攝影光學與鏡頭

本書是根據筆者在北京電影學院攝影學院講授《照相機與攝影光學》的講義編寫的。

本書盡量略去有關光學與鏡頭結構中比較繁瑣、艱深的內容，力求以深入淺出的方法介紹與攝影直接相關的光學知識與最基本的光學計算方法。此後通過鏡頭焦距與光學素質的選擇、景深控制、鏡頭的測評等章節。使讀者逐步掌握選擇與使用鏡頭的知識與技能。

本書每章之後都有大量的思考題，選自筆者多年任教所積累的題庫。讀者可以在學習各章之前先對照答案選擇填空題。該書可攝影本科《攝影光學與鏡頭》32學時授課之用，也可有心鑽研攝影藝術的業餘愛好者提高技藝之用。

本書也可供有心鑽研攝影藝術的業餘愛好者提高技藝，建議這些讀者利用閑暇的時間盡量倒春寒所有的“攝影實習與試驗”題：正是對這些基本功掌握的程序不同，形成了專業攝影師與業餘愛好者在相機與鏡頭操控技術上的許多差異。

前言

1.光學的基礎知識

光的本性與光波

光的波粒二象性

光的波動性

物體的顏色

幾何光學的基本定律

光線沿直線傳播

諸光束獨立定律

光的反射定律

光的折射定律

光的可逆性

光度學簡介

發光強度與亮度

照度

照度與亮度的關係

物體對光的吸收

習題

2.攝影光學基礎

有關鏡頭與透鏡的基礎知識

透鏡與攝影物鏡

透鏡與物鏡的特徵點與特徵面

鏡頭的通光能力與光圈

鏡頭的視場與像場

攝影物鏡的實用光學計算

圖解法

有關汁演演算法的基本公式

快速心演演算法

微距狀態的近似計算

精確計算

簡易光學汁算小結

鏡頭的像差

單色像差

色差

像差的小結

景深與焦深

景深與焦深的基本概念

控制景深的基本方法

影響景深的因素及景深分佈的規律

景深控制的高階應用

景深的應用

微距攝影

微距鏡頭與普通鏡頭的微距功能

近攝接圈與近攝皮腔

近攝鏡

增距鏡

倒裝鏡頭

小結

習題

3.攝影鏡頭的分類、使用與維護

鏡頭按焦距段分類

鏡頭按視場角（焦距段）分類

魚眼鏡頭

超廣角鏡頭

廣角鏡頭

標準鏡頭

中焦鏡頭

長焦鏡頭

超長焦鏡頭

變焦鏡頭

其他可改變鏡頭焦距的附加鏡頭

鏡頭的其他分類方法

按鏡頭介面分類

按鏡頭孔徑分類

按鏡頭澗焦的方式與類型分類

特殊光學結構與用途的鏡頭

不同焦距鏡頭的攝影特性

同一位置不同焦距

不同距離主體同大

短焦與長焦鏡頭的表現特點

兩種鏡頭的拍攝環境與拍攝條件

鏡頭的使用維護與保養

使用鏡頭一般的注意事項

鏡頭的維護

鏡頭的保養

習題

4.攝影鏡頭的評價、選擇與測試

鏡頭綜合光學素質的檢測與評價

解析度

鏡頭的銳度與調製傳遞函數

雜光

照度均勻性

色貢獻指數（色增生指數、色彩還原）

畸變

鏡頭的評價與選擇

選擇鏡頭的焦距段

選擇鏡頭的最大相對孔徑

選擇鏡頭的光學素質

選擇鏡頭的易用性

選擇鏡頭的耐用性

選擇鏡頭的性能價格比

鏡頭與附件的兼容性和擴展性

專業鏡頭與優質鏡頭

小結

鏡頭的檢查與測試

鏡頭的日視檢查

鏡頭簡易的定性測試

鏡頭的某些定量測試

測試手振的極限與三腳架的抗振性

測試機身調焦誤差對鏡頭孔徑的限制

習題

喜歡攝影的人沒有幾個不知道 Strobist（閃卓博識）網站的，在全球每天都有成千上萬的人來網站流連。在這裡你將會瀏覽到不斷更新的免費教程，跟從專家學習閃光燈的使用技巧，漸漸地你會發現原來自己也是個攝影天才！閃卓博識在網際網路上擁有超高的人氣，每日的點擊量超過80,000次。閃卓博識的創建人在3年前只是個地方報社的普通攝影記者；2年前他開始撰寫博客時，還是個不懂任何網際網路技術的網盲；而今，他被PDN推薦為網路上最紅的五位攝影師之首，從而一躍成為攝影界最著名的攝影師。大衛·豪比（David Hobby），就為我們創造了這樣一個傳奇。

