主题：[转载]摄像机镜头结构的基础知识

与薄透镜不同的是，在描述厚透镜的成像规律中引入了主平面的概念：一个为景物方的物方主平面；一个为成像方的像方主平面。她们用来界定物距与像距，同事在成像过程中也有特别的意义。厚透镜如图：

后顶焦距（后焦）：

后顶焦距是镜头使用过程中的一个特别有用的概念，它是指从镜头最后一片透镜的表面到成像平面之间的距离。它对于镜头设计而言非常有意义。比如，在摄像机中，在镜头之后会有分光装置，分光装置之后是摄像机的成像平面，这就要求摄像机镜头的后顶焦距要足够大，以便有足够的空间留给分光装置。

另外，对于摄像机而言，由于在使用过程中经常拆卸镜头，加上振幅等原因，往往会导致镜头的后顶焦距环松动，这些情况会引起镜头在变焦过程中对焦不实的现象发生，也就是我们常说的“后焦虚了”。

专业摄像机镜头上的调焦环都是手动的。环上的刻度一般都刻有“m”和“in”两种单位。刻度范围从最近调焦距到无限远，刻度的分布呈现“近松远密”的规律。

调焦过程应该注意以下三点规律：

近顺远逆当被摄物体距离摄像机镜头越来越近时，应该按照顺时针的方向（从摄像师的方向看）转动调焦环进行调焦；反之，当被摄物体距离摄像镜头越来越远时，应按逆时针方向转动调焦环进行调焦。

近快远慢当被摄物体距离摄像镜头越来越近时，调焦环的转动幅度越来越大；反之，当被摄物体距离摄像镜头越来越原始，调焦环的转动幅度越来越小。其实，调焦环上的刻度分布就表明了这一点，被摄物越近越难跟焦。

焦点前置对运动物体跟焦并不是一件容易的工作。当然，景深会对跟焦产生影响，越大的景深跟焦相对容易些，反之越难。焦点前置的意思是，当在被摄物靠近镜头的情况下，应该注意使焦点往前赶，这对跟焦是非常重要的。这也是为什么在拍摄人物时（特写以下的景别），调焦点总要选择在人物的鼻尖位置的原因。

变焦环

变焦环是用来改变镜头焦距值的。对于给定的画幅尺寸而言，镜头的焦距值越大，其视角越小；反之，焦距值越小则其视角越大。变焦环通常会与伺服相连接，当与伺服断开时，它是可以自由转动的。变焦环的转动不会影响焦点环。也就是说，两者之间没有联动关系。

变焦比

它是摄像机上光学变焦镜头的一个重要的量化参数，表示最长焦距与最短焦距之比。通常一个变焦镜头的变焦能力可以用其变焦比和最小焦距值共同表示，如：14:1-8.5mm，表示该镜头的变焦比为14倍，最小焦距值为8.5，最大焦距值为14*8.5=119mm。

近摄环的使用

所有的镜头都有一个最近拍摄距离的限制。摄像镜头的最近拍摄距离与镜头的变焦范围有关，比如14:1-8.5mm的镜头来说，其最小调焦距离大约在0.8~0.65m之间，而一个变焦范围更大（如33:1）的镜头的最近调焦距离可能在2m以上。

为了让摄像机最大限度满足实际拍摄的需要，在摄像机镜头上配备了近摄环。近摄环处于光圈环之后。当拍摄距离小于镜头最近拍摄距离时，摄像师可以打开近摄环进行拍摄。但是，在使用近摄环的过程中，镜头不可以再进行推拉操作，否则会导致焦点不实。这一点和使用广角附加镜一样。

近摄环使用完毕后，一定要拨回到起点位置。

法兰环通常与近摄环相连，是5个环中使用频率最小的环

摄像镜头在出厂时法兰环是设定好的。但是，摄像机由于在使用过程中受震动等一些因素的影响，法兰环会发生松动，这会导致在推拉镜头过程中焦点“漂移”。这种漂移和人为的焦点改变是不一样的，它的表现是只要镜头焦距一变，焦点就会跑掉。如果发生类似情况，说明法兰环发生了问题。调节步骤如下：

