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APS-C画幅与全画幅的区别与选择(免费).doc

APS-C画幅与全画幅的区别与选择(免费)

kof97
2011-08-20 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《APS-C画幅与全画幅的区别与选择(免费)doc》,可适用于人文社科领域

APSC画幅与全画幅的区别APSC画幅与全画幅的区别与选择想知道为什么APSC画幅机器没有全画幅机器拍人像虚化效果更理想么读了本文希望对大家在理论上有所收获。文章开头部分为我在网上转载的某达人的文章看过之后通过自己的计算验证了他的说法。在评价数码相机等小片幅机器镜头的成像包括视角和景深、焦外成像效果将其与全幅机器相比较时其等效焦距、等效光圈值都要用原值乘上“等效倍率”例如一个f的标准镜头安装在等效倍率为的APSC机器上等效焦距和等效光圈是f。这个等效光圈只影响景深、焦外成像效果不影响曝光量。本人是做技术工作的对各种技术原理都比较感兴趣又爱好摄影所以就认真研究了一下相机的焦距、光圈、景深之类的参数之间的关系。或许正是因为搞技术的思维习惯的原因摄影玩儿了有些年头了拍片总是没大长进总觉得入不得门但一谈起技术方面好像倒经常是一套一套的。好吧闲话少说开始正题。本人过去玩儿胶片机。第一台数码相机是年买的CanonG。看着说明书上:焦距:mm(等效于机mm)最大光圈F:。觉得参数真不错照人像一定好。只有点儿奇怪:为什么最小光圈只有而不是一般机的或更小?能保证照风景所需的景深吗?想想看片幅变了、焦距变了景深肯定变。但是会怎么变?跟过去的经验有什么关系?搞不清楚。不管它先玩儿起来再说。等用G拍了些片子才发现跟最初的猜想正好相反。照人像时无论光圈开多大背景总是不够虚可拍风景景深真是不错!看看这张阿姆斯特丹中央火车站的照片用的是f=mm(等效mm)F=从近处的地面一直到最远处的顶棚和铁轨都是那么清楚。HYPERLINK"http:imagedoccomDownloadImgjpg"t"blank"阿姆斯特丹中央火车站CanonPowershotGf=mm(等效mm)F=看来需要认真了解一下是怎么回事儿了。上网上找找文章看到有一篇说是同一个镜头装在全幅机器上与在APSC机器上成像是相同的APSC机器只是截取了其中一部分因此景深是一样的。见:http:articlexitekcomshowarticlephppage=id=下面一段是引自这张帖子引文:三、景深与透视关系由于出现了等效倍率的概念那么这个等效倍率是否对画面的景深和透视关系也有影响呢?前面说了:感光器件面积的减小实际上相当于在全画幅中切割下中央部分。那么对于画面而言:只要拍摄机位不发生变化景深和透视关系没有发生变化。比如EFUSM安装在EOSD上等效于镜头。但是在同样机位使用EFUSMEOSD和EFLUSMEOSDs拍摄这个的景深和焦外成像依然是的景深和焦外成像效果并不能等同于的景深和焦外成像效果。归纳如下:等效倍率的出现除了改变有效视角外不改变三个主要参数:最大光圈、景深、透视关系。引文完。这说法好像有点儿似是而非说是不能等效于好理解但装在APSC机器上输出成照片时放大倍数要更大一些景深效果真的相同吗?看来还得从基本的景深公式出发来思考:景深公式(有许多种表达方式但都是等效的):S=u*f*f(f*fF*C*u)R=u*f*f(f*fF*C*u)其中:F:光圈C:可接受的弥散圆直径u:准确对焦的物距f:镜头焦距S:可清晰成像的最远距离。大于u。从u到S之间的距离又称为后景深R:可清晰成像的最近距离小于u。从R到u之间的距离又称为前景深R到S之间的距离范围是总的景深。*:代表乘号。从几何光学的原理看只有距离为u的物体才能在胶片平面上准确对焦在此距离之外的任何一个“点”在胶片平面上的成像都会扩展为一个小小的圆盘称为弥散圆。如果这个弥散圆太大了就会模糊成一片而不能清晰成像。这可以用下面的示意图表示。为了更简单明了我们就不讲镜头的什么前主面、后主面简单的当做只有一个主面了。图中镜头与胶片的距离近似为镜头焦距fPu表示可以准确对焦的物平面与镜头的距离是uPr是可以清晰成像的最近物平面与镜头的距离是RPs是可以清晰成像的最远物平面与镜头距离是S。