移轴镜头
移动镜头光轴调整透视的镜头
移轴镜头(Tilt-Shift 晶状体)也称移位镜头或离轴镜头、透视调整镜头。移轴镜头,就是指内部光学部件可以相对于图像传感器移动位置的镜头。
移轴镜头的倾斜与移位(Tilt \u0026 Shift)是移轴镜头所具备的两种特性,它的英文名称Tilt- Shift Lens也是由这两个词语所组成。移轴镜头的“Shift”功能实质就是用更广镜头的大像场进行剪力。可以使相机不动,使用移轴镜头的“Shift”功能,通过镜头多方位偏移获得更大的像场,拍出超广的效果。"Tilt"功能则是可以通过倾斜镜头来强行改变镜头的焦平面,从而获得特殊的拍摄效果,使得同在一个斜平面的主体与陪体、前景与背景全部清晰。
移轴镜头主要可以应用于拍摄微缩场景、建筑及风光摄影、人像摄影的拍摄场景中。
发展历程
发现
1894 年,奥地利陆军上尉西多尔·莎姆夫禄格(简称莎姆,1865~1911)为了将自己的“透视绘图仪”用于航空摄影,而发明了沙姆定律,该定律是大画幅摄影镜头移轴的原理之一,沙姆定律的主要内容是:当拍摄平面物体时,如果被摄物体平面、摄影镜头所在的平面和胶片(或图像传感器)所在的平面相交于一条直线时,那么被摄物体的影像就可以完全清晰地成像在胶片的平面上。或者说,如果被摄物体平面与摄影镜头所在的平面相交于一条直线时,如果能得到被摄体完全清晰的成像,影像的焦点平面也一定交于这条直线。
1895年,由享有桑德森通用可旋转镜头板专利独家许可的霍顿公司授权给福尔摩斯兄弟公司制造出了早期的桑德森移轴相机,机身为柚木制成,镜筒大都由纤维纸或羊皮等制成,为前板式折叠结构黑色真皮斜角皮腔。装有被授权使用的桑德森通用可旋转镜头板,可以进行升、降、仰、俯移轴拍摄。桑德森移轴相机的出现,成为摄影史上移轴摄影器材的先驱。
然而伴随着更为简单的小型相机、傻瓜相机的出现,上述这类相机过于复杂和昂贵的缺点开始 暴露,继而变得不再受到欢迎,因此部分相机厂商也逐渐减少对于此类相机或是移轴镜头的生产与升级。
初出
当建筑师和摄影师开始发现此类摄影手法的好处时,如今的“移轴 摄影”则再次回归到大众的视野当中,并且通常用于拍摄建筑和风景。直到1962年7月,尼康株式会社制造出第一款专门为单反相机设计,且具备移位功能的镜头(PC-尼克尔35mmf/3.5镜头)。在尼康第一款PC-尼克尔35mmf/3.5镜头完成以前,已进行过数不清的设计试验。起初原型确实有转轴倾角机制,但35mm广角镜头不像大镜头,它本身就有足够的景深,那么这个倾角机制使用的频率就很少了,因此在设计开发的最后决定将它移除。
1973年3月,佳能首款用于35mm单反相机的“移轴”广角镜头——TS35mm f/2.8 S.S.C.问世,是一款同时具备倾斜和移位功能的镜头。继而推动了“移轴镜头”的发展,更多的厂商也逐渐涉猎该领域。
更迭
1991年4月,佳能推出3款具有倾角和偏移功能的TS-E镜头(TS-E24mm f/3.5L、TS-E45mm f/2.8、TS-E90mm f/2.8)。
2007年出现了一种特殊的移轴镜头,它的操作更加简单,这种镜头是为了35mm电影拍摄用的,型号是Lensbaby3GPL。这种镜头通过转接方式,也可以安装在135画幅的相机或者120的645相机上,使拍摄出的影片更具有创意。其实移轴镜头仍然是指那些用在135和120相机上的可以移动或转动光轴的镜头。虽然大型座机更需要移轴,但是由于大型座机镜头的移轴是在机器上进行的,所以就没有了“移轴镜头”这一名称。在大型座机里只有镜头视角的区别(注意:这种区别在135和120相机上是没有的。因为除了移轴镜头,所有镜头的视场都是一样的,所以视角只与焦距有关)。可以移轴的镜头的视角比不可以移轴的镜头的视角大。
2008年1月29日,尼康株式会社发布PC-E尼克尔24mm f/3.5D ED镜头,该镜头配有一个倾斜/移轴机械装置,确保了摄影者灵活地操控影像透视、变形和对焦。7月1日,尼康又发布两款镜头PC-E 微距尼克尔 85mm f/2.8D和PC-E 微距尼克尔 45mm f/2.8D ED,镜头带倾斜/移轴功能,是为数码以及 35 mm 格式胶片的单镜反光相机设计的。
2008年9月3日,飞思面向专业摄影师市场推出Hartbei 45 mm f/3.5 Super Rotator移轴镜头,适用于飞思的645数码单反相机以及玛米亚的645AFD,3.5/45 mm TS除了可以安装在645单反系统以外,还可以通过转接卡口用于佳能尼康株式会社宾得以及索尼的135数码单反系统。2009年6月,佳能为应对建筑摄影及类似领域对更广视角的需求,推出一款视野控制超广角镜头——TS-E17mm f/4L,与以前型号的TS-E镜头相比,这款镜头通过使用更大的控制部件实现了更加舒适的操作性能。同月,佳能推出TS-E 24mm f/3.5L II,这款镜头是为取代在众多专业建筑摄影师中深受欢迎的TS-E 24mm f/3.5L,而设计的一款视野控制广角镜头。与之前的型号相比,这款镜头在性能和功能方面都取得了很大进步。
