测光 焦距与焦距转换系数

光线经过透镜就会聚成一点（焦点） ，镜头的焦距就是从镜片（或镜片组）的中心到底片(CCD)的距离，单位是毫米（mm）。对全幅135数码单反相机以及我们以前常用的135胶卷相机（使用超市里的盒装胶卷）来说，焦距50mm的镜头称为“标准镜头”，简称标头，拍出来的照片类似肉眼平视的感觉（视角为45°左右）。
　　严格的定义是：标准镜头就是焦距等于底片（或CCD）对角线长度的镜头。单张135底片是24x36mm，根据勾股定理计算，其对角线长度为43mm，所以135画幅的标头应该是43mm。在实际应用中我们把焦距为40-60mm的都称为标头。早期的单反相机是与50mm镜头捆绑销售的，这也许是称其为“标准镜头”的原因吧。
　　广角镜头（焦距小于35mm）能够让照相机“看得更宽阔”，因为它视角大；长焦镜头（焦距大于70mm）能让照相机“看得更远”，但视角窄。长焦镜头也称远摄镜头或望远镜头。从焦距的定义就可以推断出，广角镜头都身材矮小，长焦镜头都高大威猛。以后我们只要一看到那些又粗又长的大家伙，不用说那都是长焦头。
　　焦距固定的镜头即定焦镜头。1960年以前，变焦基本靠走。1965年之后，焦距可以调节的变焦镜头开始大量上市。变焦镜头的优势是明显的，改变焦距不用再走路，只需转动镜头筒。但变焦需要一套复杂的光学系统（其内部结构大多超过十片镜片），这给变焦镜头带来了两个问题: 1，体积和重量大; 2，成像往往都不如最好的定焦镜头成像清晰。
　　光学变焦与数码变焦
　　我们经常看到数码相机广告上写XX倍光学变焦。这里的变焦倍数＝最大焦距值/最小焦距值。一个28-280mm变焦镜头的光学变焦倍数就是280mm/28mm，即10倍。光学变焦英文名称为Optical Zoom，它依靠镜片的位移来实现焦距的改变。光学变焦倍数越大，里面的镜片就越多，镜头体积相应较大，画质相对较低，光圈相对较小。
　　光学变焦并不是越大越好。一般来说，只要愿意花大价钱认真设计精心制作，以目前的技术水平，光学变焦比在4倍以内的镜头其光学素质才有可能接近或者达到定焦头的平均水准，比如佳能Canon 70-200mmF2.8IS镜头（市价两千美元，重1.5公斤）。超过4倍变焦的镜头其光学素质基本不可能达到定焦头的水平。
　　1995年以来市场上陆续出现了10倍以上的大变焦镜头，光学变焦越大当然越方便，但成像也会相应下降。2007年底上市的Panasonic松下FZ18数码相机其光学变焦为28-504mm，达到了不可思议的18倍，但实测这款相机的镜头边缘解像度相当差，看来18倍已经接近光学变焦目前的技术极限了。
　　关于数码变焦我只有三个字：骗人的。数码变焦只是电子放大，软件稍作改动就可以从一倍到一万倍变焦任君自取。只有光学变焦才是真正的变焦，数码变焦是厂家用来欺骗外行消费者的。
　　以下是135镜头对应焦距说明：
　　表2-1：焦距与135相

值得注意的是：一个镜头是不是标准镜头（标头）不是看它的焦距而是看它的视角，视角45度的就是标准镜头。对120相机来说80mm焦距镜头才是标头。在数码时代，对Nikon D40x等小CCD的数码单反来说，33mm焦距的镜头就是标头。
　　镜头的焦距转换系数
　　在数码时代的2008年，只有极少数售价昂贵的顶级数码单反CCD才与原35mm胶片一样大（36x24毫米），绝大部分数码相机CCD面积都比原胶片小，由此产生了镜头焦距转换系数的概念。Nikon非全幅DSLR的焦距转换系数均为1.5，也就是说原来135相机的镜头安装到D40，D80，D300等数码单反上，其焦距要乘以1.5，50mm的标头变成了75mm，200mm的变成300mm，以此类推。
　　之所以有焦距转换系数这个东西，是因为我们几十年来习惯了135相机和35mm胶卷的世界。如果以前几十年胶卷一直就是nikon D40x的CCD那么小，现在我们完全可以不需要所谓的转换系数而直接把33mm焦距镜头叫做标准镜头，因为它的视角是45度。在胶片时代我们的世界是很简单的，除了少数专业人士用120和大画幅相机，绝大多数人都使用135相机。表2-1关于镜头焦距的分类就是针对135相机和35毫米胶卷来说的。几十年来我们往往把50mm焦距，标准镜头以及45度视角这三者等同起来。
　　进入数码时代以来，这个观点是不对的，或者说不完全对，因为只有在CCD面积与35毫米胶片一样大的时候，焦距50mm的镜头才依然是视角为45度的标准镜头。如果焦距不变，CCD面积变小，镜头的视角也会变小，因为镜头的视角是由镜头焦距和胶卷（或CCD）尺寸两者联合决定的。参见下图：
　　图2-3：焦距，CCD尺寸，视角三者的关系

