摄影从入门到放弃 篇十九:说说相机等效那些事!

2020-01-20 11:51:29 99点赞 567收藏 174评论

在张大妈众多的爆料中和原创中,总能在下面看到这样一种评论,那就是等效。

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新手一看蒙了,刚学会曝光三要素,光圈快门ISO之间的关系,手里的镜头光圈一下乘以1.5,乘以2了,这。。快门的降到多少啊。

说说相机等效那些事!

本篇就是以浅显易懂的文字,来教你理解画幅焦距光圈之间的等效关系。

为了避免误会,先说结论。

等效是存在的,但是许多等效的延伸理论却确是错误的。

在物距固定的前提下

画幅和焦距都不影响画面的透视关系,所以等效焦距是存在的。

我从来不相信眼见为实,世间万物,都可以用数学模型来解释,关于光路的大学教材已经许多年没有修改过了,所以在教材里面内容可以作为一个非常有力的论据,学美术的人在最开始学的时候,在透视这块的知识也可以相互印证。

说说相机等效那些事!

先说等效系数

学过数学和物理的都知道,我们日常的计量单位都是有精度限制的,比如说黄金可以是99%纯度,也可以是99.9纯度,亦或者99.99纯度,你去市场买一斤肉,就是恰好的500克么?即便是在严谨的科学实验中,对于误差的要求也是不一样的,只要是在误差允许的范围之内,数值的浮动对于最后的结论是没有影响的。

说说相机等效那些事!

那么等效系数也是如此,全画幅是36X24的大小,APSC一般是24X16的画幅,长宽都缩小了1/3,自然焦距就增加了0.5倍。那么对于M43这种4:3的比例,应该怎么算?我们画一个图就知道了。

说说相机等效那些事!

由于我们的镜头一般覆盖的像场是个圆形,我们的传感器尺寸可以内切最大的圆形,就是直径为对对角线长度的。为了方便计算,我们把这个数值四舍五入之后,近似于2。所以M43等效系数就约定俗成是2了。

有了等效系数,我们怎么来运用呢?

如果你初中物理课上没打瞌睡的话,你应该记得凸透镜成像的原理

说说相机等效那些事!

记不记得那个跳动的小火苗?

说说相机等效那些事!

相机镜头原理简化起来,跟这个差不多。

我们在回忆一下凸透镜成像原理,节选自初中物理教材,结论如下:

1、当物距大于2倍焦距时,则像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距,像比物小,物像异侧。

2、当物距等于2倍焦距时,则像距也在2倍焦距, 成倒立、等大的实像。此时物距等于像距,像与物大小相等,物像异侧。

3、当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时,则像距大于2倍焦距, 成倒立、放大的实像。此时像距大于物距,像比物大,像位于物的异侧。

4、当物距等于1倍焦距时,则不成像,成平行光射出。

5、当物距小于1倍焦距时,则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距,像比物大,物像同侧。

放到相机里,物距就是相机与物体的距离;焦距就是相机镜头的焦距;像距就是传感器成实像的距离,实际拍摄中也就是对焦的动作。

但是由于相机用的多片透镜,实际的光路要比这个复杂的多。为了方便理解,我们就理想化这个模型,因为结论是一样的。

在相同镜头的前提下,全画幅相机成了一个清晰的倒立实像,如果画幅缩小,但是物距和焦距没有变,自然像距也不会变,但是成像的介质面积小了,所以只能展现出原来照片的一部分。

其他条件不变的前提下,用小画幅相机拍照拍出来的是大画幅相机的中间截取部分。所以在像素足够大的前提下,例如A7R4或者GFX100,截取中间部分可以完全模拟APSC和M43画幅照片(一模一样)。

但是焦距是透镜的物理特性,并不随着画幅大小而改变。

如果一个半画幅挂一个个56镜头,一个全画幅挂85镜头,他们在同一个位置取景,拍摄相同的东西,透视上会有什么区别?

