標題: 颠覆视觉 超越人眼视角的"鱼眼镜头" [打印本頁]
作者: lyanbebe 時間: 2008-5-24 12:27 PM 標題: 颠覆视觉 超越人眼视角的"鱼眼镜头"
鱼眼镜头简介
鱼眼镜头是一种超广角的特殊镜头，它的焦距极短并且视角接近或能达到180度，超出人眼所能看到的范围。以适用于135画幅的单反相机的镜头为例，鱼眼镜头是一种焦距约在6-16毫米之间的短焦距超广角摄影镜头，由于焦距非常短，故而景深特别大，从镜头前1米到无限远的距离都可以形成清晰的物像。
nikon 16mm f/2.8
“鱼眼镜头”是它的俗称。为了让镜头达到最大的摄影视角，这种摄影镜头的前镜片直径很短且呈抛物状向镜头前部凸出，和鱼的眼睛很相似，因此有了鱼眼镜头的说法。
鱼眼镜头的原理：
人眼的结构
鱼眼的结构
我们知道,鱼的眼睛其实同人眼构造类似，但是人眼的水晶体是扁圆形的，因此可以看到更远处的东西，而鱼的眼睛水晶体是圆球形，因此虽然只能看到比较近的物体，却拥有更大的视角，也就是看得更加广阔，直说一鱼眼的水晶体弧度会如此高，主要就是为了应对水中光线的折射率问题，我们看杯子中的筷子会觉得筷子变弯了，这就是典型的折射。
以上就是典型的水在光线中的折射关系，根据光路可逆的规律，也就是说，如果在水中看空气中的东西的话，同样会有折射现象存在，而鱼眼镜头的原理就是根据这个获得的，如果说鱼眼在水中的视角是150度，那么其到空气中的视角可能就要达到180度。而鱼眼镜头的思路就是来自于这种特点，当然其实同鱼眼观察水面以外物体的关系真的不大，只是体现的效果比较类似，毕竟这里不存在水的折射率，只是镜头设计者研究了鱼眼的结构，才搞出了有意思的鱼眼镜头。
鱼眼镜头的拍摄范围极大，能使景物的透视感得到极大的夸张。鱼眼镜头原是为天文摄影的需要而设计的，现在也用于摄取大范围的全景照片或取得富有想像力的特殊效果。鱼眼镜头存在严重的桶形畸变，这有时也能使画面显得别有一番情趣。
鱼眼镜头的设计中心思想就是，拥有更大的球面弧度(类似鱼眼的球形水晶体)，成像平面离透镜更近(鱼眼的水晶体到视网膜距离很近)。
鱼眼镜头视角可以接近或者超过180度，对于135画幅的相机来说，鱼眼镜头的焦段多在6-16mm之间，视角一般都在170度左右，由于视角超大，因此其桶形弯曲畸变非常大，因此画面周边的直线都会被弯曲，只有镜头中心部分的直线可以保持原来的状态。
180度鱼眼 150度鱼眼
120度鱼眼 90度鱼眼
鱼眼镜头无论如何它的边缘线条都是要弯曲的，即使90度的鱼眼也是这样，这种畸变我们在很多广角镜头上都可以看到，而这就是明显的桶形畸变。同样的120度的鱼眼看起来弯曲的更加厉害一些了，而且被容纳进范围的景物更多;150度同样如此，而180度的鱼眼则可以把镜头周围180度范围内的所有物体都拍摄进去。
从结构上来说，鱼眼镜头确实也是类似于鱼眼的结构，并且鱼眼镜头派生出两种类型，一种称为Circular ImageFisheye(圆形鱼眼)，另外一种称为Full FrameFisheye(全幅鱼眼)。圆形鱼眼是鱼眼镜头的鼻祖，其设计的视角基本在180度以上，因此画面中只能看到圆形部分，这种镜头一般拥有超大的前组镜片，且镜片弯曲度非常大(为了采集来自更多方向的光线)，自然成本也极高，目前基本上已经很少有厂商继续生产圆形鱼眼镜头了，这主要还是出于成本的考虑。
圆形鱼眼镜头拍摄的照片
转化成360度环视照片
鱼眼镜头的好处很多，由于视角大，其可以容纳的场景会更多，而且可以适应很多狭小空间的拍摄需求，并且随着数字化的普及，鱼眼镜头实现360度环视效果变得非常方便，而且这个往往也要比普通的接片更方便
圆形鱼眼镜头的成像效果
尼康8mm f/2.8圆形鱼眼镜头拍摄样片
不同角距成像效果展示：
鱼眼镜头的用途：
1、最原始最常用的功能：
鱼眼镜头在接近被摄物拍摄时能造成强烈的透视效果，强调被摄物近大远小的对比，使所摄画面具有一种震撼人心的感染力;鱼眼镜头具有相当长的景深，有利于表现照片的长景深效果。用鱼眼镜头所摄的像，变形相当厉害，透视汇聚感强烈。直接将鱼眼镜头接到相机上可拍摄出扭曲夸张的效果。
2、制作三维全景必不可少的硬件设备：
近几年出现了一种新的多媒体表现手法-三维全景。这种全景展示方式是利用拼合软件将鱼眼镜头拍摄的超广角照片拼合成一张360度的全景图，最后将360度场景发布到网上供浏览的方式。当然用来制作全景的鱼眼图片并不是任意的，只有部分类型的鱼眼照片才能被处理成三维全景。
