电视摄像教程：不同尺寸CCD与镜头焦距对视场角的影响

镜头是摄像机的重要部件，被称为摄像机的“眼睛”，它能将景物真实地反映在成像装置上，而且能改变景物的客观影像。它由聚焦镜、变焦镜、主透镜等光学透镜和光圈等机械调节装置组成。常用镜头如图2-2所示。

1.焦距

焦距是指镜头光学中心到成像装置之间的距离，是衡量镜头光学性能的重要参数之一。在电视画面创作过程中，摄像师可以通过改变焦距来实现造型和构图的变化，从而形成多变的视觉效果。光学镜头成像示意如图2-3所示。

图2-2　常用镜头

图2-3　光学镜头成像示意

2.视场角

视场角指成像装置有效成像平面边缘与镜头光学中心所形成的夹角。从画面造型角度上说，视场角的大小反映了不同焦距镜头在水平方向可摄取的景物范围的大小。在成像装置面积不变的情况下，镜头焦距决定了视场角的大小，焦距越长视场角越小，焦距越短视场角越大。不同尺寸CCD、镜头焦距与视场角的关系如表2-1所示。

表2-1　不同尺寸CCD、镜头焦距与视场角的关系

3.光圈

光圈是镜头内通过改变通光孔大小来控制通光量的机械装置，它由一组薄金属片组成。镜头光圈的大小一般用光圈系数也称F系数表示。如F1.4、F2、F2.8、F4、F5.6、F8、F11、F16、F22等。光圈大小示意如图2-4所示。

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图2-4　光圈大小示意

每相邻两挡光圈系数相差倍，进光量相差2倍。光圈系数进光量可以这样计算（以和F5差两挡光圈进光量为例）：进光量相差倍率=52÷2.52=4，则F5.0的光圈进光量是F2.5的光圈进光量的4倍。

可见，光圈系数与光孔直径成反比，因此较小的光圈系数对应的实际光圈大些；光圈系数越大实际对应的光圈反而更小。因此，看镜头的好坏可以从最小光圈系数看出，其数值越小就意味着能在更低的照度下工作。光圈参数的计算公式为：

光圈系数=镜头焦距÷光孔直径

摄像机上一般都有自动调节光圈的装置，摄像机可以根据摄取场景的平均照度来选择合适的光圈，这给摄像师提供了不少便利。但是在照明条件频繁变化的场景中，或逆光，过亮、过暗背景等特殊光线条件下，为了保证主体曝光正确，摄像师就要手动选择合适的光圈。

4.景深

当镜头聚焦到某点时，这个点就能在电视画面上清晰成像，同时这个点前后一定范围内的景物也比较清晰。这种被摄景物能够清晰成像的纵深范围就是景深。景物前面的清晰范围称为前景深，景物后面的清晰范围称为后景深，前景深、后景深之和称为全景深，一般我们说的景深就是指全景深。景深越大，焦点前后清晰的范围越大；景深越小，焦点前后清晰的范围就越小。景深示意如图2-5所示。

图2-5　景深示意

影响景深的主要因素有光圈、焦距和物距。

光圈，在镜头焦距和拍摄距离一定的情况下，光圈越大景深越小；光圈越小景深越大。

焦距，在光圈和拍摄距离一定的情况下，镜头焦距越长景深越小；镜头焦距越短景深越大。

物距，在光圈和镜头焦距一定的情况下，物距越远景深越大；物距越近景深越小。