等效焦距和實際焦距分析

1、等效焦距及其與實際焦距的性能對比分析等效焦距及其與實際焦距的性能對比分析作者泰然一、一、全畫幅與全畫幅與APSC畫幅感光元件畫幅感光元件全畫幅：全畫幅：傳統(tǒng)的135照相機(jī)膠卷寬度（包括齒孔部分）尺寸為35mm，感光面積為3624mm，寬高比是3：2。全畫幅是指圖像感光元件的面積、長寬比與傳統(tǒng)135膠片同樣大小。見圖1采用全畫幅圖像感光元件的相機(jī)，被稱為全畫幅相機(jī)。例如尼康的D800，佳能的5DMarkIII.圖1APSC：APS(Adv

2、ancePhotoSystem)膠片系統(tǒng)。于1996年開發(fā)問世。定位于業(yè)余消費市場，使得拍攝設(shè)備更加便攜。它設(shè)計了三種底片畫幅(C、H、P)，C型的感光面積長寬比為3:2(24.916.6mm)，H型的感光面積長寬比為16:9(30.316.6mm)；P型的感光面積長寬比例為3:1(30.310.1mm)。使用APS規(guī)格感光尺寸的相機(jī)，被簡稱為APS畫幅相機(jī)。數(shù)碼照相機(jī)借用了這一標(biāo)準(zhǔn)，尼康的D90，佳能的500D等系列機(jī)型，把接近C尺寸

3、的23.615.8mm和22.314.9mm的圖像感光元件尺寸定義為APSC畫幅。而EOS1D和1DMARKII、1DMARKIII一類的旗艦機(jī)型則采用APSH，圖像感光元件的滿畫幅尺寸為28.719.1mm。二、二、等效焦距的含義等效焦距的含義從圖1中可以看出，APS的感光區(qū)域比全畫幅小，APS只相當(dāng)于在全幅畫面中取了一部分。見圖2光學(xué)中有物象公式:1f=1u1v（式中：f焦距，u物距，v像距）。在圖3中可以看出，同一物象到鏡頭的距離

4、都是5.0米(u=5000mm).兩個鏡頭的視角是相同的，α1=α2.根據(jù)相似三角形可比原理，有v1v2=36mm(全畫幅尺寸)22.3mm(APSC尺寸)。通過物象公式，得到v1=50.5mm.。v2=v122.3mm36mm=31.3mm.再代入物距公式后得到：f2=1(15000131.3)=31mm.通過上述計算，證實當(dāng)佳能APSC相機(jī)獲得全幅同樣視場角，需要用31mm實際焦距鏡頭來等效全幅機(jī)上裝50mm鏡頭的拍攝視場角。2.等

5、效系數(shù)=等效焦距實際焦距，例子中可以計算出，佳能APSC的等效系數(shù)=50mm31mm=1.61.同樣方法計算出，尼康的等效系數(shù)是1.51。其系列的APS機(jī)型，可以根據(jù)APS圖像感光元件的尺寸用上述方法計算得到。3.景深方面的比較：在光學(xué)上有景深計算公式：前景深ΔL1=FδL2（f2FδL）（1）后景深ΔL2=FδL2（f2FδL）（2）式中：f——鏡頭焦距F——鏡頭的拍攝光圈值L——對焦距離ΔL1——前景深ΔL2——后景深δ——容許彌散

6、圓直徑。APSC畫幅成像元件上的容許彌撒園直徑通常取0.019mm，全畫幅圖像感光元件上的容許彌散圓直徑通常取0.03mm.代入景深計算公式，L=5米.光圈都設(shè)置為F=2.8.通過計算分別得到a).佳能5DMarkIII全畫幅相機(jī)裝EF50mmf1.4USM鏡頭的拍攝景深：前景深=0.57米；后景深=0.74米；總景深為前后景深總和為1.31米。b).佳能50D(APSC)相機(jī)裝SIGMA30mmF1.4EXDCHSM佳能卡口鏡頭的拍攝