那麼拍攝出清晰的照片便不是那麼簡單的事情了。可想而知,對於那些10倍光學變焦的產品而言,防抖技術則是更加必要,因為這些產品的長焦端往往達到370MM以上,因此,快門速度必須要在1/400秒以上才算合格,否則就只能望遠興嘆了。
IS是影像穩定系統(Image Stabilizer)的縮寫,這就是習慣上提到的「防抖系統」。 其實在實際拍攝中拍攝者的手在膠片或是CCD/CMOS感光過程中的抖動是客觀存在的,防是防不住的,只能是靠特殊的機構來減小由於攝影者手的抖動帶來的影像模糊。防抖,到目前為止,分三大類型:光學防抖、電子防抖和感光器(CCD)防抖。
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