렌즈의 광학적 특성은 초점 거리, 화각, 상대 조리개의 세 가지 요소로 구성된 광학 구조에 의해 형성되는 물리적 특성을 말합니다. 모든 종류의 광학 렌즈는 이 세 가지 광학 특성의 기술적 매개변수로 표현되고 구별될 수 있습니다.
(1) 초점 거리
카메라 렌즈는 가운데가 두껍고 가장자리가 얇은 볼록 렌즈로 간주할 수 있습니다. 빛은 렌즈를 통과하여 초점으로 모입니다. 초점에서 렌즈 중심까지의 거리를 렌즈의 초점거리라고 하며, 초점거리의 단위는 밀리미터(mm)입니다.
렌즈의 초점 거리는 카메라 경통의 광전 타겟 표면에 있는 피사체의 이미징 영역에 비례합니다. 동일한 피사체를 동일한 거리에서 촬영하는 경우 렌즈의 초점 거리가 길수록 결상 영역은 커지고 배율은 높아지며, 반대로 렌즈의 초점 거리가 짧을수록 결상 영역은 작아지고 배율은 높아집니다. 확대.
일반적으로 초점 거리가 이미지 평면의 대각선과 가깝거나 같은 렌즈를 표준 렌즈라고 부릅니다. 일반 카메라의 광전 타겟 표면의 이미징 영역은 16mm 영화 카메라의 이미지 평면과 거의 동일하며 표준 렌즈 초점 거리는 일반적으로 25mm입니다. 초점 거리가 이미지 평면의 대각선보다 긴 렌즈를 망원 렌즈라고 합니다. 초점 거리가 상면의 대각선보다 작은 렌즈를 광각 렌즈라고 합니다. 초점 거리가 변경될 수 있는 렌즈를 줌 렌즈라고 합니다.
(2) 화각
렌즈의 화각은 카메라의 유효 이미징 평면(화각)의 가장자리가 형성하는 각도를 나타냅니다. 튜브와 렌즈 뒤의 노드.
모델링 관점에서 볼 때 렌즈 화각은 카메라 촬영 범위의 개방성을 반영합니다(렌즈의 화각은 수평 화각과 수직 화각으로 구분되며, 이 장에서 사용된 수평 시야각은 수평 시야를 나타냅니다). 렌즈의 화각은 프레임 속 피사체의 이미지에 반비례합니다. 화각이 클수록 피사체의 이미지가 작아지고, 사진의 장면이 넓어질수록 화각이 작아지고, 피사체의 이미지가 더 좁아집니다. 장면.
시야는 주로 렌즈의 이미징 크기와 렌즈의 초점 거리라는 두 가지 요소에 의해 제한됩니다. 카메라 경통의 이미징 대상 표면은 실제 촬영에서 일정한 요소이므로 렌즈 초점 거리는 화각에 직접적인 영향을 미칩니다. 촬영할 때 일반적으로 초점 거리가 다른 렌즈를 변경해야만 화각을 변경할 수 있습니다.
카메라가 동일한 피사체를 동일한 거리에서 촬영할 때 초점 거리가 다른 렌즈를 사용하면 사진 속 피사체의 이미징 영역과 배경 범위가 변경됩니다. 이는 본질적으로 시야의 해당 변화로 인해 발생합니다. 예를 들어, 화각이 50°인 렌즈로 포착한 피사체는 화각이 5°인 렌즈로 포착한 이미지 영역의 1/10에 불과합니다. 렌즈의 초점 거리가 길수록 시야는 작아지고, 초점 거리가 짧을수록 시야는 넓어집니다. 표준 렌즈(25mm 렌즈)의 화각은 약 45°입니다. 광각 렌즈(초점 거리 25mm 미만)의 수평 화각은 60°보다 크며 일반적으로 60°-130° 사이입니다. 130°에서 180° 사이의 렌즈를 초광각 렌즈라고 하며 어안 렌즈라고도 합니다. 장초점 렌즈(초점 거리가 25mm 이상)의 수평 화각은 40° 미만입니다.
(3) 렌즈의 상대 조리개는 렌즈의 입사 조리개 직경(D)과 초점 거리(f)의 비율을 나타냅니다. 크기는 렌즈가 받아들이는 빛의 양을 나타냅니다. 상대 조리개는 렌즈의 빛 투과율과 식별력을 결정하는 중요한 요소입니다.
상대 조리개(D/f)의 역수(f/D)를 조리개 계수(F)라고 하며, 이는 렌즈의 조리개 링에 표시되어 있습니다. 카메라의 렌즈 조리개 계수는 여러 수준으로 나뉘며 일반적인 수준은 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 12, 16, 22 등입니다. 인접한 두 조리개의 F 값 비율 이고 노출 차이는 한 클래스입니다. 이미지 평면 조명은 상대 조리개의 제곱에 비례하기 때문에 F 값이 1스톱 변화하는 것은 카메라 렌즈의 광속이 두 배로 증가하는 것과 같습니다. 사진을 촬영할 때 넓은 조리개를 여는 것에 대해 이야기하면 실제로 조리개 조정 링의 큰 F 값에서 작은 F 값 끝으로 이동합니다. 즉, 조리개를 좁힐 때 조리개 계수 값이 감소하고 작은 F 값에서 큰 F 값 끝까지 스포츠 중에는 조리개 계수 값이 증가합니다.
예를 들어 조리개 8에서 조리개 5.6으로 조정한다는 것은 조리개를 열고 광속을 두 배로 늘리고 노출 값을 한 단계 높이는 것을 의미합니다. 그 반대.
상대 조리개와 조리개 계수를 조정하면 렌즈의 광속과 피사계 심도가 결정됩니다. 카메라 렌즈의 조리개를 선택하는 것은 본질적으로 노출 제어의 문제입니다. 오늘날의 카메라에는 일반적으로 수동 조리개와 자동 조리개라는 두 가지 제어 방법이 있습니다. 자동 조리개는 촬영되는 장면의 노출 제어에 대한 기술적 처리만 수행할 수 있는 반면, 의식적이고 의도적인 동적 조명과 예술적 처리는 수동 조리개를 통해서만 더 잘 수행할 수 있습니다. 동일한 조명에서 동일한 장면을 촬영하는 경우 조리개가 클수록 피사계 심도 범위가 작아지고 조리개가 작을수록 피사계 심도 범위가 넓어집니다. 렌즈 노출을 의도적으로 제어하고 다양한 피사계 심도를 선택적으로 사용하는 것은 사진 작가가 창의적인 의도를 달성하고 최상의 사진 결과를 얻을 수 있는 효과적인 수단입니다.