關於裁切系數、視場、景深等基礎概念 #電影攝影常識 01

註:本文內容基本來自Panavision官網所發佈的白皮書【2 Sensor Size FOV】當中。在此進行瞭翻譯,文中也適當的添加瞭更多的圖片。同時刪去瞭“The Wide Angle Issue”一章,因為其針對的是primo70系列鏡頭做的解釋,與概念知識並沒有太大的關系。

原文鏈接:http://www.panavision.com/sites/default/files/docs/documentLibrary/2%20Sensor%20Size%20FOV%20%283%29.pdf

(有可能存在打不開的情況,在Panavision官網進行標題的檢索即可)


為瞭更好地理解鏡頭在搭配不同傳感器時的用途,我們需要回顧一些基礎的鏡頭概念。

1.傳感器尺寸(Sensor Dimensions)

不同的數碼相機擁有不同大小的傳感器。不同傳感器的寬高比會決定視場的大小,也會被用來計算裁切系數。

來自:http://www.redsharknews.com/

2.焦距(Focal Length)

一個鏡頭的焦距是不會改變的(定焦鏡頭),無論它在什麼大小的傳感器上使用。

焦距是從光線在透鏡中匯聚到傳感器(或膠卷)的距離,以毫米為單位。它會定義鏡頭的許多特性,包括能呈現的透視關系以及放大倍率。

不同大小傳感器與鏡頭間的組合會改變視角與視場。

3.視角(Angle of View)

這是評判鏡頭最佳的架設位置的因素之一。短焦距的鏡頭相比長焦距的鏡頭能拍到更多的畫面,給予你更廣的視角。

來自:http://av.jpn.support.panasonic.com/

4.視場/視場角(Field of View or FOV)

在確定的距離下,我們使用視場來表示鏡頭拍攝到的畫面所覆蓋的長度。視場可以在水平線,垂直線及對角線上進行測量。我們下圖所展示的案例是水平視場。短焦距的鏡頭相比長焦距的鏡頭擁有更廣的視場。水平與垂直視場在一個給定的距離下,可以定義畫面的框線(數字時代多指畫面的寬高比)。

補充:此處的AOV與FOV在概念上有一些不準確,可以看做是一種簡單的理解方式。

5.視角 V.S 視場/視野

對於給定的傳感器和鏡頭,視角保持不變;而視場隨與拍攝對象之間的距離而變化。視角與視場相互定義;你可以用一個來計算另一個。

視角(左邊的橙色)取決於鏡頭所在的位置。

簡易的導演取景器(如圖)通過改變視角來模擬不同鏡頭在同一傳感器上拍攝得到的結果。

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當對焦距離不變時,視場是指圖像的水平線(或垂直線或對角線)的長度。

右邊的圖說明瞭當對焦距離不同時,視場發生的變化。

電影制作人通常對演員站立的遠處的視場感興趣。

水平和垂直的視場決定瞭在給定距離下的畫面邊界。

對於給定的傳感器寬度,短焦距鏡頭在水平視場上的畫面更廣(圖中黃色部分)而長焦鏡頭的視場角較窄(圖中橙色部分)。

相同的畫面“裁切”效果也會出現在垂直與對角線視場中。

6.景深(Depth of Field)

景深是指在規定的對焦距離下,畫面內對上焦的內容。景深的深與淺取決於焦距和光圈值(T值或F值),這也會影響背景虛化中的彌散圓(circle of confusion)大小以及更多復雜的畫面中的元素,比如場景中光影的對比。但在其他條件相同的情況下(畫幅大小與光圈值),長焦鏡頭的景深相比短焦鏡頭會更淺,就比如更大的光圈(如T2)的景深會比小光圈(如T4)淺。

7.視場會隨著傳感器大小變化而改變

許多電影制作者憑借經驗瞭解到在S35傳感器設備上,不同的鏡頭會覆蓋怎樣的視場。

這裡用一種辦法來解釋,當使用更大的傳感器及其搭配鏡頭拍攝時,如何在S35傳感器的設備上得到與之相同的視場。讓我們看看兩種不同大小的傳感器在同一位置下拍攝的效果。

為瞭在使用更小的傳感器進行拍攝時,得到與更大傳感器拍攝的相同的視場,你需要焦距更短的鏡頭。

這裡的橙色部分是使用RED Dragon 6k攝影機拍攝得到的水平視場效果,黃色的則是普通S35傳感器拍攝的效果。可以看到,兩者拍到的畫面內容都是一樣的。

這個案例展示瞭,一個27mm的鏡頭在Dragon 6k上使用,可以得到與21mm鏡頭安裝在S35設備上拍攝相同的視場。

8.如何計算&使用裁切系數

【裁切系數】(Crop Factor)這個術語最早是由照片攝影師提出的,用來比較不同畫幅的視角相對於35mm相機的效果。在電影攝影中,我們會相對S35的規格進行計算。

