光学变焦

数码名词

光学变焦英文名称为Optical Zoom，数码摄像机依靠光学镜头结构来实现变焦。数码摄像机的光学变焦方式与传统35mm相机差不多，就是通过镜片移动来放大与缩小需要拍摄的景物，光学变焦倍数越大，能拍摄的景物就越远。

简介

光学变焦是通过镜头、物体和焦点三方的位置发生变化而产生的。当成像面在水平方向运动的时候，视角和焦距就会发生变化，更远的景物变得更清晰，让人感觉像物体递进的感觉。

显而易见，要改变视角必然有两种办法，一种是改变镜头的焦距。用摄影的话来说，这就是光学变焦。通过改变变焦镜头中的各镜片的相对位置来改变镜头的焦距。另一种是数码变焦。数码变焦，实际上是画面的电子放大 , 把原来的 CCD影像感应器上的一部分像素使用 “ 插值 “ 手段放大。将CCD影像感应器上的部分影像放大到整个画面。通过数码变焦,拍摄的景物放大了，但必然会损失影像的品质。实际上数码变焦并没有改变镜头的焦距，只是通过改变成像面对角线的角度来改变视角，从而产生了“相当于”镜头焦距变化的效果。

所以我们看到，一些镜头越长的数码相机，内部的镜片和感光器移动空间更大，所以变焦倍数也更大。我们看到市面上的一些超薄型数码相机，一般没有光学变焦功能，因为其机身内部不允许感光器件的移动，而像索尼F828、富士S7000这些“长镜头”的数码相机，光学变焦功能达到5、6、7倍。如今的数码相机的光学变焦倍数大多在2倍－5倍之间，即可把10米以外的物体拉近至5-3米近；也有一些数码相机拥有10倍的光学变焦效果。家用摄录机的光学变焦倍数在10倍~22倍，能比较清楚的拍到70米外的东西。使用增倍镜能够增大摄录机的光学变焦倍数。如果光学变焦倍数不够，我们可以在镜头前加一增倍镜，其计算方法是这样的，一个2倍的增距镜，套在一个原来有4倍光学变焦的数码相机上，那么这台数码相机的光学变焦倍数由原来的1倍、2倍、3倍、4倍变为2倍、4倍、6倍和8倍，即以增距镜的倍数和光学变焦倍数相乘所得。

变焦定义

光学变焦镜头的另一个重点在变焦能力，所谓的变焦能力包括光学变焦与数码变焦两种。两者虽然都有有助于望远拍摄时放大远方物体，但是只有光学变焦可以支持图像主体成像后，增加更多的像素，让主体不但变大，同时也相对更清晰。通常变焦倍数大者越适合用于望远拍摄。光学变焦同传统相机设计一样，取决于镜头的焦距，所以分辨率及画质不会改变。数码变焦只能将原先的图像尺寸裁小，让图像在lcd屏幕上变得比较大，但并不会有助于使细节更清晰。因此购买数码相机时，建议大家留意光学变焦的倍数。中端相机普遍都有3倍左右的光学变焦，不过也有具超长变焦功能的产品，例如10倍光学变焦的机种。

延伸

光学变焦延伸光学变焦技术的解释大体是相机可以在CCD的中心部分取小面积感光而得到延伸光学变焦的效果。看似延伸光学变焦技术不像数码变焦那样对拍摄的图片进行机内裁剪，随后放大一定倍数的尺寸而影响到画质。可实际上。我们都可以看到，延伸光学变焦技术有一个前提那就是在缩小像素的条件下可以增加变焦倍数。例如松下FZ50，在1000万像素的时候拥有12倍光学变焦，在300万像素时可以拥有21.4倍光学变焦，例如松下FZ18，在800万像素的时候拥有18倍光学变焦，在300万像素的时候可以进行28.7倍光学变焦，再比如索尼H9，在800万象素的时候拥有15倍光学变焦，而在30万像素的时候可以达到76倍光学变焦！延伸光学变焦在增加了变焦倍数的同时，拍摄的主体所占的像素数并没有增加（因为CCD的感光部分减少了，像素随之减少），只是整体图像的尺寸缩小了。所以在电脑上看起来放大倍数增加而画质没有变（因为在电脑上我们通常不会观看100%原图）。例如，用松下FZ50在1000万像素的尺寸，长焦端焦距拍摄，和用300万像素的尺寸，28.7倍焦距端拍摄的时候，所得的拍摄主体实际上的大小，也就是所占的像素数是一致的。当然，并不是说延伸光学变焦一点作用都没有的。由于这种技术在拍摄以前就进行了裁剪所以可以得到相对比较准确的测光（当然测光值可以通过后期纠正）。同时也有它的弱点，就是缩小了被摄主体范围以后本来就比较难以控制的长焦端构图则更加困难，很小的抖动可能都会影响到构图以及对焦的准确。而这些问题则在后期制作中就会很方便，自由并且有充分的思考余地进行准确的构图和修正。

