摄影镜头技术性能参数数值直接决定着该摄影镜头的适用范围、品质高低与价格档次,从而影响着摄影者在摄影中对该镜头的具体选择与评价。
摄影镜头的主要技术性能参数有:有效像场直径、焦距、视场角、最近调焦距离、最大相对孔径、分辨率、调制传递函数曲线、像场照度均匀率、杂光系数、彩色贡献指数、镜头长度、镜头重量等。
摄影镜头各项技术性能的具体指标。
摄影镜头技术性能参数数值直接决定着该摄影镜头的适用范围、品质高低与价格档次,从而影响着摄影者在摄影中对该镜头的具体选择与评价。
摄影镜头的主要技术性能参数有:有效像场直径、焦距、视场角、最近调焦距离、最大相对孔径、分辨率、调制传递函数曲线、像场照度均匀率、杂光系数、彩色贡献指数、镜头长度、镜头重量等。
指当摄影镜头光圈开至最大时,摄影镜头能使无限远景物在像平面处结成清晰影像的区域直径(像场直径),该数值一般等于或略大于曝光窗对角线长度(某些透视调整用摄影镜头例外——远远大于曝光窗对角线长度)。不同规格照相机的曝光窗尺寸(即所摄画幅尺寸)不同(见照相机),与其所配套之摄影镜头所对应的有效像场直径也就不同。其中所摄画幅尺寸愈大的照相机,其所配置之摄影镜头的有效像场直径也就愈大。
为摄影镜头的重要性能参数。在摄影镜头领域,焦距又细分为光学焦距、法兰焦距、后顶焦距、前顶焦距等项。见镜头焦距。
指摄影镜头主点H至焦点F间的距离,单位一般为毫米。光学焦距又细分为设计光学焦距与标称光学焦距。摄影界通常所说的“焦距”一词是专指“标称光学焦距”,它决定着该摄影镜头视场角的大小。
又称像面定位距、定位截距,分摄影镜头法兰焦距与机身法兰焦距。摄影镜头法兰焦距指当摄影镜头对无限远∞调焦时,自该摄影镜头的镜头筒轴向定位端面(供与机身镜头座相配合),至该摄影镜头理想成像平面(即像方焦平面)之间的距离,单位为毫米(变焦距摄影镜头的理想像平面应取其像面漂移范围的中间位置处)。机身法兰焦距指机身上镜头座定位端面至机身内影像传感器或感光胶片乳剂平面之间的距离,单位为毫米。机身法兰焦距与摄影镜头法兰焦距应精确相等。
又称后工作距,指当摄影镜头对无限远∞调焦时,自摄影镜头最后一片透镜之后顶点,至该镜头像方焦点之间的距离,单位为毫米。该距离决定着机身允许取景反光镜与快门所占的空间深度。
指自摄影镜头最前一片透镜之前顶点,至该镜头物方焦点之间的距离,单位为毫米。该值的大小,决定了为获得同样影像放大率时(设镜头焦距f相同),摄影镜头前镜片与被摄物平面间的空间纵深大小。若从事近摄工作,一般希望前顶焦距较大,以便于对被摄体进行布光和不易妨碍被摄昆虫的自然活动;而从事翻拍工作,则希望前顶焦距较小,以利选择较矮的翻拍架。
简称视角,指摄影镜头一次所能拍摄下之景物空间范围的两侧边缘,相对摄影镜头物方节点的夹角。当照相机画幅尺寸规格确定后,与该型照相机相匹配之诸多摄影镜头的视角一般与其焦距紧密相关。当使用同一照相机在同一机位针对同一景物摄影时,焦距愈短的摄影镜头其视角愈广,能一次拍摄下来的景物空间范围愈宽阔,相同摄影距离处的景物影像相对愈小;焦距愈长的摄影镜头则视角愈窄,能一次拍摄下来的景物空间范围愈狭窄,相同摄影距离处的景物影像相对愈大。见视场角。
此外,供不同画幅规格使用的同焦距值的摄影镜头之间,其彼此视角将相差悬殊。当两摄影镜头的焦距值相同时,所摄画幅尺寸愈大的摄影镜头,所对应的视角愈广,愈趋近短焦距镜头系列;所摄画幅尺寸愈小者,所对应的视角愈窄,愈趋近长焦距镜头系列。
又称最近摄影距离,指摄影镜头调焦距离刻度标尺上最近的那挡距离刻度。摄影镜头最近调焦距离愈近,愈有利于进行近距离拍摄,从而可把被摄物体拍摄得愈大,以便更清晰地展示出其细节与质感。
指调节摄影镜头的光圈调节环,使光孔开至最大位置时的相对孔径(即最大入射光瞳直径与摄影镜头焦距的比值)。摄影镜头的最大相对孔径愈大,在相同环境照明条件下,被摄景物投射到像平面处之成像光线的能量就愈多,故此愈有利于在环境较暗的场合获得适宜曝光,当然该摄影镜头的镜筒直径与镜头成本也将相应增大。
指摄影镜头清晰分辨被摄景物纤微细节的能力。显然,摄影镜头的分辨率愈高愈好。检测分辨率的方法如下:用被测摄影镜头针对标准分辨率标版精确调焦,然后在像平面上度量1毫米宽度内该摄影镜头能分辨开的最细密的黑白相间的等宽线条对数(黑白线条等宽有利于比较),其单位为“线对/毫米”(lp/mm)。
即MTF曲线,指以MTF值为纵坐标(0-1),以空间频率N为横坐标(单位为线对/毫米,即lp/mm),或以像场中心至像场边缘的距离为横坐标(单位为毫米),标示摄影镜头成像性能高低的曲线,是衡量摄影镜头品质的重要指标。调制传递函数曲线可表征摄影镜头清晰分辨被摄景物纤微层次的能力。其中调制传递函数曲线在横坐标0处的MTF值愈趋近于1, 同时子午曲线与弧矢曲线的差异愈小,且随着空间频率N(或自像场中心向像场边缘)的增大,调制传递函数曲线下降得愈缓慢的摄影镜头品质愈好。
当被摄景物各部位的亮度呈均匀分布时,像平面处的照度分布一般并不均匀——像场中心的照度最高,自像场中心至像场边缘的照度依次降低。摄影者希望像场中心与像场边缘之照度的差异愈小愈好,即像场照度均匀率愈高愈好。
光学系统像面上杂光曝光量E杂与像面上全部曝光量E全之比称为杂光系数η(η=E杂/E全)。中国国家标准GB 9917—88中规定定焦距Ⅰ级、Ⅱ级摄影镜头及变焦距摄影镜头的杂光系数η应分别≤3%、5%、5%(在光圈F8下测量摄影镜头光轴上的数值)。
摄影镜头的杂光指该镜头成像时投射到像平面处的非成像光线。若摄影镜头成像时杂光过大,则将导致所摄影像的清晰度与色彩饱和度下降,故此摄影者希望摄影镜头的杂光系数愈小愈好。为下降摄影镜头的杂光,生产厂家多在透镜与空气接触的表面进行镀膜处理,镀多层膜之透镜一般比镀单层膜之透镜的消杂光效果要好,但成本也将相应升高;同时还在透镜片外圆处涂黑,以及在镜筒内壁车出螺纹并涂黑,以减少反光。
为衡量摄影镜头彩色平衡是否良好的性能指标。国际标准ISO 6728—1983对摄影镜头彩色贡献指数的标准数值规定如下:B/G/R分别为。
一般指当摄影镜头调焦至无限远时,镜筒轴向定位端面至镜筒前端面之间的距离(显然该值比整个镜筒全长要略短一点)。