云漫：如何利用移轴镜头的俯仰动作控制景深？

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云漫：如何利用移轴镜头的俯仰动作控制景深？

2024-07-15 17:13| 来源: 网络整理| 查看: 265

可是，如果我们让传感器倾斜一下（见图），那么我们不就轻易地可以让前景和远景都绝对清楚了吗？而且我们不需要缩小光圈。这个动作被称为“俯仰”。

在传统的大画幅机器上，我们可以通过“后背俯仰”这个动作来实现这个功能。不过所有的135相机和绝大多数中画幅相机，后背（传感器）是固定的，做不了这个动作。做不了也没关系，因为对于风光摄影来说，这个动作几乎没啥用。改变传感器的角度，必然会引入透视变形。本来是笔直的建筑或树木(下图右），现在会东倒西歪了（下图左）。

对风光摄影来说，我们最有用的动作，是“镜头俯仰”。我们不是改变后背的角度，而是改变镜头平面的角度。其作用是一样的，但因为调整的时候不改变传感器的角度，自然不会引入新的透视变形。

这是没有镜头俯仰时候的镜头结构示意图（图片来自阿尔帕相机公司技术文件）

这是用了镜头俯仰动作时候的镜头结构示意图（图片来自阿尔帕相机公司技术文件）

那么我们怎样实现镜头俯仰？

如果是大画幅技术相机（下图右，图片来自网上），我们可以轻易地通过扭曲皮腔来做到这点。如果是阿尔帕这类中画幅技术相机（下图中），我们可以通过一个俯仰接环，来让大部分镜头实现俯仰功能，135相机上也可以买到俯仰接环，接上某些镜头，实现俯仰（和移轴）功能。

但上述这些都是小众用法。

-〉大画幅相机使用者很少，而且限制太多。

-〉阿尔帕一类中画幅系统的价格远远超过一般爱好者能承受的范围。

-〉俯仰接环限制更多。

对绝大多数专业摄影师或业余爱好者来说，用移轴镜头进行俯仰是最实用，最方便的选择。

注意，镜头不光只是可以上下俯仰。我们也可以左右“俯仰”（俯仰这个词这里显然不合适，所以左右倾斜镜头平面的动作一般叫摇摆）。想象一下，如果我们相机前面有一堵斜墙，从最近处到最远处延伸。用摇摆动作就可以让这面墙从前到后都清晰。

上一课我们讲了，移轴镜头（比如佳能的TSE-17，TSE-24）有特殊机械结构，可是实现移动动作，同样，这些镜头也有机械结构，可以实现俯仰动作。

佳能的这些移轴镜头的一个方便之处，就是移动方向和俯仰方向是独立的，比如，我们可以让镜头左右移动（用来水平接片），同时让镜头上下俯仰（用来控制景深）。但我们也可以让镜头上下移动（用来避免透视变形，或垂直接片），同时让镜头上下俯仰（用来控制景深）。

尼康的传统的PCE移轴镜头（比如 PCE 24），这个两个动作的关系是固定的。它们的出厂设定完全不适合风光摄影，如果你要上下移动避免透视变形，那么镜头就不能上下俯仰控制景深。它这时候只能左右摇摆。而摇摆动作拍某些建筑的时候也许有用，但对风光摄影几乎没啥用。想改变的话，必须送厂里修改。但改变后，又有新限制。新的PCE 19镜头似乎解决了这个问题，它和佳能一样，可以独立控制了。

需要注意的是，我们常说移轴镜头可以增加景深或实现大景深。但这只是平时一种偷懒的说法，因为不这么说，我们要费无数口舌去解释，但实际上，移轴镜头不能增加景深，移轴镜头只能改变物平面的角度。

传统非移轴镜头，位于物平面上景物才是绝对清晰的，其他地方的景物必须位于景深范围内，其清晰度才能接受。景深范围由光圈决定，这个景深范围是一个立方形空间，由前后两个平行平面决定的。显然，这个空间的上下部分都浪费了。

佳能24移轴镜头，f/11，不俯仰，对焦在超焦距处（4.99米）时候的景深。图中绿色部分是景深范围，从2.51米到无穷远都清晰

同样，当镜头俯仰后，物平面的角度变了，不再是平行于镜头和传感器的一个平面，而是倾斜的。位于这个平面上的景物都是绝对清晰的。离开这个平面就不清晰了。但这个时候我们同样有一个景深范围，只要景物在这个范围内，其清晰度就可以接受，这个景深范围同样是靠光圈值控制。