答案是没区别。

因为透视关系只跟物距有关,在不改变物距的前提下,焦距的改变是不会改变透视的,所以半画幅焦距乘以等效系数相当于(注意是相当于,误差允许)全画幅焦距。

等效焦距是成立的,但是要注意的是,实际上等效的是透视,焦距并没有改变。

如果严谨一点的说,在同一物距前提下,不同画幅,不同焦距的镜头之间存在一个等效系数,可以使他们拍出一样视角的东西。

反过来,同样画幅的相机,通过改变焦距,拍摄出来的肖像照片,由于物距不同,所呈现的透视也不同,反而无法等效。

说说相机等效那些事!

那么等效光圈又是怎么回事呢?

光圈F的定义是是焦距/镜头同光直径所得的数值,镜头同光直径越大,通光量T又越大,所以,在误差允许的范围内,F值跟T值的差几乎可以忽略,不过比如富士56APD,或者外接了一个ND滤镜之后,加上镜头本身镜片的透光度不一样,实际上不同镜头的F值跟T值差距是很大的。

头一阵讲的曝光三要素里,其实严谨的说,应该算T值,不过目前市面上标注T值的镜头很少,除了几个带特殊镜片的和电影镜头之外几乎找不到了。

T值=F值/√透光率

在不严谨的拍摄活动中,可以用F值来代替T值进行曝光计算。

F值的作用主要表虚化和景深。

什么是景深?

这里面先说一个概念,叫弥散圆。我们小的时候用放大镜烤蚂蚁的时候,阳光并不是完全汇聚成一个点,而是一个小圆形,这个圆形越小,温度就越高,但是这个圆形是有个极限的,大于或者小于这个距离之后圆形会扩散,这个就是弥散圆。这是由于我们的透镜是有误差的导致的,我们称之为相差,如果透镜足够完美,那么所有光线会汇聚到一个足够小的点上。

如果单纯烤蚂蚁和烧火柴来说,并不一定要那个最小的圆才会点着火柴烤糊蚂蚁,稍微往前或者向后一点也都可以达到那个温度。在最小的弥散圆前后一段距离我们都能烤死蚂蚁,那么这段距离,我们叫做焦深。那么由于相机成像是跟实际物体一一对应的,那么在物距前后这么一段距离,我们称之为景深。

说说相机等效那些事!


若这个圆形像的直径足够小,成像会足够清晰,如果圆形再大些,相片会显得模糊,在这个临界点所成的像被称作容许弥散圆。如果弥散圆的直径小于人眼的鉴别能力,在一定范围内实际影像产生的模糊是不能辨认的,这个不能辨认的弥散圆就成为容许弥散圆。如果此圆形足够小,肉眼依然可被视为点的合焦成像。这个可以被接受的最大直径被称为容许弥散圆直径。在摄影中,通过弥散圆判断图像是否锐利进而判断景深的深浅。

那么画幅变小,在上面讲到透视的等效关系,那么相应的镜头的覆盖角度也相应变小,成倍率关系,自然组成弥散圆的光线角度也就小了。但是容许弥散圆在直径并没有因此缩小,所以前后容许弥散圆之间的距离相应的增加了。(初中几何原理)也就是说,景深增加了,自然虚化就降低了。

景深(虚化)简单来说就是光圈,物距和焦距三者共同决定的,但是深究只有发现,他们通过共同协作,最后影响景深虚化的是这个叫弥散圆的东西。

说说相机等效那些事!

这个公式超纲了,可以忽略。

结论就是,这个也是成比例关系的。

于是等效光圈也成立了。

但是由于F还表通光量,所以对于新手来说很容易把通光量也等效了。

最简单的理解就是在物距相同的前提下,富士用56 F1.2镜头和索尼A7M3用85 F1.8拍出来的画面几乎是一样的。(千万别说颜色~)

说说相机等效那些事!

