什么是光學(xué)變焦 光學(xué)變焦是什么意思?

哈嘍小伙伴們 ，今天給大家科普一個小知識。在日常生活中我們或多或少的都會接觸到什么是光學(xué)變焦 光學(xué)變焦是什么意思?方面的一些說法，有的小伙伴還不是很了解，今天就給大家詳細(xì)的介紹一下關(guān)于什么是光學(xué)變焦 光學(xué)變焦是什么意思?的相關(guān)內(nèi)容。

(相關(guān)資料圖)

什么是光學(xué)變焦(光學(xué)變焦是什么意思？)

也許你是攝影師，也許你是攝影愛好者，或者是對攝影略知一二的入門級用戶。你或多或少聽過“縮放”這個詞。還可以知道變焦分為“數(shù)字變焦”和“光學(xué)變焦”。這兩種變焦有什么區(qū)別？如何在相機(jī)上實(shí)現(xiàn)幾十倍變焦？本文將詳細(xì)解釋數(shù)字變焦和光學(xué)變焦。

什么是變焦？

光學(xué)變焦

數(shù)碼變焦

縮放動作

縮放倍數(shù)

差異化應(yīng)用

結(jié)論

什么是變焦？讓我們看一個動畫來直觀地感受縮放效果:

變焦相機(jī)拍月亮

所謂變焦，從字面上可以理解為焦距的變化。熟悉鏡頭的朋友對焦距的概念并不陌生。我們說的50 mm和85 mm的鏡頭是焦距。焦距的變化意味著畫面中物體大小的變化。焦距變大，視野變窄，畫面中物體的比例變大，焦距變小，視野變大，畫面中物體的比例變小。所以在拍攝的時候，我們只需要隨意扭動變焦環(huán)進(jìn)行放大縮小，完全不需要移動我們的位置。

轉(zhuǎn)動變焦環(huán)直接改變?nèi)【爱嬅妗?/p>

相機(jī)的變焦通常是通過擰動鏡頭的變焦環(huán)來實(shí)現(xiàn)的，一些緊湊型相機(jī)需要調(diào)節(jié)相機(jī)上的變焦桿來控制鏡頭電機(jī)來實(shí)現(xiàn)變焦。不同的相機(jī)有不同的變焦方式，甚至有些相機(jī)在變焦停止后還能繼續(xù)放大。這背后的原理是什么？讓我們具體看看光學(xué)變焦和數(shù)字變焦。

我們之前提到的通過改變鏡頭焦距的變焦方法叫做光學(xué)變焦。因?yàn)楣鈱W(xué)變焦的原理是通過改變變焦環(huán)來改變鏡頭內(nèi)部的鏡頭位置。因此，我們通常聽到人們變焦鏡頭，即通過在鏡頭內(nèi)移動鏡頭來改變焦距的鏡頭。

鏡頭光學(xué)變焦原理示意圖

我們常見的24毫米-70毫米鏡頭可以在24毫米和70毫米之間任意更換。我們可以在取景器中直觀地看到相應(yīng)場景的變化。通常變焦鏡頭需要額外的變焦鏡頭組，所以體積和重量都比定焦鏡頭大。不同的鏡頭變焦設(shè)計原理不同，包括內(nèi)部變焦和外部變焦，所以是否變焦不能簡單地通過鏡頭是否可伸縮來判斷。比如尼康70-200鏡頭的鏡頭長度在整個變焦行程中沒有變化。

我們可以從字面上理解所謂的數(shù)字變焦，它是通過相機(jī)內(nèi)部的數(shù)字原理而不是光學(xué)原理來實(shí)現(xiàn)的。數(shù)碼變焦時，相機(jī)會剪切當(dāng)前圖片進(jìn)行放大。放大時，相機(jī)通過內(nèi)部算法放大空后補(bǔ)齊缺失的像素，所以稱為數(shù)字變焦。數(shù)字變焦的原理導(dǎo)致變焦后圖像質(zhì)量嚴(yán)重?fù)p失。

如果不讓相機(jī)剪切圖片進(jìn)行縮放，可以嘗試用軟件剪切完成的照片，得到同樣的縮放效果。如果你有一個高像素的機(jī)器，你仍然可以得到很好的效果，當(dāng)你剪兩次照片。需要注意的是，剪切圖片的分辨率會明顯降低，尤其是想要大尺寸打印第二張剪切照片的時候。

數(shù)碼變焦效果也可以通過后期切割獲得。

關(guān)于變焦的功能，我們首先了解到鏡頭焦距的變化有以下功能:

視角的變化，也就是我們所說的視角寬度的變化。焦距越長，視角越窄，焦距越短，視角越寬。所以變焦鏡頭最大的功能就是視角靈活，不需要改變拍攝者的位置就可以將畫面放大縮小。例如，在體育或野生動物拍攝中，可以使用長焦來拉近拍攝對象。風(fēng)景建筑等題材使用廣角鏡頭接收更多場景。