各方向都能达到180视角的鱼眼照片可以很方便的使用软件拼合成360度全景：
水平方向达到120度，垂直方向达到180度视角的鼓型鱼眼照片需要拍摄4或者6(2张天地)张来合成：
水平方向达到150度，垂直方向达到100度，对角线180度的横向全帧照片:
鱼眼镜头回顾
尼康的9片5组圆形鱼眼镜头设计(镜头长度88mm)
主流的圆形鱼眼镜头的生产厂商并不多，这里还是有必要提一下，尼康绝对是圆形鱼眼镜头生产的王者，1962年就提出了8mm鱼眼镜头的结构(9片5组)，这款镜头直接奠定了尼康在这个领域的领导地位。
12片9组设计的220度视角鱼眼镜头
1973年的6月5日，尼康推出了惊人的6.3mm鱼眼，这款镜头的视角竟然达到了220度，其镜头长度也非常惊人，达到205mm。
尼康的6mm/f2.8鱼眼镜头是迄今为止视角最大的鱼眼镜头了(一般非大光圈圆形鱼眼镜头都很小巧)，尺寸达到236x171x160mm，重达5.2公斤!
此外，还有一些镜头也值得一提，奥林巴斯的8mm鱼眼、宾得的8mm鱼眼，这也都是比较常见的圆形鱼眼镜头。但这些镜头的结构都类似于尼康的设计，只是视角有所不同而已。当然需要明白的是，全圆鱼眼镜头最终视角同其最大光圈有很大关系，诸如尼康的6mm/f5.6镜头的视角远小于6mm/f2.8，而且成本也低廉许多。
全幅鱼眼镜头也称对角线鱼眼镜头，其特点是整个画面并不出现遮角现象，是完整的24x36mm画幅，但画面的几何图形仍具有集中于画面中部的鱼眼视觉效果。全幅鱼眼是目前比较流行的产品，各大厂商均有推出，主要还是因为全幅鱼眼没有镜头遮挡，且生产成本要比圆形鱼眼镜头便宜许多，更多的人可以接受，于是这种镜头就是更多人所追求的了。这类镜头的视角一般在100-180度之间，部分版本也可以实现诸如180度这种大视角的拍摄，因此这种镜头自然慢慢会流行起来，并且逐步取代圆形鱼眼镜头(当然在部分特殊拍摄的时候，圆形鱼眼无法替代)。
10片8组结构
说到180度视角的对角线鱼眼镜头，美能达不得不提，其1971年提出的16mm180度对角线鱼眼镜头结构成为日后其他厂商生产对应镜头的参照之一，可见美能达在广角研发上的视力同样相当强大。对角线鱼眼镜头之所以成本可以降低，主要是因为其不再需要巨大的球面前组，而只是要一枚内弧比较大的前组镜片就行了，并且通过复合的镜头结构来对镜头的象场进行修正，最终获得180度的象场。
目前具有180度视角的对角线鱼眼镜头在产的还是比较多的，诸如尼康的AF Nikkor 16/2.8、Sigma 15mm F2.8 EX DG(在35mm相机上无法实现全幅覆盖)等等。
随着数码化的到来，使用传统胶片来拍摄的人越来越少了，但是由于APC-S幅面的数码单反依旧占据市场主流，而这些产品在使用原有广角镜头的时候优势就不太明显了，1.5x的焦距转换系数会让原本“宽广”的成像范围变得“狭窄”起来。因为其视角产生了很大的变化，但是显然广角的效果就丢失了许多，于是生产镜头的厂商纷纷就开始在应对APS-C的幅面上研究新的镜头，很快这些厂商就推出了对应的10mm-14mm这种焦段的镜头，在APS-C的数码单反上，其实际焦距大约为15-21mm左右，也可以基本满足用户的需求了。
而对于广角之王(指的是视角范围)的鱼眼来说，这方面却没有太大的新发展，除了尼康2003年推出的一个AF Nikkor10.5/2.8mmDX(使用在APS-C幅面上相当于16mm左右)镜头属于全幅鱼眼镜头以外，其他厂商还没有推出过其他全面幅鱼眼镜头(适马推出的15/2.8虽然也是180度的视角，但其焦段放到数码单反上显然就失去了原本的意义)
尼康针对传统相机的16/2.8对角线鱼眼镜头
从Nikon10.5mm/2.8鱼眼对比Nikon16mm/2.8鱼眼镜头来看，在APS-C幅面上的效果，很显然10.5mm/2.8鱼眼镜头可以得到更加广阔的空间，但是针对APS-C幅面的鱼眼镜头却要比全幅的复杂得多，以尼康的10.5mm/2.8鱼眼对比16mm/2.8鱼眼镜头的结构就可以看到明显的差距。
10.5mm/2.8，10片7组结构，在APS-C幅面上视角为180度
五款可用在数码单反上的鱼眼镜头
1、尼康AF DX Fisheye Nikkor ED 10.5mm F2.8G
尼康AF DX Fisheye Nikkor ED 10.5mmF2.8G是尼康公司较新的一款APS-C画幅数码单反专用鱼眼镜头，最大光圈F2.8，属于尼康G型号镜头，其最近拍摄距离为13cm，是我们介绍的5款鱼眼镜头中最轻最紧凑的一款镜头，全长62.5mm，仅重305克。
