认识摄像机镜头.docx
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认识摄像机镜头
认识摄像机镜头
认识摄像机镜头
徐枫
随着广播电视领域数字时代的到来，人们关注的目光较多地集中在摄像机、录像机等摄、录编设备的数字化进程上，而往往比较忽视对摄像机镜头的认识和了解。
殊不知镜头是整个电视信号流程中的第一个环节，它的合理选择和正确使用直接关系到图像的质量及效果。
因此，作为一名电视工作者，对摄像机镜头的选择和使用应予以足够的重视。
然而，在日常工作中会经常遇上的“如何识别镜头，如何按需要选择镜头，如何保养镜头等”这些问题，却不一定每一个人都能准确地回答上来。
相信读完本文，将会对你有所帮助。
一、摄像机镜头的分类
摄像机镜头有很多种分类方法。
按镜头视角可分为广角镜头、标准镜头和长焦镜头。
按镜头的成像质量可分为广播镜头、业务镜头、高清镜头等。
按镜头的成像尺寸可分为1/2”镜头、2/3”镜头等。
而通常情况下我们可按使用场合将其分为电子新闻采集和演播室/外景镜头和业务级便携式镜头镜头三类。
二、摄像机镜头的结构
摄像机镜头的结构是多种多样的，但大体上可分为光路和电路两部份。
其中光路部分的作用是将被摄物体的光信号成像于摄像机的光电传感器（CCD）上，电路部分则实现对光路聚焦、变焦、光圈等饲服控制及遥控等。
这里我们重点介绍一下光路部分。
光路部分由光圈和多个镜片组构成。
每个镜片组都包括有多个不同的凸、凹透镜。
正是这些不同的透镜有机地结合在一起，并沿特定轨道相对运动从而实现了聚焦、变焦、扩展等功能。
这些镜片组通常可按功能分为聚焦、变焦、中继三组。
图1所示为普通便携式镜头的光路示意图。
图1摄像机镜头成像示意图
光圈是由两组沿特定轨道滑动的黑色金属叶片构成。
他是的可控制镜头光通量的可变孔径光阑。
调节光圈时，叶片以光轴为中心做伸缩运动，光阑孔径随之改变从而达到控制镜头光通量的目的。
三、摄像机镜头的命名方法
不同厂家对镜头有不同的命名方法。
这里我们介绍一下目前国内使用较多的佳能、富士能两家公司对镜头的命名方法。
这两家公司的产品名称大体上可分为前缀、焦距特性和后缀三个部分组成。
各部分含义如下：
1、前缀：
前缀部分一般由1—2个英文字母组成，其含义包括镜头的成像尺寸（即镜头所适配的摄像机CCD尺寸是2/3”还是1/2”）和镜头的使用场合等含义。
2、焦距特性：
焦距是指镜头中心到焦点的距离，一般以毫米为单位。
摄像机镜头属变焦镜头，其焦距可在
前缀
J
2/3”（ENG/EFP）
A
2/3”（ENG）
YJ
2/3”（业务级）
Ah
2/3”（EFP）
H
1/2”（ENG/EFP）
S
1/2”（ENG）
YH
2/3”（业务级）
T
1/3”（ENG）
HJ
2/3”（高清便携）
HA/XA
2/3”（高清）
PV
1”（演播室、外景）
HAF
2/3”（高清定焦）
PJ
2/3”（演播室、外景）
MA
2/3”（微距）
PH
1/2”（演播室、外景）
MAF
2/3”（微距定焦）
UJ/XJ
2/3”（高清演播室、外景）
MS
1/2”（微距）
MSF
1/2”（微距定焦）
焦距
变焦比X广角焦距
变焦比X广角焦距
后缀
1
B
带棱镜光学补偿（不含1/2”）
MD
马达驱动
2
IE/I
内置扩展镜（倍率镜）
RM
手动聚焦，伺服变焦
K
无扩展镜（倍率镜）
ZM
手动聚焦，伺服变焦带快速寻景
V
内置0.8X扩展镜
RD
全伺服
W
内置0.8X和2X扩展镜
ZD
全伺服带快速寻景
3
R
手动聚焦，手动、伺服变焦
SM
手动/伺服模块可互换
A
手动、伺服聚焦，手动、伺服变焦
T
遥控聚焦、变焦
L
手动聚焦，手动变焦
4
S
伺服光圈
L
手动光圈
5
D
数字伺服
空白
模拟伺服
A
带穿梭拍摄功能
6
V
内置图像稳定器
C
平滑变焦
SC
电影摄影镜头
D
数字控制系列的演播室/外景镜头
四、如何选择摄像机镜头
到此为止，我们已经具备了选择摄像机镜头的相关知识了。
接下来我们来谈谈具体如何操作。
