什么是光學變焦 光學變焦是什么意思?

哈嘍小伙伴們 ，今天給大家科普一個小知識。在日常生活中我們或多或少的都會接觸到什么是光學變焦 光學變焦是什么意思?方面的一些說法，有的小伙伴還不是很了解，今天就給大家詳細的介紹一下關于什么是光學變焦 光學變焦是什么意思?的相關內容。

(相關資料圖)

什么是光學變焦(光學變焦是什么意思？)

也許你是攝影師，也許你是攝影愛好者，或者是對攝影略知一二的入門級用戶。你或多或少聽過“縮放”這個詞。還可以知道變焦分為“數字變焦”和“光學變焦”。這兩種變焦有什么區別？如何在相機上實現幾十倍變焦？本文將詳細解釋數字變焦和光學變焦。

什么是變焦？

光學變焦

數碼變焦

縮放動作

縮放倍數

差異化應用

結論

什么是變焦？讓我們看一個動畫來直觀地感受縮放效果:

變焦相機拍月亮

所謂變焦，從字面上可以理解為焦距的變化。熟悉鏡頭的朋友對焦距的概念并不陌生。我們說的50 mm和85 mm的鏡頭是焦距。焦距的變化意味著畫面中物體大小的變化。焦距變大，視野變窄，畫面中物體的比例變大，焦距變小，視野變大，畫面中物體的比例變小。所以在拍攝的時候，我們只需要隨意扭動變焦環進行放大縮小，完全不需要移動我們的位置。

轉動變焦環直接改變取景畫面。

相機的變焦通常是通過擰動鏡頭的變焦環來實現的，一些緊湊型相機需要調節相機上的變焦桿來控制鏡頭電機來實現變焦。不同的相機有不同的變焦方式，甚至有些相機在變焦停止后還能繼續放大。這背后的原理是什么？讓我們具體看看光學變焦和數字變焦。

我們之前提到的通過改變鏡頭焦距的變焦方法叫做光學變焦。因為光學變焦的原理是通過改變變焦環來改變鏡頭內部的鏡頭位置。因此，我們通常聽到人們變焦鏡頭，即通過在鏡頭內移動鏡頭來改變焦距的鏡頭。

鏡頭光學變焦原理示意圖

我們常見的24毫米-70毫米鏡頭可以在24毫米和70毫米之間任意更換。我們可以在取景器中直觀地看到相應場景的變化。通常變焦鏡頭需要額外的變焦鏡頭組，所以體積和重量都比定焦鏡頭大。不同的鏡頭變焦設計原理不同，包括內部變焦和外部變焦，所以是否變焦不能簡單地通過鏡頭是否可伸縮來判斷。比如尼康70-200鏡頭的鏡頭長度在整個變焦行程中沒有變化。

我們可以從字面上理解所謂的數字變焦，它是通過相機內部的數字原理而不是光學原理來實現的。數碼變焦時，相機會剪切當前圖片進行放大。放大時，相機通過內部算法放大空后補齊缺失的像素，所以稱為數字變焦。數字變焦的原理導致變焦后圖像質量嚴重損失。

如果不讓相機剪切圖片進行縮放，可以嘗試用軟件剪切完成的照片，得到同樣的縮放效果。如果你有一個高像素的機器，你仍然可以得到很好的效果，當你剪兩次照片。需要注意的是，剪切圖片的分辨率會明顯降低，尤其是想要大尺寸打印第二張剪切照片的時候。

數碼變焦效果也可以通過后期切割獲得。

關于變焦的功能，我們首先了解到鏡頭焦距的變化有以下功能:

視角的變化，也就是我們所說的視角寬度的變化。焦距越長，視角越窄，焦距越短，視角越寬。所以變焦鏡頭最大的功能就是視角靈活，不需要改變拍攝者的位置就可以將畫面放大縮小。例如，在體育或野生動物拍攝中，可以使用長焦來拉近拍攝對象。風景建筑等題材使用廣角鏡頭接收更多場景。

視角的變化，即廣角端會形成由近及遠的透視感，而長焦端會在空之間形成壓縮感。廣角透視可以形成強烈的視覺沖擊。長焦端空之間的壓縮感，適合拍攝人像、靜物等突出題材的畫面。