所以，我们再重复一次：

1）景深只能通过光圈控制。

2）俯仰动作不能增加景深。它只是改变物平面角度，只是多数（但不是所有）情况下，在风光摄影里，这个新角度更容易利用景深范围，实现从前到后都清晰的画面，

在风光摄影里，我们100%都是让镜头下俯，增加清晰范围，上仰只会减少清晰度范围。如果你要实现那种用超广镜头但画面中只有一处清晰，剩下都模糊的“玩具模型”效果，那么可以用上仰（或摇摆）。

因此，在风光摄影里，当我们说俯仰动作，几乎一定是下俯动作。阿尔帕技术相机的俯仰动作只能往一个方向，就是这个原因。当镜头下俯后，景深范围不再是一个立方形空间，而是一个锲形（见下图）。这个锲形的夹角范围（清晰范围）靠光圈和俯仰角度决定。

光圈越小，夹角越大，景深范围越大。

俯仰角度越小，焦平面倾斜角度越小，夹角越大，景深范围越大。

俯仰角度越大，焦平面倾斜角度越大，夹角越小，景深范围越浅。

佳能5DSR + TSE-24镜头，不俯仰，f/11，对焦在超焦距点（4.99米处）获得最大景深。物平面（绝对清晰）在4.99米处，从2.51米到无穷远都相对清晰。比2.51米更近点景物就没法清晰了。

佳能5DSR + TSE-24镜头，镜头往下俯1度，f/11. 画面中的绿色锲形就是景深范围，尖的部分靠近镜头。锲形里红色线是物平面，这个面从相机脚下一直延伸到无穷远，位于这个面上的景物都绝对清晰。位于绿色区域的景物都在景深范围内，都是相对清晰。

注意，如果景物太高（比如前景里有棵树），那么自然会超出绿色范围，超出部分是不会清晰的。

佳能5DSR + TSE-24镜头，镜头往下俯1度，f/4. 显然因为光圈增大，景深范围变薄。虽然物平面还是从相机脚下一直延伸到无穷远，但稍微有点高的景物就会超出景深范围。

佳能5DSR + TSE-24镜头，镜头往下俯2度，俯仰角度增加到2度后，景深范围非常薄。

对焦的作用

使用普通定焦镜头的时候，我们有2个可以调节景深的参数：光圈值和对焦距离。使用移轴镜头（都是定焦）的时候，我们有三个可以调节的参数：光圈值，俯仰角度，和对焦距离。前面讲过了调整俯仰角度和光圈的作用。现在我们来看看对焦距离的作用。

镜头俯仰后，我们传统的光学常识都被颠掉了，比如对焦。俯仰之后，镜头对焦改变的，不再是物平面到镜头的距离，而是物平面的角度。

固定光圈和俯仰角度，对焦无穷远处的物平面的角度

固定光圈和俯仰角度，对焦1.48米处的物平面的角度

在传统镜头里，对焦超过无穷远处是没有意义的，但镜头俯仰后，对焦超过无穷远显然是可以的。

沙姆定律

提起技术相机或移轴相机对焦，几乎所有的教科书都会提起“沙姆定律”，这个定律由奥地利陆军上尉西多尔·莎姆夫禄格（Theodor Scheimpflug）发现，最早用于航空摄影的校正，后来成了大画幅相机摄影里的最重要的定律。

镜头俯仰后，相机系统里有三个平面：

·对焦平面（物平面）（所有清晰的被摄体平面）

·影像平面（传感器平面）

·镜头平面

沙姆定律说，如果我们想物平面上所有点都能拍摄清晰，那么传感器平面，镜头平面，还有物平面这三平面必须相交于某一条线（沙姆线）。

我们想象一下，任何两个非平行平面，它们一定会相交于一条线，对吧？但三个平面就不一定会相交于一条线了，对吧？需要满足很严格的条件才行，

不过说实话，所有书上都提沙姆定律，但大概没几个人敢说，沙姆定律在实际中对我们对焦真没啥用。

我胆子大，我今天就说，还说三次：

沙姆定律对实际操作毫无帮助。

因为沙姆定律是一个必要条件，不是一个充分条件。

必要条件和充分条件的概念中学就学过了，我为大家举例说明什么是充分条件和必要条件。

拍摄时候相机里必须有电池：必要条件，但有电池不一定能拍到照片（万一没带镜头或卡呢），有电池不是充分条件。

鸟一定有翅膀（必要条件），有翅膀的不一定是鸟。

拍摄时景物必须在最近对焦距离之外（这是必要条件），但在最近对焦距离之外也不一定能对上焦（但对焦错误，景深不够，也会导致失败）。

三个平面必须相交于一条线上（这是必要条件），但不是任何一个组合都能保证对焦清晰（可三平面有无数种组合可以相交于一条线，但只有一种组合能保证彻底清晰）。

传统上，沙姆定律只能告诉我们“有办法”去拍摄清晰的照片（当然有办法）, 但不能告诉我们“如何做”，“如何去设置相机”。绝大多数摄影师只能来回反复调俯仰角度和焦距，非常麻烦，我们也没法肯定某一个场景是否能够保证处处都清晰，很多人认为利用沙姆定律去对焦太难，太高级了。其实他们根本没用沙姆定律。

