摄影,一半艺术,一半科学。
艺术探讨起来很复杂,需要不断修炼后才敢发言;科学谈起来则相对简单,因为大多数情况下它们都具有唯一性。
所以,我从简单的入手,跟大家聊一聊有关摄影的那些科学(冷)知识。
何为冷知识呢?举个例子:想要拍出背景虚化的漂亮人像,你只需要知道用长焦镜头、开大光圈、接近你所拍摄的对象就可以了,这算是热知识,作为一个拍照的人,你必须掌握。而冷知识呢,则是它背后的原理——为什么大光圈就能使景深变浅?为什么裂像重合就能完成对焦?为什么镜头表面都需要镀膜?......
如果你都知道,那请帮我纠错;如果你仍似懂非懂,那不妨跟我一起来学习——既能增强内功,又能提升逼格。
先从对焦谈起——获得清晰、锐利的图像应该是最基础,也是最重要的。
图1-上:对焦过程演示;下:磨砂/裂像屏示意图
沿光轴方向移动镜头,使来自被摄物体的影像准确的聚焦于成像平面上,便是对焦。
在取景器中判断是否准确合焦,通常可以分为直观的所见即所得和由参考系给出提示两种——前者对应磨砂屏,后者对应裂像(微棱和裂像原理类似,所以不单独分开)和旁轴标志性的黄斑。
磨砂屏(毛玻璃)的所见即所得,就是让你通过自己的眼睛来亲自确认最终的对焦画面——清晰,则合焦;模糊,则失焦。
提示对焦方式则是由——分裂画面的重合(裂像)或者分离影像的重叠(黄斑)——来提示你合焦了,它并不会将最终的合焦画面给你看。
图2-黄斑对焦示意图
一、理解黄斑对焦
这里请出佳能的人气小旁轴QL17GIII友情出任模特
其实,“黄斑对焦”只是口头称呼而已,它正确的名字应该是——联动测距仪式对焦系统RangeFinder——因为旁轴相机的取景和成像由不同的光学系统负责,所以不可能像单反相机那样直观的看到合焦情况,于是徕卡便发明了这套能够与成像镜头产生机械联动的取景器系统,利用三角测距原理,实现精确的对焦:
由已知的直角三角形底边长度L和斜边角度a,便可以求得垂直边长F
这就是为什么旁轴相机都长着两只眼睛的原因了,原来它们之间的距离,就是三角测距中重要的常量——L,这里,我们叫它测距(对焦)基线。
佳能QL17GIII的对焦系统,就是名副其实的联动式测距系统,只是相对徕卡而言简化了许多:两条平行的光线通过反光镜与透镜进入我们的眼睛,当旋转镜头来对焦时,镜头的前后运动联动了取景器中可旋转改变角度的透镜,使测距光线的角度发生偏转,从而令实像和虚像或重叠、或分离,让我们知道是否已经对准了目标。
所以,联动式测距系统依靠的就是“由已知求未知”的原理——已知的是旁轴相机两只眼睛的间距,也就是测距(对焦)基线,以及测距光路的偏转角度,而根据“掌握越多的线索,便能得出更准确的结果”的原理,测距基线的长度便直接决定了黄斑对焦的精度。
先来看看大名鼎鼎的徕卡M3(0.92)的有效对焦基线是多少吧——63.71mm(物理基线69.25mm×取景器放大率0.92),那QL17GIII的如何呢?我的实测值是物理基线长26.5mm,然后乘它的取景器放大率0.6,所以有效测距基线就是15.9mm。跟徕卡比短了不少对吧,不过鹤群中的矮子站在鸡群里仍然算是高个子——同样使用40mm焦距镜头的单反裂像对焦系统,其测距基线长度最多不超过8mm!难怪我感觉用裂像对焦那么吃力呢......
图片来自网络-徕卡的联动测距系统要比QL17GIII复杂不少,而且对焦基线非常长,精密的机械/光学构造和超长的基线,保证了对焦的精确度
那么,你知道单反相机中裂像对焦系统的测距基线在哪儿吗?它的对焦原理又是如何呢?下一次再跟大家详细的讲讲。
第一次写这么严谨的文章,如果犯了一些错误,敬请指出。另外如果你有什么建议,也请不要吝啬。文章中除了最后一张图片来自网络外,其他都是由本人拍摄/制作,并不是严格的光学绘图,如果在示意上有歧义的话,请帮忙纠正,谢谢!
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