關(guān)于裁切系數(shù)和等效焦距，你真的了解嗎？

首先，在了解什么是裁切系數(shù)之前，我們先來理解一下什么是焦距和光圈。

焦距是指從透鏡的光學(xué)中心，到相機(jī)中成像平面或傳感器的距離，以mm為單位。例如，一個(gè)50mm的鏡頭，光線從其透鏡中心到達(dá)成像平面的距離就為50mm。總的來說，焦距是物理測(cè)量。

變焦鏡頭可以改變鏡頭的物理焦距。有時(shí)這種運(yùn)動(dòng)包含在鏡頭內(nèi)部，鏡頭主體不會(huì)改變長(zhǎng)度，其他時(shí)候鏡頭的長(zhǎng)度則會(huì)相應(yīng)改變。然而，不管你把什么樣的相機(jī)或傳感器放在鏡頭后面，焦距不會(huì)僅僅因?yàn)槟阌幸粋€(gè)更大或更小的傳感器或膠片畫幅而改變。下面文中將解釋傳感器尺寸 (或膠片尺寸) 如何改變等效焦距，而不是鏡頭的真實(shí)焦距。

光圈是鏡頭中開口的大小。有些鏡頭有無法改變的固定光圈，但是大多數(shù)攝影鏡頭都可以通過改變光圈來控制進(jìn)入鏡頭的光線量。這個(gè)開口由光圈葉片調(diào)節(jié)，葉片可以調(diào)整以改變光線通過的孔 (光圈) 的大小。在攝影中，光圈表示為焦距與光圈開口直徑的比率，該比率通常以 f/數(shù)值表示。

這個(gè)比率同樣基于物理測(cè)量，完全獨(dú)立于相機(jī)傳感器的大小或拍攝膠片的大小。傳感器尺寸對(duì)景深有影響，但不是因?yàn)樗鼤?huì)改變光圈。光圈與膠片畫幅或傳感器尺寸無關(guān)。

35mm膠片

關(guān)于裁切系數(shù)，首先要知道的是，就像所有的“系數(shù)” 一樣，我們需要有一個(gè)基礎(chǔ)參考來作為標(biāo)準(zhǔn)。在攝影界，這個(gè)參考是一張135 的膠片。

135膠片源于35mm寬度的打孔電影膠片。1913年，德國(guó)人奧斯卡·巴納克將其用在他發(fā)明的小型徠卡照相機(jī)上，由此形成標(biāo)準(zhǔn)。135中的數(shù)字1是指不同于可重復(fù)使用暗盒的一次性暗盒，所以135膠片的完整定義應(yīng)為采用一次性暗盒的35mm膠片，也可直接稱其為35mm膠片。

在數(shù)碼攝影中，“全畫幅” 傳感器的大小與135膠片的成像尺寸相同，這種攝影畫幅的相機(jī)統(tǒng)稱為 “35mm相機(jī)”。裁切系數(shù)容易混淆的一個(gè)原因是在引用時(shí)使用“35mm”。需要明白的是，該值不是用作焦距測(cè)量，而是用作膠片尺寸的測(cè)量。膠片的成像面積為 24 x 36mm，但膠片寬 35mm。所以，當(dāng)你想到“35mm” 時(shí)，要知道它不是指鏡頭焦距。你可以在 35mm相機(jī)上安裝任何焦距的鏡頭，甚至 35mm的鏡頭。

多年來，35mm相機(jī)一直是世界上最受歡迎的相機(jī)。在 35mm相機(jī)的世界中，焦距在50mm左右的鏡頭將提供一個(gè) “正常” 的視角，具有人眼般的視角。焦距較短的鏡頭將提供更寬的視角，焦距較長(zhǎng)的鏡頭將提供更窄的視野。

數(shù)碼傳感器

如果每個(gè)人都使用35mm相機(jī)拍攝，那事情就變得簡(jiǎn)單了。但是，在數(shù)碼攝影時(shí)代，很多相機(jī)傳感器的尺寸與35mm膠片的成像尺寸并不一致。早期，大多數(shù)相機(jī)的傳感器都小于 35m膠片，所以通過任何特定焦距鏡頭看到的圖像視場(chǎng)不同于 35mm膠片相機(jī)上相同鏡頭的視場(chǎng)。突然，一個(gè) 50mm的鏡頭就不再有“正常”的視野。所以當(dāng)我們使用半畫幅相機(jī)進(jìn)行拍照時(shí)，就需要知道各種鏡頭的 “35mm等效” 視場(chǎng)。而“裁切系數(shù)” 將有助于幫我們實(shí)現(xiàn)測(cè)量的轉(zhuǎn)化。