熟悉景深原理的朋友一定知道，影響景深的不僅僅是鏡頭的光圈大小，還有鏡頭的焦距。焦距越長，景深越淺，焦距越短，景深越大。所以用一些長焦鏡頭拍攝時，即使光圈不是很大，也能得到明顯的背景模糊效果。比如70-200鏡頭，即使f/5.6的光圈值，在200端也能得到明顯的背景模糊效果。

不同焦距的光學變焦除了視角不同外，視角也會有不同的變化。

以上三個功能僅限于鏡頭的光學變焦，而數字變焦只能改變視角，不能改變視角和景深。

我們經常在一些相機的廣告中看到這樣的描述:某某相機有某某倍的變焦，比如10X、30X等。有些人看到這些內容會覺得有些困惑。這是什么意思？在鏡頭的光學變焦中，變焦因子或變焦比是指最長焦距除以最短焦距的比值。比如尼康200mm-500mm鏡頭的變焦倍率為500/200 = 2.5x，這叫變焦倍率。變焦倍率越大并不意味著焦距越長，而只是變焦范圍越大。比如尼康28毫米-300毫米鏡頭的長焦端雖然不如200-500，但變焦倍率已經是10倍變焦了。所以，選擇變焦比高的相機，不一定意味著能拍多遠，而只是廣角端到長焦端的跨度。

等效焦距與變焦因子關系及其效果示意圖

我們市面上常見的高倍放大的機器都是小底尺寸的產品。這種設計的好處是可以保持相對較小的機身體積，獲得更大的變焦倍率，尤其是長焦端由于等效焦距可以“賺”很多的長焦。

緊湊型高變焦相機尼康Coolpix B600相機

以尼康Coolpix B600產品為例，使用1/2.3英寸CMOS可以獲得24mm-1440mm的等效鏡頭視角，實際上配置的鏡頭只有4.3 mm-258 mm的變焦范圍，這里需要提到的一點是，所謂的“賺”遠攝范圍只是從視角上賺，其他遠攝帶來的視角和景深并沒有改變。

攝像機等效焦距和視角示意圖

我們已經系統地學習了光學變焦和數字變焦。差別非常明顯。首先，在圖像質量方面，光學變焦比數字變焦有很大的優勢。光學變焦讓你在幾乎不損失畫質的情況下獲得更廣闊的視野，同時也有相應的視角和景深變化。然而，數字變焦是以犧牲圖像質量為代價來獲得長焦等效視場的。只注意視野的變化，沒有其他視角或景深的變化。更簡單的方法是放大照片，這相當于數字變焦。

與光學變焦相比，數字變焦在獲得相同視場圖像質量方面有明顯的損失。

兩種縮放方式不能簡單的判斷好壞。雖然在光學變焦中可以以無損畫質獲得寬廣的視野，但需要額外的變焦鏡頭組，即額外的成本和體積等。數碼變焦只要你的像素足夠高，還是可以通過裁剪得到不錯的畫面效果，不需要額外的鏡頭組參與。比如萊卡Q系列采用了28毫米定焦鏡頭，在Q2時代采用了4700萬像素傳感器。通過數字變焦，可以獲得超過28毫米的35毫米、50毫米和75毫米的視角。當然，隨著等效焦距的增加，總像素會明顯減少:

28毫米視角4700萬像素

35毫米視角3000萬像素

50毫米視角1500萬像素

75毫米視角660萬像素

徠卡·Q2使用高像素來實現定焦鏡頭的變焦效果。

變焦的發明對拍攝具有重要意義。我們可以在不改變拍攝位置的情況下任意改變拍攝角度，尤其是對于一些不方便靠近被攝體的情況，變焦鏡頭可以快速對被攝體進行放大。但是我們必須記住光學變焦和數字變焦的區別。特別是，請記住數字變焦會損害圖像質量。我們買一些緊湊型相機的時候，廣告商為了提高宣傳效果，就把數碼變焦的變焦因子揉進去了。當你使用變焦功能時，光學變焦會繼續放大圖片，實際上是數字變焦。如果你不喜歡這個功能，你通常會有禁用數字變焦功能的設置。

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責任編輯：Rex_02