传统对焦法真很麻烦:

（1）把俯仰角度归零。

（2）转动对焦环（这些都是手动镜头），让最远处的景物清晰。

（3）慢慢调整俯仰角度让镜头下俯，让画面最近部分慢慢越来清晰，直到清晰为止，注意角度不要调过。

（4）再回去看最远处，一般来说最远处这时候不清晰了，调整对焦环让远景清晰。

（5）重复上面动作，直到前后都清晰为止。

（6）你可能要反复好几次才可以。如果眼神不太好的，那可不容易做这事。如果是在光线极其昏暗的情况下调焦，那几乎是不可能的任务。

查表对焦法

传统对焦方式靠来回反复调试，非常麻烦的原因，是因为我们需要同时控制两个变量——俯仰角度和对焦距离。这两个变量必须在一个特定组合才能处处清晰。我们只能通过反复试两个变量，同时靠肉眼观察是否清晰来决定这些值。

我在给用技术相机的用户讲课的时候，会提到“第二沙姆定律”，把这个定律和传统的沙姆定律联合使用，才能对我们的实际对焦起到指导作用。几乎没有任何中文教程提及过第二沙姆定律，英文教材里提及的也极少，最权威的教科书《大画幅摄影》里对它只字不提。

我不想也没必要讲数学公式了，也不讲原理了。除非你是技术狂，否则没必要知道。我直接给结论吧。

这个技术最简单的办法，是我们可以提前为每一个镜头计算好一个表格。在实际操作的时候，可以精确地一步把俯仰角度调整到位。这是一个革命性的调焦办法，特别适合带俯仰刻度的相机（如移轴镜头和阿尔帕相机）。因为一旦俯仰角度确定后，我们只有一个变量要控制 - 就是对焦距离。这就和用普通镜头一样了。

这是新式查表对焦法：

（1）测量相机到地面的高度（一开始可以用皮尺量，几次以后，我们可以直接从三脚架打开的节数直接估计出高度）

（2）查表 - 建议把表记在手机里，或印出来放相机包里。根据高度，我们立刻知道俯仰角度。

（3）直接把镜头俯仰角度柠到指定角度，俯仰完毕。

（4 ) 理论上，这时候我们拧动对焦环，让物平面上任何一点清楚就可以了。但实际使用中，我建议用下面两个办法之一：

A）找到画面远景最高物体（比如一座山或一栋楼），用实时取景把这个物体的中间高度部分放大100%，调整对焦环让这部分清晰（这是我喜欢的办法）。

B）找到画面中最重要的物体，比如前景，用实时取景调整对焦环让这部分清晰。这个方法不如A准确，但可以一试。

（5）对焦完毕，如果你的操作正确，那么物平面上的前景和远景一定都是清晰的。当然建议你用实时取景确认。

简单吧？

注意，很多单反相机在实时取景地时候，光圈是全开的，按下快门镜头光圈才会收缩到设定值（比如f/8）。这意味着我们拍下的照片，很可能比实时取景看到的更清晰。

拍摄风光，最有用的镜头是24mm和17mm移轴镜头，下面是这两个镜头的俯仰表格。不用管它们是怎么计算出来的，直接用就可以了。不在表中的值，可以根据相临值估计，反正那么镜头上那么小的刻度值，不可能也没必要做到非常精密准确。准确度能到0.5度就可以了。

虽然TSE镜头的俯仰角度超过5度，但这张表格只提供到5度的范围。因为俯仰超过5度后，景深范围薄如纸，已经几乎没有什么实用价值。

镜头俯仰的限制

前面说过，移轴镜头不能增加景深，移轴镜头只能改变物平面的角度。当镜头下俯后，景深范围不再是一个立方形空间，而是一个锲形。俯仰角度越大，这个锲形就越薄。光圈越大，这个锲形也越薄。

我们多数风光摄影场景，是前景有些低矮的小花小草或石头，远景是高山。那么这样的锲形没问题。这也是移轴镜头看起来好像能增加景深的原因，因为它能轻松地让这样的场景从近到远都清晰。但是，如果画面中有超出了这个锲形的景物 - 比如前景有一丛比较高的植物，或远景有特别高的山，这些景物的顶部会超出景深范围，结果是他们下半部清晰，上半部不清晰。

下图里，前景的花和远景的山的上部都可能是虚的：