最后一个就是等效ISO

这个也是最容易让人断章取义的。认为画幅小的相机在同样ISO下面会欠曝,进而引申出来画幅小的相机高感不好画质不好等等一系列言论。

公式我就不列举了,很晦涩。

结论就是单个像素的面积越大,画质就越好,高感能力就越强。

APSC画幅的像素目前已经达到了2400万以上,让他去跟2400万的全画幅比高感显然是不占优势。6400+万像素的a7r4截取成APSC正好是2600万,截取成M43正好是1600万,如果放到到4433(GFX100S),正好是一个亿。这说明在半导体技术相同的前提下,GFX100S和A7R4和XT3和GX85的高感能力是一样的。(都是索尼传感器)

但是,由于厂家调教和工艺制程的原因,很难有哪两家厂家的CMOS性能是完全一致的,所以这种比较就显得毫无意义。

说说相机等效那些事!

但是结论就是显而易见的,更大画幅更小的像素会获得更好的高感能力,(所以A7S2是1200万像素,但是ISO能达到惊人的102400),而高感能力是画质的指标的重要组成,所以一般情况下画幅越大,画质越好这个概念没问题。前提必须同一代技术。

总结

等效焦距和等效光圈是客观存在的,但是如果不理解其中缘由胡乱使用势必会出笑话。

前提必须物距相同才可以。

等效ISO,虽然有些道理,但是使用意义不大可以忽略。

写在最后

为什么会有等效这一说法?在之前厨子老师写的无反相机历史的时候就讲过,最早出现的无反相机其实是M43画幅的,在经历了几代之后已经发展到性能想当可以的程度。随后随着入门级全画幅单反的出现,很多人觉得全画幅并不是天上星辰遥不可及,纷纷去购买全画幅相机,在今天看来,那个时代的入门级全画幅相机基本上除了个全画幅以外,其他方面几乎就是个入门级水平,根本不够看。而某论坛上面的某品牌粉丝为了彰显自己的品牌的优越性,于是开始的一捧一踩的表演,底大一级压死人和等效党就是在这个时候出来的。

风雨十年:盘点无反相机的发展历程历史与趋势从相机诞生至今已经快200年,人们在不断改进成像质量的同时也在努力优化相机的使用体验。自动化、电子化是交互设备发展的大趋势:测光表以及自动曝光控制的出现使得相机使用门槛大大降低,工程塑料以及电子元件的运用则提高了制造效率、降低了生产成本,而自动对焦技术的出现真正敲开了千家万户的大门,使得照一个厨子| 30 评论31 收藏60查看详情

画幅即正义

不用全画幅都是人傻钱多,都是异端,目前还是有很多人抱着这个想法。

我喜欢把相机比作汽车,因为他们有很多相同之处,人们对于选择汽车的宽容度显然更高,我从哈弗H5换成了奔驰GLA,空间和排量都有所降低,但是换来的是更好的操控和更优秀的驾驶体验,我的身边没有什么人质疑我的选择。

同理,我将尼康D750换成了性能更好的半画幅富士XT3,却有人说为啥换一个“残幅”,镜头等效Blabla。。。

好价Nikon 尼康 D750 单反相机 单机身8299元值友爆料原文:https://item.jd.com/1230455.htmlD750作为尼康全画幅中的中端机型,加入了旗下全画幅单反中首个反转屏,122万像素3.2英寸,结构类似A6000,方便不少。除此之外,尼康还大度加上了Wifi分享功能,与时俱进了一把。内核方面采用了2400万像素全幅CMO红尘宝贝| 0 评论0 收藏0去购买好价FUJIFILM 富士 X-T3/XT3 无反相机 单机身9099元值友爆料原文:京东下单实付9099元,持平站内优惠价格,喜欢的值友可以关注咿呀我是谁我在那| 0 评论0 收藏0去购买


更优秀的操控,更好的机身性能,更靠谱的视频功能难道还不如一个拍成片放电脑都分辨不出来的“画幅”重要么?

画幅优越党,你们该歇歇了。生活是多姿多彩的,为什么不允许其他人有跟你不一样的想法呢?

说说相机等效那些事!


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