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关于传感器尺寸、焦距与透视关系等知识

1.焦距与画面透视效果之间的关系

光学中的透视由与被摄物体间的距离决定,被摄物体大小会随着其与镜头间的距离而变化,被摄物体与镜头距离越远,画面中的透视也就越大,所以物体大小随着其与镜头间的距离增加而减小。可以通过物体与镜头间距离的快速变化,来判断一个镜头能呈现的透视的特征。

上述的现象很容易在有平行线出现的环境中被察觉到,比如人行道、街道或铁轨上。

《火车进站》(1895) 卢米埃尔兄弟所拍摄的纪录影片

使用更大的传感器和更长焦的镜头来拍摄时,摄影师会控制镜头与被摄物之间的距离,捕获到与使用S35摄影机拍摄时相近的视场,同时又产生与其拥有不同的透视关系。

如图,被摄体不变,改变镜头与被摄体间的距离会产生不同的视场。

同时,左图使用了广角镜头,右图使用了相比左图焦距更长的镜头。

相同的视场,广角镜头会夸大透视的效果(远处的物体会随着与镜头间的距离变大,会迅速变小),而更长焦距的镜头会减少透视(使远处物体的尺寸更接近前景物体)。

掌握透视也是控制面部光影呈现的关键。

《极速车王》(2019)

“透视”(Perspective)也常备成为光学放大(Optical Magnification)或压缩(Compression)。

下面两张图片拥有相近的视场,使用了两支拥有不同视角的镜头:

  1. 广角镜头
  2. 长焦镜头
  3. 注意人脸的不同表现效果,以及背后房子的大小变化

2.最自然的焦距?(Natural Focal Length?)

一些图片摄影师和电影摄影师谈到“自然”焦距,作为对应我们人眼所感知到的焦距。

尽管很难给出一个准确的数字,使用35mm胶片(或135全画幅相机)拍摄的摄影师们推荐40mm~50mm之间。

(一些科学家告诉我们,人眼的有效焦距各不相同,在22与24mm之间变化---取决于人眼聚焦时的情况)。

也可以说“自然”焦距实际上是随着电影文化而不管改变的一个问题,并随着电影发展而不断演变。

一种提出这个问题的问法是:应该用哪一个镜头来拍摄全景镜头(Wide Shot)?

著名的导演—阿尔弗雷德·希区柯克使用50mm拍摄的最多。

《惊魂记》(1960)由希区柯克执导的电影

著名的人文摄影家亨利·卡蒂尔-布列松使用50mm镜头来拍摄了他所有的大画幅作品。

补充:布列松尤其爱使用精妙小巧的徕卡相机,他常用50mm镜头与其搭配

使用徕卡相机的布列松

已故的ASC会员,戈登·威利斯尤其宠爱40mm。

《教父》(1972) 戈登·威利斯为该片摄影指导


许多现代的摄影师使用了更短的焦距比如27mm或24mm来拍摄他们的全景镜头(甚至他们拍特写也用这些镜头!)。

当讨论到“自然”焦距时,我们应该考虑:

·视场,这是会随着传感器尺寸改变的

·透视效果,这个是不会改变的

3.最自然的视场?(Natural Field of View?)

什么是人类视觉的视场?

这个问题很难解释,因为人类视觉的奇妙与复杂程度。我们应该区分出高分辨率的中央视觉,和周边的低分辨率视觉。

一些科学家解释说,人类的周边视觉进化是为了保护自身,免受周边高速移动的掠食者的侵害。为了评估您自身的周边视力,请集中注意力,注视你面前的东西上,伸出你的手臂,动动手指,摆动你的手臂,看看你什么时候会看清你的手指。最终你会发现105度是最大的可视范围。

评估更清晰的中央视觉(中央凹 + 副中央凹)更加困难,因为您的眼睛不断地在扫视中移动,通过将物体的图像扫过视网膜上最高分辨率的中央凹区域来构建清晰的图像。 一些科学家估计中央视觉的视角在 40 到 50 度之间。

评估您自己的中央视觉的一种实用方法是考虑您选择在电视上观看电影的视角。

THX 公司的影院标准建议家庭影院为 40 度。 这个视野在一定程度上也是个人选择,比如你坐在电影院的什么地方,或者更准确地说,你把笔记本电脑屏幕或正在阅读的书放在哪里。

4.最自然的透视?(Natural Perspective?)

什么是人类视觉的透视?

这个问题也很难简单的回答。虽然很明显 10 毫米镜头会使房间看起来比您想象的要大,而且 150 毫米镜头似乎会使风景变平,但要确定与我们肉眼所见相对应的确切焦距更为困难。

粗略评估自己的视角的透视的一种实用方法是将一只眼睛放在装有变焦镜头的相机的取景器上,然后睁开双眼并更改焦距,直到图像中的物体在双眼中的大小相同。 这可能发生在 40 毫米的焦段左右。再一次强调,透视是焦距的一个属性,与传感器尺寸无关。40mm 镜头在 F55 上的视角与在 Dragon 6K 上的视角相同。

通过取景器查看您自己的视角,然后缩放直到图像在双眼中的大小相同。

(这假设取景器的光学系统未放大图像)

5.一品Primo 70

在本系列第一篇论文(1 PRIMO 70 The Look)的开头,我们考虑了在比 Super 35 更大的传感器上使用 70 镜头的美学特征,并谈到了“70 的味道”。 Primo 70s 提供无与伦比的光学质量,能够使用比 Super 35 更大的传感器,但还有一个更微妙的问题,即视场与透视的关系。

6.视场角与视角的关系

假设人类视野的中心视场角约为 45 度,Perspective 对应于大约 40 毫米的镜头。要在 Super 35 中获得相同的视野,您需要使用 27mm 或大约 27mm 的镜头进行拍摄,但是这样形成的透视会感觉有点夸张。要使用 Dragon 6K 获得类似的视场,您可以使用 35mm 镜头拍摄,这更接近于 40mm,并且会产生不那么夸张、更自然的透视。

当然,电影制作人可能想用更广角的镜头夸大透视,或者用更长的镜头将透视变弱,在Super 35 上与在大画幅上使用同一镜头,仍然会呈现不同的视角与透视关系。

7.可扩展的视角

一些 Panavision的工程师,尤其是已故的 Tak Miyagishima,曾表示更大画幅的“自然”透视是可扩展的:无论焦距如何,拍摄更大画幅都会显得更自然。

在这种观点下,广角镜头拍摄就相当于向被摄体靠拢,而焦距较长则相当于向远处靠拢,但在这两种情况下,视场与透视的关系都保持着“自然”的感觉。

补充:这里应该可以理解为广角镜头为了和长焦镜头拍摄得到相同的构图,广角镜头需要更加靠近被摄物体,而长焦镜头则需要远离被摄物体,以能完全的把要拍的内容框进画面中。

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