這裡的目的是為瞭找到兩個鏡頭在各自搭配的傳感器上能獲得相同的視場。

為瞭找到一個鏡頭,在傳感器B上工作能獲得另一個鏡頭在傳感器A上拍攝所得到的視場:

計算方法:用傳感器B的尺寸(高度、寬度或者對角線長度)除以傳感器A的對應參數值。

結果就是傳感器A與傳感器B之間的裁切系數。

計算方法:將傳感器A上使用鏡頭的焦距乘以裁切系數。

結果得到的鏡頭焦距,安裝在傳感器B上將獲得與A相同的視場。

下面是一個案例,使用瞭下一頁將出現的傳感器規格:

·計算從Dragon 6k轉換到2.39:1比例的S35傳感器的裁切系數

Dragon 6k傳感器以2.39:1拍攝時的水平寬度:30.70mm

S35傳感器在2.39:1拍攝時的水平寬度:24mm

計算方法:裁切系數=S35/Dragon 6k

實際計算:裁切系數=24/30.70=0.78

·我在Dragon 6k上使用一支27mm的鏡頭,如果我要在S35傳感器的攝影機上拍攝,為瞭獲得相同的視場,我選擇的鏡頭焦距應該為多少?

計算方法:Dragon 6k上使用的鏡頭焦距*裁切系數=在S35傳感器上能得到相同視場的鏡頭焦距

實際計算:27mm*0.78=21mm

72d5b7d2b8c4aa5e7e8aa5255c2a1c3a不同攝影機在使用不同拍攝模式下的傳感器參數及裁切系數表

請註意,上表中的裁切系數是基於使用傳感器的最大面積,它們在同一臺相機上可能會略有不同,因為我們從全光圈寬度或全光圈高度開始。

一些電影人更喜歡片門全開(原文此處寫為“full aperture”),並在畫面周邊留出一定的餘量;例如,他們可以使用Dragon的95%或93%的傳感器寬度。在這種情況下,裁切系數必須在新的畫面尺寸上進行重新計算。

9.用不同的傳感器獲得相同視場的經驗法則

1. 更大的傳感器需要更長焦距的鏡頭才能獲得和Super 35一樣的視場。

2. 索尼F55非常接近Super 35

因此,視場將接近電影制片人使用超級35的習慣。

3.為瞭獲得與Super 35相同的視場,你需要在龍上的下一個焦距。

所以在Super 35中,21毫米的鏡頭和龍的27毫米鏡頭大致相同。

10.準備快速的FOV參考表單

對於想要用大傳感器相機拍攝的工作人員來說,準備一個快速的視場參考可以很有用,可以放在相機盒子裡。

例如,這裡有2個使用Primo 70焦距和2.39格式的備忘單。沒有必要為索尼F55做一個小抄,因為它和2.39中的S35是一樣的。

在開拍前很有必要針對不同畫幅和不同傳感器做這樣的一個表單,可以放在你的工具包或者相機盒子裡。

6e529dd507efe058605b636b4932965f如圖,為應該準備好的參考表單

11.傳感器大小與景深之間的關系

傳感器大小對於景深沒有影響。一顆21mm T2.8 鏡頭永遠是21mm T2.8,不管它被安裝在70mm相機上,或是RED Dragon,或者是一臺S35攝影機上。無論如何,一支27mm的鏡頭在RED Dragon上使用時,會擁有與21mm鏡頭在S35攝影機上使用相同的視場,並且使用更長焦距的鏡頭會給你更淺的景深。

所以在相同的機位和畫面寬高比下,一個攝影師如果會在RED Dragon上得到比S35攝影機更淺的景深,這隻是因為他用瞭更長焦距的鏡頭。

12.附件:如何計算視角

視角的計算(無論是水平的,垂直的還是對角的)涉及到在我們之前的傳感器,鏡頭和焦距圖上應用一些三角函數。

感謝閱讀,個人也在學習中,翻譯水平有限。還請路過的大佬予以指教。

希望這份內容能幫助到想要學習這些知識的朋友們。

封面來自http://observer.com/

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