大衛·豪比究竟是何許人也，他的閃卓博識網站又是怎樣產生和發展起來的呢？

大衛·豪比來自馬里蘭州的哥倫比亞特區，20多年前，初出茅廬的他還是個窮學子，囊中羞澀，但這並不妨礙他對攝影的痴迷。和很多剛剛接觸攝影的新人一樣，因為某種以訛傳訛的觀念詬病使他最初給了攝影一個這樣的定義：好的照片來自最新款、最昂貴、最高端的攝影器材，這一觀念使他不遺餘力的花費大量金錢在貴重攝影器材的購置上。可是在很久之後，他豁然察覺那是一個天大的錯誤，而很多和他當初一樣想法的人還在執迷不悟。事實究竟是怎樣的呢？

攝影器材生產商對利益的追逐，使得高端技術越來越多地運用於攝影器材。器材推陳出新，品種花樣繁多——攝影愛好者被動的承受著時代科技帶來的偽價值觀念——要得到好照片必須要去花更多的錢去購買更高端、更貴的設備和配件。全畫幅、更大的ISO、300mm f/2.8的昂貴鏡頭……諸如此類——甚至有人認為這些加在一起，就可以直接變出好的光影作品，這些想法真是大錯特錯。

事情在按照器材生產商的意願發生，且越演越烈，人的創造力被器材奴役了，人們的荷包被大比例的購置計劃佔用，攝影家成為攝影器材的奴隸。“攝影的門檻太高啦！”這樣的現狀使想涉足攝影的人們望而卻步。

當大衛·豪比從那種追逐昂貴設備的愚蠢觀念中覺醒時，他深切感到，在攝影圈中，三流的攝影愛好者在比器材，二流的攝影師在拼技術，而一流的攝影大師則在默默地展示著思想。因此他開始對舊觀念說“不”，大衛宣稱：鏡頭不重要，用光才是最重要。攝影師只要善用智慧，平衡控制了現場光和小型閃光燈，用便宜的攝影器材一樣可以拍出非常棒的照片。

他對於“窮學生裝備”的倡導，使成為職業攝影師的門檻大幅降低，讓更多的人可以在省錢的前提下拿上便宜設備開始自己的攝影家之路。在大衛的鼓勵下，窮學生和那些從前對高昂的設備購置費用望而卻步的人，開始跟從大衛學習並掌握了一系列小型閃光燈的工作原理和高級技巧，從此他們變身為勇敢的“閃卓士”，開始敢於用簡陋的設備去和那些裝備豪華的大師一較高下。

作為閃卓博識的創始人和閃卓士的先行者，大衛·豪比是小型閃光燈技術的第一受益人，隨著小閃光燈使用技術的日臻成熟，他的攝影技術也得到了穩步提高，這一切最終也改善了他的經濟生活。這要由 Strobist 網站的誕生說起。

貧寒求學時代的大衛豪比，因為代價昂貴的攝影師之夢和拮据的經濟狀況之間的矛盾而煩惱。多年來，他一直在尋求一種可以降低器材成本，用知識和智慧彌補器材的品質差別帶來的成像效果差別的好方法。

2006年大衛開始撰寫攝影博客閃卓博識（Strobist）之前，僅僅是一個供職於《巴爾的摩太陽報》名不見經傳的攝影記者。他的立身之本是20年間積累下的豐富的攝影技術，這些技術為他帶來的是一份用來養活一家四口的微薄收入。那時，他還沒有意識到自己的攝影知識和嶄新的攝影觀念會給自己的生活帶來什麼，更沒有意識到這些知識會催生一個群體——“閃卓士”的誕生，當然，他更加不會想到，閃卓士發展到後來，帶動了新的產業鏈產生（十幾家新公司專事生產滿足閃卓士需求的閃卓用品）——甚至直接去影響佳能、尼康這樣頂級的攝影器材生產商（這些廠商為了滿足閃卓士的需求，專門針對閃卓士們反饋的意見對自身產品進行改進）。觀念的改變帶來環境的改變，頭腦得到開發的閃卓士被知識武裝起來，他們已不再是器材的奴隸。

由於大衛的攝影技術高超，經常被一些組織和個人邀請去主題和內容都不斷重複的講座。礙於情面，大衛只好承諾：將努力開辦一個博客來公布總在重複傳授的那些內容——閃卓博識就是這麼誕生的。大衛豪比則不無風趣地坦言說：閃卓博識的產生其實源自於我的懶。