裁切系數(shù)

圓形鏡頭產(chǎn)生圓形圖像--而不是矩形。相機(jī)背面的傳感器或膠片捕捉此圖像圓的矩形部分。當(dāng)我們用 35mm膠片作為標(biāo)準(zhǔn)時(shí), 任何傳感器小于35mm膠片成像面積的相機(jī)將覆蓋給定鏡頭產(chǎn)生的圖像圓的較小部分，從而改變?cè)撶R頭的視野。這就是裁切系數(shù)的“裁切” 。

然而，因?yàn)閭鹘y(tǒng)上，給定鏡頭產(chǎn)生的視野不是角度的測(cè)量，而是鏡頭的焦距。因此，我們就需要將裁切的視場(chǎng)轉(zhuǎn)換成等效的鏡頭焦距。例如，如果你將50mm鏡頭裝在一個(gè)半畫幅的相機(jī)上, 你必須將該50mm鏡頭的焦距乘以從傳感器尺寸差異得出的系數(shù)，以計(jì)算出35mm等效焦距。然后，這將為你提供基于新的等效焦距計(jì)算鏡頭視場(chǎng)的方法。這就是裁切系數(shù)中的 “系數(shù)” 。

這個(gè)系數(shù)的計(jì)算方法為:

全畫幅傳感器對(duì)角線/半畫幅傳感器對(duì)角線 = 裁切系數(shù)

公式: 矩形的對(duì)角線可以用 a∧2 + b∧2 = c∧2 來確定

全畫幅: 24平方毫米 + 36平方毫米 = c∧2

576 + 1296 = 1872

即全畫幅傳感器對(duì)角線= 43.3mm

所以，如果你有一個(gè)帶有 APS-C 大小傳感器的相機(jī) (佳能上大約 15.6 x 23.5毫米或 14.8x22.2), 代入到公式中，你會(huì)得到 1.5x 的裁切系數(shù)(或者佳能的 1.6x)。

然后，將鏡頭的真實(shí)焦距乘以1.5x，就得到了鏡頭的35mm等效焦距。因此，在半畫幅傳感器的相機(jī)上，50mm焦距鏡頭的視場(chǎng)，就相當(dāng)于全畫幅相機(jī)上75mm焦距鏡頭的視場(chǎng)。需要注意的是，鏡頭的實(shí)際焦距不變，光圈也是如此。

如果你在半畫幅相機(jī)上使用一個(gè)變焦鏡頭，你同樣可以通過將兩個(gè)焦距數(shù)乘以裁切系數(shù)來計(jì)算35mm等效焦距。例如，70-200mm鏡頭等效成35mm焦距則變?yōu)榱?05-300mm鏡頭。

全幅還是半幅？！

全畫幅相機(jī)是風(fēng)光攝影的理想選擇，因?yàn)椴淮嬖诓们邢禂?shù)，廣角鏡頭依然保持廣角視野。半畫幅傳感器相機(jī)為鏡頭提供了類似長(zhǎng)焦的效果，非常適合一些運(yùn)動(dòng)、野生動(dòng)物和微距攝影，兩種相機(jī)各有優(yōu)缺點(diǎn)，但是總的來說，全畫幅相機(jī)在性能上還是要普遍好于半幅機(jī)，當(dāng)然價(jià)格也更貴。如果你不差錢，那么全畫幅相機(jī)可能是你的理想選擇。

也許，有的人會(huì)問，為什么相機(jī)廠商或者鏡頭廠商生產(chǎn)的鏡頭會(huì)標(biāo)明是全畫幅鏡頭或者半畫幅鏡頭？這其實(shí)是由于全畫幅的傳感器更大，所以也需要鏡頭有更大的通光直徑，才能覆蓋整個(gè)傳感器。而半畫幅傳感器面積小，所以鏡頭也不需要那么大的通光口徑，因此才有了全畫幅和半畫幅鏡頭之分。這樣帶來的好處就是，鏡頭的成本更低，并且體積小、便攜性強(qiáng)，當(dāng)然價(jià)格也更便宜。

總結(jié)

其實(shí)理解裁切系數(shù)并不難，正如上文所說的，它的存在是將角度測(cè)量 (視場(chǎng)度) 幾乎轉(zhuǎn)化為線性測(cè)量 (鏡頭焦距毫米)，明白了這一點(diǎn)，也就理解了什么是等效焦距。希望通過本篇文章能夠使你對(duì)裁切系數(shù)和等效焦距有一個(gè)更清晰的了解。