从图上看到Pu上的一个点发出的光通过镜头孔径后正好聚焦在胶片上形成一个点Pr上的一个点发出的光通过镜头孔径后的焦点在胶片后面在胶片上的成像是一个直径为C的小圆Ps上的一个点发出的光通过镜头孔径后的焦点在胶片前面然后又散开为一个直径为C的小圆在胶片上成像。在这里所谓“可清晰成像”的含义就是指处于景深范围内的任一个点在胶片上成像的弥散圆直径小于可接受的C。从这个公式看到影响景深的诸因素有镜头焦距、光圈、物体距离和弥散圆直径好像跟胶片幅度不相关。这里边焦距、光圈、物体距离这三个影响景深的参数我们都很熟悉了但对于可接受的弥散圆直径C就比较陌生:这个参数该取多大?对最后的成像有何影响?也就是说一个点弥散到多大可以认为是清晰的?我们无论用什么片幅的机器拍摄最后总是要放大到相纸上观看(注)。这里我们以R照片为例。R照片画幅高度是毫米(相当于A纸那么大)在正常的厘米左右距离上观看时人眼大约可以分辨毫米的细节就是说达到全幅高度对线的解像度就可以算是“清晰”了。这要求在底片上同样应该达到对线。对于底片由于底片幅度是*毫米弥散圆直径就应该小于=毫米对于APSC底片幅度是*毫米所以弥散圆直径应该小于=毫米。这两个弥散圆直径之比正好等于两种片幅高度之比。也就是对于小片幅的底片其弥散圆直径应缩小到“等效倍率”倍。在这里我们得出一个结论:为了最终的照片“同样清晰”可接受的弥散圆直径与“等效倍率”成反比。我们再回到计算清晰成像距离S和R的两个公式上来:S=u*f*f(f*fF*C*u)R=u*f*f(f*fF*C*u)以APSC机器对全幅机相比较为例为了在同一机位拍摄下同样的视角APSC机器镜头焦距f要缩小与片幅高度相同的比例:=倍两个公式中分子部分缩小了*=倍。为了结果不变就要求分母也缩小同样的倍数。再来看看分母中相加减的两项:f*f和F*C*u其中f*f项也缩小了倍只要F*C*u也缩小倍就可以保证景深不变。其中u是所要拍摄的物距是不会变的C是可接受的弥散圆直径缩小了倍。于是可以设想如果光圈F数值也缩小倍也就是光圈大倍则视角和景深都保持不变。具体地说如果一个APSC片幅的机器想要得到与机器装一个f=F=镜头相同的视角和景深效果需要采用焦距为=光圈为=的镜头!另外也可以设想一个焦距f=毫米光圈的镜头装在APSC机器上其视角与景深相当于焦距为*=毫米光圈为*=的镜头安装在机器上拍摄的效果。在这里我们又得到一个结论:小片幅机器要想得到与全幅机器相同的视角和景深其镜头焦距要缩小“等效倍率”倍其光圈数值也要减小“等效倍率”倍(光圈需要增加“等效倍率”倍)。或者换一个说法:在评价小片幅机器镜头的成像效果时其等效焦距与等效光圈值都要用原值乘上等效倍率!回到上面的引文如果改写成:“EFUSMEOSD的景深与焦外成像效果等同于EFEOSDs的景深和焦外成像效果。”就更清楚了。上面讨论的是要想在小片幅的机器上获得与全幅机器相同的视角与景深效果需要用更短焦距、更大光圈的镜头。另一个问题就是同一个镜头用在小片幅机器上景深如何变化(当然视角会变窄)?还是从那两个公式出发这时由于焦距f物距u光圈F都不变只有弥散圆直径C变小了“等效倍率”倍。对于R分母变小了因此R会变大更接近于u了对于S分母变大了因此S会变小同样是更接近u了。总之是景深范围变小了。要想景深不变唯有把光圈值加大等效倍率倍。于是再有一个结论:同一镜头安装在小片幅机器上想要获得与全幅机器相同的景深光圈调整值需要加大“等效倍率”倍(光圈需要减小“等效倍率”倍)。现在再来看看前面提到的CanonG相机的情况。按照说明书其焦距为毫米相当于机器的毫米也就是等效倍率约为。那么该镜头的光圈F相当于机器F。其最小光圈F相当于机器上F!难怪G机器最小光圈只有!难怪上面那张用F拍的照片景深那么好因为这时的景深与焦外成像相当于机器的毫米F。当然这个等效光圈只影响景深、焦外成像不影响曝光。为了防止混淆厂家的说明书只会提小型数码相机的“等效焦距”却从来不会谈到“等效光圈”。总之就是一句话:小片幅机器需要更大的光圈!这些小型数码相机的“等效光圈”往往实在是太小了只能用来拍风景很难拍出背景虚化漂亮的人像!这也是许多DX经常提到全幅机的焦外成像如何如何漂亮的原因。这是确有其事的!需要注意的是这里提到的等效光圈只是为了保证相同的景深与焦外成像效果并不影响曝光参数的确定。