原理

相对于位置的变化，液态镜头则可以改变镜头的形状来取得变焦效果，如我们人眼的晶状体一样，通过改变形状来变化。它不存在焦距，形状的变化导致焦距不停的变化，进而它不存在变焦倍数，只要对准景物，一两秒后，镜头就会自动对焦。

变焦倍数不是衡量数码摄像机效能的根本数据，在距离光线和景物相同的条件下，那一个照出来的照片更适合我们的需要才是最好的。我们看到市面上的一些超薄型数码相机，一般没有光学变焦功能，因为其机身内根本不允许感光器件的移动，而像索尼F828、富士S7000这些“长镜头”的数码相机，光学变焦功能可以达到5、6倍。

与数码变焦的不同

光学变焦是依靠光学镜头结构来实现变焦，变焦方式与35mm相机差不多，就是通过摄像头的镜片移动来放大与缩小需要拍摄的景物，光学变焦倍数越大，能拍摄的景物就越远。如今的数码相机的光学变焦倍数大多在2倍－5倍之间，也有一些数码相机拥有10倍的光学变焦效果。而家用摄像机的光学变焦倍数在10倍-25倍，能比较清楚地拍到70米外的东西。对于数码相机而言，“光学变焦”并不会改变图片的大小或分辨率，用于描述图片的像素数也保持不变，这就是“光学变焦”与“数码变焦”根本区别之处，体现在图像上，就是图像质量会有所不同。

配备有固定焦距镜头的数码相机往往可以模拟光学变焦，形成变焦图片，这种变焦方式称为“数码变焦”。数码变焦实际上是画面的电子放大，把原来CCD影像感应器上的一部份像素使用“插值”处理手段做放大。通过数码变焦，拍摄的景物放大了，但它的清晰度会有一定程度的下降，所以数码变焦并没有太大的实际意义。数码相机的数码变焦一般在3倍左右，摄像机的数码变焦在44倍-600倍左右，实际使用中有40倍就足够了。如果变焦倍数不够，我们可以在镜头前加一增倍镜。如果拍摄的视角小，可以相应的加一广角镜。而我们平时所见的UV镜，可以安装在镜头的前面起到防尘并保护镜头的作用。初次接触数码相机的人常常会有这样的困惑，即拍摄出来的画面不够清晰，老是会发生重影或模糊的情况。究其原因，除了偶尔的失焦（即相机未能正常对焦）以外，很大程度上是因为快门速度过低所致。一般而言，在手持条件下，拍摄到清晰照片的快门速度应该达到焦距倒数甚至更高。举个简单例子：某A75的镜头等效焦距是35mm―105mm，那么在广角端，快门速度应该至少保持1/40秒才能保证拍摄的照片较为清晰，而在长焦端，快门速度应该要达到1/125秒才行。而且如果现场的光线条件不能满足这一要求，那么拍摄出清晰的照片便不是那么简单的事情了。可想而知，对于那些10倍光学变焦的产品而言，防抖技术则是更加必要，因为这些产品的长焦端往往达到370MM以上，因此，快门速度必须要在1/400秒以上才算合格，否则就只能望远兴叹了。

IS是影像稳定系统（Image Stabilizer）的缩写，这就是习惯上提到的“防抖系统”。其实在实际拍摄中拍摄者的手在胶片或是CCD/CMOS感光过程中的抖动是客观存在的，防是防不住的，只能是靠特殊的机构来减小由于摄影者手的抖动带来的影像模糊。防抖，分三大类型：光学防抖、电子防抖和感光器（CCD）防抖。

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