尼康D200装备该镜头的状态，镜头同样适用于D100、D70、D70s、D50等APS-C幅面数码单反相机。
2、奥林巴斯 ZUIKO DIGITAL ED 8mm F3.5 Fisheye
是有专门为奥林巴斯4/3标准数码单反相机设计的鱼眼镜头，由于需要乘以2倍焦距换算倍率的关系，其实际焦距十分的短，仅8mm，才能达到鱼眼镜头的要求。
ZUIKODIGITAL ED 8mm F3.5Fisheye采用6组10片结构设计，配有ED镜片，能够消除各种色差、色散等不良干扰，使画面色彩更生动、逼真。多层镀膜技术，降低镜片的鬼影、眩光等现象。7片圆形光圈叶片能够让照片的背景虚化更自然，光晕更漂亮。最大光圈F3.5，最小F22，最短对焦距离是13.5cm。镜头口径79mm，长78mm，重455克。
除此之外，该镜头拥有奥林巴斯特有的良好的防尘防水特性，更可以通过和防水罩结合，在深60米的水中完成拍摄工作，十分强劲。
3、宾得 smc PENTAX-DA FISH-EYE 10-17mm F3.5-4.5 ED (IF)
是宾得数码单反相机专用镜头，是一款独特的可变焦的鱼眼镜头。据说该镜头是宾得和镜头制造大厂Tokina(图丽)共同研发制造的。
宾得 smc PENTAX-DA FISH-EYE 10-17mm F3.5-4.5 ED(IF)全长71.5mm，重320克。最近对焦距离为4cm。当将这款新型宾得镜头安装在宾得*istD系列的数码单反相机上时，就能拍摄具有180度视角和10mm焦距的鱼眼图像。而且镜头还具备超级广角性能，拍摄者只需稍微改变焦距便能大幅改变视角。这种超级广角性能还能使拍摄的图像呈现明显的透视感、并对被摄对象进行富有创意的变形，使横跨整幅画面的泛焦清晰。
这款新镜头采用ED(超低色散)镜片，可有效进行补偿，克服整幅图像中的像差。再加上采用了新的光学结构和无重影镜头涂层，减少了重影和耀光，从而产生前所未有的高品质清晰图像。
4、适马 15mm F2.8 EX DG DIAGONAL FISHEYE
适马 15mm F2.8 EX DG DIAGONALFISHEYE该镜头不仅支持APS-C画幅DSLR，同样支持35mm全画幅单反相机。适马曾经于1999年发布了15mm F2.8 EXDIAGONALFISHEYE，其光学性能和最近拍摄距离短的特性受到了许多发烧友的欢迎。不过，由于数码单反的普及，老款镜头并不能很好地与数码单反完美配合，所以这款镜头最新的DG版本针对数码单反相机进行了透镜涂层的重新设计。
适马这款镜头全长65mm，重370克，最近对焦距离15cm，与佳能同焦距的EF15mm F2.8鱼眼镜头最近对焦距离20cm相比，短了5cm。对于鱼眼镜头来说，最近对焦距离近了5cm，其视角发生的变化是相当大的。相对来说，这款镜头给摄影者的自由度更大。
5、适马 8mm F4 EX DG CIRCULAR FISHEYE
适马 8mm F4 EX DG CIRCULAR FISHEYE同样是过去老款8mm F4 EX CIRCULARFISHEYE的DG升级版，对于数码单反相机进行了全新的优化。8mm F4 EX DG CIRCULARFISHEYE是目前日系镜头中唯一的AF圆周鱼眼镜头，支持数码及胶片单反相机，可以得到视角为180度的圆形画像。采用了最近的镀膜技术和机械设计，有效减少眩光及鬼影现象。镜头后部可以使用插片型滤镜，镜头由6组10枚镜片构成，光圈叶片5枚，最近对焦距离20cm，放大倍率1:13.9。
这款镜头横向纵向都能实现180度的视角，所以拍摄的画面为圆形。该镜头外形尺寸73.5×63mm，重320克。目前发售的卡口有适马、佳能、尼康，柯美及宾得卡口版本还未上市。
作者: dranimals 時間: 2008-7-4 11:36 AM
Great detail, but where is Canon?
作者: keng0927 時間: 2008-7-10 12:27 AM
wow..
i think it sure very expensive!
thanks for sharing!
作者: 250609200 時間: 2008-12-7 11:48 PM
曾识不少
感谢大大分享
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