視角的變化，即廣角端會形成由近及遠(yuǎn)的透視感，而長焦端會在空之間形成壓縮感。廣角透視可以形成強(qiáng)烈的視覺沖擊。長焦端空之間的壓縮感，適合拍攝人像、靜物等突出題材的畫面。

熟悉景深原理的朋友一定知道，影響景深的不僅僅是鏡頭的光圈大小，還有鏡頭的焦距。焦距越長，景深越淺，焦距越短，景深越大。所以用一些長焦鏡頭拍攝時，即使光圈不是很大，也能得到明顯的背景模糊效果。比如70-200鏡頭，即使f/5.6的光圈值，在200端也能得到明顯的背景模糊效果。

不同焦距的光學(xué)變焦除了視角不同外，視角也會有不同的變化。

以上三個功能僅限于鏡頭的光學(xué)變焦，而數(shù)字變焦只能改變視角，不能改變視角和景深。

我們經(jīng)常在一些相機(jī)的廣告中看到這樣的描述:某某相機(jī)有某某倍的變焦，比如10X、30X等。有些人看到這些內(nèi)容會覺得有些困惑。這是什么意思？在鏡頭的光學(xué)變焦中，變焦因子或變焦比是指最長焦距除以最短焦距的比值。比如尼康200mm-500mm鏡頭的變焦倍率為500/200 = 2.5x，這叫變焦倍率。變焦倍率越大并不意味著焦距越長，而只是變焦范圍越大。比如尼康28毫米-300毫米鏡頭的長焦端雖然不如200-500，但變焦倍率已經(jīng)是10倍變焦了。所以，選擇變焦比高的相機(jī)，不一定意味著能拍多遠(yuǎn)，而只是廣角端到長焦端的跨度。

等效焦距與變焦因子關(guān)系及其效果示意圖

我們市面上常見的高倍放大的機(jī)器都是小底尺寸的產(chǎn)品。這種設(shè)計的好處是可以保持相對較小的機(jī)身體積，獲得更大的變焦倍率，尤其是長焦端由于等效焦距可以“賺”很多的長焦。

緊湊型高變焦相機(jī)尼康Coolpix B600相機(jī)

以尼康Coolpix B600產(chǎn)品為例，使用1/2.3英寸CMOS可以獲得24mm-1440mm的等效鏡頭視角，實(shí)際上配置的鏡頭只有4.3 mm-258 mm的變焦范圍，這里需要提到的一點(diǎn)是，所謂的“賺”遠(yuǎn)攝范圍只是從視角上賺，其他遠(yuǎn)攝帶來的視角和景深并沒有改變。

攝像機(jī)等效焦距和視角示意圖

我們已經(jīng)系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了光學(xué)變焦和數(shù)字變焦。差別非常明顯。首先，在圖像質(zhì)量方面，光學(xué)變焦比數(shù)字變焦有很大的優(yōu)勢。光學(xué)變焦讓你在幾乎不損失畫質(zhì)的情況下獲得更廣闊的視野，同時也有相應(yīng)的視角和景深變化。然而，數(shù)字變焦是以犧牲圖像質(zhì)量為代價來獲得長焦等效視場的。只注意視野的變化，沒有其他視角或景深的變化。更簡單的方法是放大照片，這相當(dāng)于數(shù)字變焦。

與光學(xué)變焦相比，數(shù)字變焦在獲得相同視場圖像質(zhì)量方面有明顯的損失。

兩種縮放方式不能簡單的判斷好壞。雖然在光學(xué)變焦中可以以無損畫質(zhì)獲得寬廣的視野，但需要額外的變焦鏡頭組，即額外的成本和體積等。數(shù)碼變焦只要你的像素足夠高，還是可以通過裁剪得到不錯的畫面效果，不需要額外的鏡頭組參與。比如萊卡Q系列采用了28毫米定焦鏡頭，在Q2時代采用了4700萬像素傳感器。通過數(shù)字變焦，可以獲得超過28毫米的35毫米、50毫米和75毫米的視角。當(dāng)然，隨著等效焦距的增加，總像素會明顯減少:

28毫米視角4700萬像素

35毫米視角3000萬像素

50毫米視角1500萬像素

75毫米視角660萬像素

徠卡·Q2使用高像素來實(shí)現(xiàn)定焦鏡頭的變焦效果。

變焦的發(fā)明對拍攝具有重要意義。我們可以在不改變拍攝位置的情況下任意改變拍攝角度，尤其是對于一些不方便靠近被攝體的情況，變焦鏡頭可以快速對被攝體進(jìn)行放大。但是我們必須記住光學(xué)變焦和數(shù)字變焦的區(qū)別。特別是，請記住數(shù)字變焦會損害圖像質(zhì)量。我們買一些緊湊型相機(jī)的時候，廣告商為了提高宣傳效果，就把數(shù)碼變焦的變焦因子揉進(jìn)去了。當(dāng)你使用變焦功能時，光學(xué)變焦會繼續(xù)放大圖片，實(shí)際上是數(shù)字變焦。如果你不喜歡這個功能，你通常會有禁用數(shù)字變焦功能的設(shè)置。

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責(zé)任編輯：Rex_02