图中focal length就是焦距，angle of view就是视角。根据上图可以推论：假如焦距不变，CCD越小，镜头视角越小。Nikon D40x数码相机CCD的对角线长约为原35mm胶片的2/3，如果镜头焦距保持50mm不变，我们发现视角从原来的45度变成了30度。如果要保持45度的视角，则需要把焦距缩短为33mm。也就是说，33mm镜头的成像因为CCD变小而与原来50mm镜头的成像一致，等于是33mm镜头变成50mm的了。我们就把这50/33=1.5称为镜头的焦距转换系数，它的计算公式为135胶片与非全幅DSLR的CCD对角线长度之比。
　　因为不同品牌型号的数码单反CCD大小不一（有APS-H画幅、DX画幅、APS-C画幅和3/4系统等），所以焦距转换系数也不同。CCD面积越小，其焦距转换系数越大。SONY和Pantex宾德非全幅DSLR的镜头焦距转换系数与尼康一样为1.5。 佳能40D和400D系数为1.6，Sigma SD14系数为1.7。奥林巴斯Olympus E3，E410，E510和松下Panasonic L10等3/4系统的数码单反镜头转换系数为2。
　　值得注意的是，有的人看到原200mm镜头在非全幅数码单反上变成了300mm，就说数码单反像增倍镜一样拉长了镜头的焦距。这个说法是错误的。数码单反并不是增倍镜，只是因为CCD面积小，成像就如同在原135胶卷相机的36x24mm面积上截取了中间部分，这个中间部分和原300mm镜头的成像范围是一致的。虽然成像范围一致，但数码单反使用300mm镜头的效果并不完全等同于全幅相机使用200mm镜头的效果，例如它们对景深的影响就不一样，也就是说镜头转换系数只影响视角。
　　同是50mm焦距，CCD尺寸一变，镜头的视角大不相同。进入数码时代以来，我们的世界变得复杂起来，因为数码相机CCD从24x36mm到黄豆大小的1/2.5英寸甚至更小，足有十几个不同的规格。以前用35mm胶卷的时候，只要一看焦距就知道视角大小，现在的CCD五花八门，光看镜头焦距不知道CCD大小，我们无法得知视角范围。为了让大家回到那难忘的看焦距知视角的35mm胶卷时代，现在数码相机说明书在实际焦距后面都会注明“相当于135相机xx-xxx焦距”，有的干脆实际焦距都不写了，直接在镜头上标注这个“相当于135的xx-xxx焦距”，这样大家就好理解了。

认识单反镜头前面那一圈字

　　CANON ZOOM LENS：佳能变焦镜头
　　EF-S代表小CCD数码单反 （其CCD尺寸为APS单张底片大小）专用镜头（焦距转换系数为1.6），EFS镜头不能用在佳能传统胶卷单反 及其全幅CCD数码单反上。
　　18-55mm 代表变焦范围18-55毫米（乘以焦距转换系数1.6后相当于135传统胶卷单反焦距28-88mm）
　　1:3.5 - 5.6：此镜头在最小焦距18mm时最大光圈为F3.5,   在最大焦距时最大光圈为F5.6
　　CANON INC. 代表佳能公司
　　?58mm表示镜头滤色镜口径为58毫米

　　佳能A650IS小数码DC该机镜头变焦范围为7.4 - 44.4毫米，在最小焦距7.4mm时最大光圈为F2.8,   在最大焦距44.4mm时最大光圈为F4.8
　　IS为Image Stabilizer, 表示此镜头内有图像稳定器（镜头防抖）。6x表示6倍光学变焦，44.4/7.4 = 6
　　该镜头相当于35mm照相机35-210mm焦距，由此可得该镜头焦距转换系数为4.73，计算如下210/44.4=4.73=35/7.4
　　单张135底片对角线长度为43.3mm，若焦距转换系数为4.73，我们得出该机CCD对角线长度为43.3/4.73=9.15毫米，真的是非常小啊。