1、 将光圈位置放置在手动状态。

2、 打开光圈，将调焦板或者棱角分明的物体放置在约3米的地方，使调焦板的照度足够充分。

3、 拧松法兰环。

4、 使用手动或者伺服将镜头焦距设置在长焦位置。

5、 对准调焦板进行调焦

6、 再将镜头设置在广角状态。

7、 转动法兰环直到调焦板影像变实。

8、 重复以上步骤。

9、 拧紧法兰环，完成法兰环的调节。

分光系统

彩色摄像机是利用加色法原理来实现色彩再现的。对于专业级别的摄像机，它对三原色光的感应往往是单独进行的。因此，在摄像机的光路中必须有分光系统将景物的入射光分成红、绿、蓝三种原色光。常用的分光系统有分光棱镜和三向色镜两种。

分光棱镜

分光棱镜的结构如图：

分光棱镜由三块棱镜和两个结合面组成，其中两个结合面上分别蒸镀有不同厚度的干涉膜。

第一个结合面上的干涉膜能反射蓝光，而让绿光和红光通过。蓝光经过第一棱镜的前界面的全反射而最终到达感蓝CCD。

第二个结合面上的干涉膜能能允许红光通过而反射绿光，并最终使绿光到达感绿CCD。

红光通过两个结合面时不发生方向变化直接到达感红CCD。

成像光线经分光系统的分光作用后，变成三种原色光分别被各自的CCD接受，从而形成三个与原色光各自对应的影像。分光棱镜由于其准确的分光性能而被普遍应用于专业级的摄像机中。

滤镜系统

摄像机滤镜转盘上的滤镜主要完成两方面的工作。其一为较色温滤镜，它调整入射到CCD上的光的光谱成分以配合白平衡调节；其二为中灰镜，用于配合摄像镜头的曝光及景深控制。

较色温滤镜

1、3200K档这档滤镜是无色透明的，它是为了配合摄像机处于3200K左右的低色温光源照明情况下的白平衡调整。因为摄像机CCD固有的光谱感光性能与灯光型电影胶片相似，故在低色温照明下，其校色滤镜为无色透明的。

2、5600K档这档滤镜是橙色的雷登85B镜，它是为了配合摄像机在使用日光等高色温光源照明时的白平衡调整。使用这档滤镜时，会导致大约一档的光量损失。

灰镜

灰镜档是为了配合曝光控制和景深控制的。在摄像机上的灰镜档是以透光率来界定的。理论上灰镜档分得越细越好，但过分细分是不可能的。

有的摄像机上木有单独的灰镜档，而是将灰镜和校色镜合而为一。常见的是5600+1/mND（m因不同的机型而不同）。比如5600+1/16ND，即是将5600k档的校色镜与滤光镜合而为一，这种滤镜档位设计主要是为了配合室外强光拍摄的要求。

对于那些有单独灰镜档的摄像机，如DVW-790WSP，其灰镜档与滤镜档相互独立。按照透光率的不同分为1/4、1/16、1/64等档位。这种自由组合在实际拍摄中是很有用的，比如有3档灰镜和3档滤镜的摄像机总共会有9种不同的选择。

另外，有些摄像机还在滤镜转盘上留下一个空白位置，在这个位置上可以有选择地安装摄像师常用的效果滤镜，这在拍摄时是十分方便的。

常用效果滤镜

除了在摄像机滤镜转盘上的滤镜外，对于特殊拍摄效果的要求，摄像师还可以直接在镜头前安装滤镜。一般在镜头的遮光斗上配有专门的滤镜插座。这些插座也有尺寸之分。

电视摄像和电影摄影中的滤镜出来尺寸外木有十分严格的区分。常用的滤镜有：

1、 UV镜——一般属于镜头的固定配置

2、 偏振镜——当拍摄某些静止画面时，用来消除被摄物表面的偏振光。

3、 渐变镜——当被拍摄画面的左右或上下亮度发差较大时，使用渐变镜可以降低发差。

4、 星光镜——根据所用星光镜的型号不同，拍摄夜景时可以使点光源呈现不同形状的星型效果。

5、 柔光镜——起柔化焦点的作用，常用于女性人物的拍摄。

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