选择镜头的一个重要标准就是看该镜头的使用场合。
镜头的使用场合不同选择时考虑的侧重点也不一样。
一般情况下我们可按以下顺序来考虑选择镜头。
1、对用于电子新闻采集的镜头，我们一般优先考虑的是镜头的重量、广角的性能，其次才是变焦比参数，最后才考虑成像质量两个特性。
2、如果为演播室选择镜头，则需要考虑广角镜头和标准镜头的合理搭配。
大型演播室还需要适当配置长焦镜头，并考虑是否需要伺服等。
一般说来把图像质量和变焦比作为重点优先考虑，其次考虑广角性能，而重量则不如电子新闻采集镜头那么重要。
3、为大型户外活动的现场直播选择镜头，不仅同样要考虑多种镜头的有机组合，同时还要适当选择遥控、伺服，并将图像稳定器列入选择对象。
通常来说可将变焦比放在首位，其次考虑广角性能，再次考虑图像质量和镜头重量。
除上述外，在镜头的选择中还有一个需要考虑的因数。
那就是镜头的最近拍摄距离即最近物距（MOD），此处不再赘述。
四、摄像机镜头的保养
摄像机镜头是十分精细的设备，需要认真的保养。
通常做好以下几件工作不断可保证镜头的质量，而且还可大大地延长镜头寿命。
1、每一个使用人员必须牢固树立“摄像机镜头的防水能力是非常有限的”这一观念，尽力避免在雨中或潮湿环境中使用。
万不得已时用过后一定要尽快用柔软的干布将镜头周身擦拭干净，并与干燥剂一起放于密封的塑料带内一段时间以将镜头内水分彻底吸干，避免镜头发霉。
此外水分也很容易将灰尘等污物带入镜头上活动部件的间隙中，引起以下提及的问题。
2、受空气中灰尘、手上汗水等的影响，镜头上活动部件的间隙中难免会有污物进入。
若不及时清除这些污物，光圈、变焦等活动部件会受到磨损，对镜头造成损害，严重时甚至使活动部件卡死无法工作。
如果发生这种情况，一定要请专业人员及时进行维修处理。
3、由于以上两项原因，镜头必需定期进行维护保养。
一般情况下可半年到一年进行一次维护保养。
4、相对于镜头的价格而言，UV镜这个防紫外线的镜片可谓小巫见大巫了。
然而，UV镜在保护镜头方面的作用却不可小视。
它不仅放潮、防尘还可有效的防止镜片的物理损伤。
没有UV镜，摄像机镜头遭到划伤后拍摄夜景和逆光时的效果可就不敢恭维了，而且更换起来代价高昂。
5、在摄像机镜头的维护中，还有一件事，那就是后聚焦的调整。
具体步骤如下：
1）将西门子星图（由中心部分细边缘粗的一组放射线组成的测试图，见图2）贴于墙上，将光圈完全打开。
2）对ENG镜头而言，将物距定为3米；对BOX镜头而言，将物距定位5米。
3）在长焦端聚焦。
4）变焦到广角端。
5调节后焦环使广角端聚焦。
6）重复3）—5）直到在广角端和长焦端都能准确聚焦。
五、特殊镜头和光学附件
为满足一些特殊要求和创造一些特技效果，各厂家还开发了许多特殊镜头和光学附件，大体有如下几种：
1、鱼眼定焦附加镜：
使用鱼眼定焦附加镜时，原来的变焦镜头成为定焦鱼眼镜头，同时会产生一定程度的失真。
在原镜头的最广角端，镜头的焦距比原来还要小。
2、广角倍率镜和广角定焦附加镜：
广角倍率镜能将原镜头的焦距缩小一定倍数，使焦距更广，并对原镜头的光圈数基本无影响。
广角定焦距附加镜能将原来的变焦镜头变为焦距更广的定焦镜头。
3、远摄倍率镜
远摄倍率镜的作用与广角倍率镜正好相反，能使镜头的焦距增加一定倍数。
4、微距镜
微距镜又称特写镜，用于特写拍摄，其功能是可缩短镜头的最小目标距离。
特写镜本身的焦距就成为了原镜头的最大目标距离。
镜头的最小目标距离通过下面的公式计算：
新的最小目标距离=fcxS/（fc+S）
其中：
fc=特写镜本身的焦距
S=原镜头的最小目标距离
5、紫外线滤色镜
紫外线滤色镜（UV镜）几乎是无色的，它可以吸收肉眼不能看到的短波光。
它也可用作保护镜。
除了UV镜，还有许多种类的滤色镜，大家可能已有认识。
最后提醒一句，在选购这些特殊镜头时可别忘了配上合适的匹配器，不然可就白忙了一场。
作者系制作中心技术设备部科长,高级工程师
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