曝光参数还是只需要考虑场景亮度、胶片感光度、光圈、快门速度。与镜头焦距、相机的片幅无关。根据上面的分析我们可以来比较一下全幅机和小片幅机器在成像方面的特点。首先是对于需要深度背景虚化的人像照片小片幅机器很难得到与全幅机相同的结果。例如如果想用APSC机得到L头在全幅机上相同的透视与焦外效果需要的等效焦距为=这倒不难。但看看光圈需要=!我们找遍历来所有厂家出的各种等级的牛头、狗头、马头之类总之是找不到F的商业产品!(不知道特殊专用产品是否有这样恐怖的东西!)就算是要一万多米的f牛头到了APSC上也就相当于f还不如全幅机配个普通的f呢!进L牛头多出来的投资不如进个全幅机身更合算!另一方面在需要大景深的风景片、长焦距的体育、打鸟等应用APSC在许多方面能够发挥优势。可以廉价获得更长等效焦距(我这样的最多也就玩儿得起f了上在D上等于有了f还能自动对焦!要是再有IS就好了!)!可以用更大的光圈、等效倍率平方分之一的快门速度得到相同的景深有利于避免手震避免高速运动物体模糊等问题。当然对于要求高清晰度的优质照片小片幅机器需要颗粒更细腻的胶片(或是面积更小的CCD感光单元)这意味着胶片速度更慢或CCD需要设置在更低的ISO速度下以避免噪点太明显。这样快门速度就又要降下来了。不过在光线条件好时这不是大问题就算是光线差点儿现在那么多超强的后期降噪软件也能补偿一些画质损失。相信用过全幅机和C幅机的朋友应当有这样的体验:在用全幅机拍风景时光圈总要放到很小至少以上有时甚至要。但是用C幅机的时候往往光圈放在有时甚至都够用了很少需要以上。因为对于C幅机光圈的景深相当于全幅的了!上面的分析说明:全幅机在拍摄深度背景虚化的人像方面有明显优势。APSC机器在拍摄需要大景深的风景片方面基本能做到与全幅机一样好。在拍摄需要长焦距、高速运动的体育、打鸟等题材时至少在器材成本方面有明显优势。上面的一堆都是理论分析实际结果如何还真没机会试过。按我的计算头上在APSC机器上效果应当与上在全幅机器上效果基本相同。可惜的是本人除了APSC机器另外几样都没有。真希望那位有齐了以上样器材的DX帮忙验证一下看看真的是否是这样?先在这里感谢了!分析中发现一个现象也是挺有趣的顺便说说。对于APSC机器等效焦距应当乘等效倍率倍(例如)同时光圈也要加大到等效倍率倍(也乘)才能保证获得相同的景深效果。结果是镜头的通光孔径不变(通光孔径=焦距光圈值)!也就是进入机器的总光通量要求是相同的!而镜头的价钱基本上就要看最前面那片儿玻璃有多大结果APSC镜头一点儿也不会因为焦距短了而省钱!当然如果并不总是要用最大光圈又另当别论了。又及:文中多次提到“弥散圆”这个名词好像很陌生其实大多数人都见过了。我们想想那些背景虚化得很漂亮的照片远处的一些光点会成为一些虚的圆点或圆环这就是“弥散圆”啦。只是虚得有点儿大变成一些很漂亮的圆点点了。至于不同镜头虚化的是否漂亮在相同景深条件下很大程度上取决于光圈是否圆。其实这些虚化的圆点儿就是光圈孔在成像面的投影如果光圈譬如说是角形的投出来的影就是角形的而折返射头由于中央有个反光镜的遮挡投出的影就像个面包圈。(注):文章中是以R相片为例来对于可接受的弥散圆直径进行分析。现在多数数码照片是在监视器上看的譬如说是分辨率为X的UGA监视器。这时照片的分辨率大于对线就够了。对于底片弥散圆直径应小于=毫米对于APSC底片应该小于=毫米。当然,如果作品还需要放大、剪裁则需要的弥散圆直径还要减小。如果输出照片尺寸变了需要的解像度(线数)也应相应变化。 通过http:wwwdofmastercomdofjshtml给出的景深计算器我们做两组实验数据对比第一组为D上镜头开全光圈距离被摄物体米时的景深效果我们看到它与无敌兔同样机位的焦距光圈(实际应为*=)时的景深效果相一致。第二组为D机身L头开F光圈离被摄物体米时的景深效果我们通过数据看出他与无敌兔机身带小白兔镜头在mm开F光圈同样距离被摄物体米时的拍摄效果完全相同而与在光圈(假设能实现)的无敌兔景深效果则差的很远前者为M景深后者则为M。 器材RAZRVx参数快门: 因此说像D这样的APSC机身买个这样的一万多的头拍摄效果与全副无敌兔机身加一个()的头的效果相差无几这也就是为什么专业摄影人都喜欢用全副的道理了。

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