寫博客之初，大衛對網際網路技術幾乎一竅不通，他甚至根本不清楚網際網路信息傳播的威力究竟有多大，能為他帶來什麼。大衛憑藉自己多年積累的攝影專業經驗和對小型閃光燈應用的心得，撰寫出的博客精彩紛呈。他的這些觀點在博客上發表之後，迅速得到支持和響應，數月間，博客訪問量激增至數百萬人次，人們或者盛讚大衛的獨特觀點，或者為他過硬的實戰技術而讚譽有加，或者對攝影提出不同見解。這一切都讓大衛為找到同好者而深感高興。一次意外開博，讓他和他的技術觀念得到了更廣泛的擁躉和認同。大衛在感到振奮的同時，也深深意識到還有很多人在追逐器材的路上傻傻賓士，他們需要點醒，需要舉證，需要新的觀念和知識武裝頭腦才可以停止那種無謂的追逐。由此，大衛開始更加賣力地組織題材，撰寫博客。精彩的內容使閃卓博識的讀者群滾雪球似的壯大起來。對攝影愛好者而言，閃卓博識帶來的最大實惠是免費的攝影真知，這一點受到了廣泛的關注和歡迎。

一段時間之後，面對雪片般飛往信箱的各種E-mail郵件，大衛漸漸感到吃力，原本想每天花一點點時間去經營的博客幾乎謀殺了他全部的業餘時間。所幸，隨著網站的知名度的提高和訪問量的增強，開始有人主動和大衛聯繫廣告投放的業務。這使他獲得了勞動的報償——所得比報社的收入有過之而無不及，這一趨勢愈演愈烈，以至於後來的許多廣告商不得不為了在大衛的博客上投放廣告來排隊等待空位。最終大衛決定辭去報社攝影師的職務，專門從事博客文章的撰寫和小型閃光燈技術的深入實驗。

閃卓博識越辦越專業，所帶來的人群也越來越高端。美國攝影業同儕——那些同樣痴迷於小型閃光燈運用的大名鼎鼎的攝影大師受到大衛的感召來到閃卓博識，他們一同探討攝影技術，成為朋友、知己，進而構成“閃卓士”的最中堅分子和技術核心，他們的名字熠熠生輝，閃耀在當代國際高端攝影舞台，他們有：

喬·麥克那利 (Joe McNally)切斯·賈維斯 (ChaseJarvis)戴夫·布萊克 (Dave Black)提姆·泰德 (Tim Tadder)尤里·艾庫斯 (Yuri Arcurs)大衛·泰加塔(David Tejada)柯克·塔克 (Kirktuck)閃卓博識從建站伊始即打出最醒目的口號：精簡裝備，依靠你的布光智慧，拍下驚世駭俗的照片

大衛豪比在閃卓博識（Strobist）中設立了一系列免費的主題如：《閃光燈初級課》、《場記》、《新兵營》等，這些主題深入淺出地闡明了自己的攝影理念和用光細節，同時採用圖文並茂的手法，讓每次有意義的外拍場記都呈現在讀者面前。

其中《閃光燈初級課》是向讀者傳授如何掌握光線平衡和外置閃光燈的基礎攝影技巧的欄目，它解答的是：拍攝高質量照片的初學者應該從何處下手，練習拍什麼題材的照片。課程涉及許多就連大師級攝影師也懵懂的一些技術內容，因此作為網際網路上對攝影知識進行講解的最全的問題資料庫，《閃光燈初級課》適合所有攝影師來閱讀——無論是業餘愛好者還是專業攝影師。

《場記》是對基礎技能知識的有效補充，並以真實的拍攝實例，以圖文並茂的方式介紹那些善用閃光燈的專業攝影師獲得該圖片效果的詳細過程。通過《場記》，攝影界的新手可以了解到一個職業攝影師面對任務的思路和解決問題的步驟，老手則可以在閱讀的同時，用同樣問題考問自己，找到和同業者的思路差異，從而取長補短，去提升自己的專業水平。

《新兵營》則是在全球範圍內策動Strobist網站的讀者，發動內容既定的主題拍攝，讓參加者以完成特定任務的方式去展開攝影實踐，從中感悟閃光燈的妙用。在活動中，來自全球不同地區和國家的攝影師同台競技，相互點評同一任務主題下投稿的各路作品，有針對性地互相溝通交流，達到互相學習，取長補短的目的。許多人通過活動相識相知，隨後建立了深厚的友誼——攝影這一共同愛好打破了國界和種族的界限，使我們對“藝術無國界”這句話多了一重切身領悟。

總之，在閃卓博識網站，你將通過循序漸進的網路教程(完全免費)和主題活動深入掌握閃光燈使用的訣竅，使攝影技巧迅速得到提高，通過閱讀那些圖文並茂的“場記”，讓攝影愛好者快速掌握在一個特定的環境中，如何平衡光線，如何合理使用外置閃光燈拍攝出高水平的照片。