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摄影器材:鱼眼镜头

时间:2007-07-05 19:25  来源:迪派影像  作者:明月
鱼眼镜头的原理[*]

人眼的结构

鱼眼的结构

鱼眼镜头是一种超广角的特殊镜头,其视觉效果类似于鱼眼观察水面上的景物,我们知道,鱼的眼睛其实同人眼构造类似,但是人眼的水晶体是扁圆形的,因此可以看到更远处的东西,而鱼的眼睛水晶体是圆球形,因此虽然只能看到比较近的物体,却拥有更大的视角,也就是看得更加广阔,直说一鱼眼的水晶体弧度会如此高,主要就是为了应对水中光线的折射率问题,我们看杯子中的筷子会觉得筷子变弯了,这就是典型的折射。

以上就是典型的水在光线中的折射关系,根据光路可逆的规律,也就是说,如果在水中看空气中的东西的话,同样会有折射现象存在,而鱼眼镜头的原理就是根据这个获得的,如果说鱼眼在水中的视角是150度,那么其到空气中的视角可能就要达到180度。而鱼眼镜头的思路就是来自于这种特点,当然其实同鱼眼观察水面以外物体的关系真的不大,只是体现的效果比较类似,毕竟这里不存在水的折射率,只是镜头设计者研究了鱼眼的结构,才搞出了有意思的鱼眼镜头。

 

尼康8mm f/2.8圆形鱼眼镜头拍摄样片

鱼眼镜头的设计中心思想就是,拥有更大的球面弧度(类似鱼眼的球形水晶体),成像平面离透镜更近(鱼眼的水晶体到视网膜距离很近)。

  鱼眼镜头视角可以接近或者超过180度,对于135画幅的相机来说,鱼眼镜头的焦段多在6-16mm之间,视角一般都在170度左右,由于视角超大,因此其桶形弯曲畸变非常大,因此画面周边的直线都会被弯曲,只有镜头中心部分的直线可以保持原来的状态。

  

180度鱼眼
150度鱼眼
120度鱼眼90度鱼眼

  鱼眼镜头无论如何它的边缘线条都是要弯曲的,即使90度的鱼眼也是这样,这种畸变我们在很多广角镜头上都可以看到,而这就是明显的桶形畸变。同样的120度的鱼眼看起来弯曲的更加厉害一些了,而且被容纳进范围的景物更多;150度同样如此,而180度的鱼眼则可以把镜头周围180度范围内的所有物体都拍摄进去。

  从结构上来说,鱼眼镜头确实也是类似于鱼眼的结构,并且鱼眼镜头派生出两种类型,一种称为Circular Image Fisheye(圆形鱼眼),另外一种称为Full Frame Fisheye(全幅鱼眼)。圆形鱼眼是鱼眼镜头的鼻祖,其设计的视角基本在180度以上,因此画面中只能看到圆形部分,这种镜头一般拥有超大的前组镜片,且镜片弯曲度非常大(为了采集来自更多方向的光线),自然成本也极高,目前基本上已经很少有厂商继续生产圆形鱼眼镜头了,这主要还是出于成本的考虑。

   

圆形鱼眼镜头拍摄的照片

转化成360度环视照片

  鱼眼镜头的好处很多,由于视角大,其可以容纳的场景会更多,而且可以适应很多狭小空间的拍摄需求,并且随着数字化的普及,鱼眼镜头实现360度环视效果变得非常方便,而且这个往往也要比普通的接片更方便。

圆形鱼眼镜头的成像效果

   

尼康的9片5组圆形鱼眼镜头设计(镜头长度88mm)

  主流的圆形鱼眼镜头的生产厂商并不多,这里还是有必要提一下,尼康绝对是圆形鱼眼镜头生产的王者,1962年就提出了8mm鱼眼镜头的结构(9片5组),这款镜头直接奠定了尼康在这个领域的领导地位。

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