2012年,徕卡发布TS-APO- Elmar-S 120mm f/5.6 ASPH.移轴镜头,该镜头具有四个转环以控制倾斜和移位。其中一个是控制移轴使用,另一个则可单独控制俯仰及摇摆角度。2015年6月,老蛙推出了——老蛙LW-FX 15mmF4.0 WIDE MACRO 1:1。这款全画幅镜头具有15mm的超广角,同时兼具移轴与微距功能。2016年10月,尼康株式会社发布PC 尼克尔 19mm f/4E ED,该镜头的光轴可与相机的图像平面水平或垂直移动,或者与图像平面向上、下、左、右倾斜。通过这些装置,可校正由相机角度造成的拍摄对象透视失真,无需缩小光圈即可对位于相机不同距离的拍摄对象实现对焦,或者实现浅景深时仅对拍摄对象的某一部分对焦。
2018年2月5日,长庚光学正式发布了其新款微距移轴镜头——老蛙FF 25mm f/2.8 ULTRA MACRO 2.5-5.0X。这款镜头具备了将被摄物体放大约2.5倍至5倍的能力,因此也被称为超级微距镜头。2021年3月,老蛙FF S 15mm F4.5 W-Dreamer移轴镜头发布,这支镜头拥有 ±11mm 的移轴量,可以很好的校正透视,所以非常适合在建筑和室内摄影中使用。
2022年,“老蛙”移轴镜头——FF S 15mm F4.5发布。作为一款搭载移轴结构的超广角镜头,其能通过偏移镜身来改变光轴,进而控制拍摄范围。“这款镜头的全视场角可达127.6°,当年即打破了佳能尼康株式会社等一线品牌在移轴镜头方面的技术垄断。”同年3月28日,老蛙发布了旗下第二支移轴镜头FF S 20mm F4.0 C-Dreamer,它成像圈可覆盖全画幅,移轴量为正负11mm,是一支远法兰距的移轴镜头,推出了佳能EF与RF、尼康F与Z、索尼E、徕卡L以及宾得K卡口,覆盖所有全画幅单反无反相机,其中RF、Z、E、L卡口版本需要加长屁股,以填补法兰距,因此会比其它版本镜头更长。
镜头作用
移轴摄影镜头主要作用一般有两个,一个是调整被摄物的透视关系;另一个是实现被摄物的全区域聚焦,使画面中近处的被摄物和远处的被摄物都能结成清晰的像。
核心技术
移轴镜头被称之为“移轴”,是因其可以改变光轴。所有移轴镜头都不能自动对焦,基本上都是定焦镜头,这是由其特有的偏移和摇摆机构来决定的。
常见的移轴镜头可以进行三种运动:倾斜、偏移和旋转。倾斜是指只有镜头前部分倾斜的运动,可用于大光圈下对拍摄物体整体合焦;偏移是镜头整体上下或左右平移,通过移动可以改变拍摄范围,相当于升高或降低拍摄位置;旋转则是配合被摄物体的形状将整个镜头进行旋转,更改转轴倾角和偏移的操作方向。
倾斜
倾斜是指只有镜头前部分倾斜的运动,可用于大光圈下对拍摄物体整体合焦。
移轴镜头可以通过倾斜镜头来强行改变镜头的焦平面,从而获得特殊的拍摄效果,可以使得同在一个斜平面的主体与陪体、前景与背景全部清晰。这一点是所有普通镜头和摄影后期所无法做到的,普通镜头只能使垂直于镜头中轴的平面聚焦,然后通过缩小光圈扩大景深,但是移轴镜头的倾斜旋钮,可以让镜头在垂直或水平方向进行移动,通过倾斜镜头与传感器的关系来改变焦点平面,无论远近都会有清晰的区域。镜头的倾斜,可使镜头前面部分上下或左右倾斜的机构。通过该机构可以控制合焦面,从而实现在大光圈下对主被摄体整体合焦。我们所看到的“小人国”,便是通过“倾斜”功能所实现的拍摄效果之一。
偏移
移轴镜头的“Shift”偏移功能可使镜头卡口的前面部分整体上下或左右平移,改变了拍摄取景的视角,实质就是用更广镜头的大像场进行剪力。它之所以可以实现惊人的偏移和倾斜,是因为它具有一个超大的实际像场。我们可以使相机不动,而使用移轴镜头的“Shift”功能,可改变拍摄范围,获得与升高或降低拍摄位置一样的效果,把其实际像场充分发挥出来,从而拍出超广的效果。即使是拍摄视频,也可以借此获得更高的分辨率
因此,无论拍摄者的位置与被拍摄物体的关系如何,利用移轴镜头几乎都可以获得正视的效果。比如建筑摄影中,当我们处于低位拍摄时,过高的建筑在拍摄时会显得向后倾斜,有一种仰视的效果,但是在移位功能的加持下,我们便可以获得完全平行的建筑线条。
旋转
镜头安装在机身的状态下,可以将整个镜头进行旋转的机构。通过该机构可以配合被摄体的形状更改偏移与转轴倾角的操作方向。
应用领域
微缩场景
拍摄时一般选用14mm至40mm的移轴镜头更为方便。如果想要拍摄此种效果,通常需要找到一个处于高点的拍摄位置,然后使用镜头的倾斜功能,缩小对拍摄物体的对焦区域。当获得这种带有虚化的背景或前景后,浅景深所带来的最终拍摄效果,会使得被拍摄主体(如建筑、汽车、树木、人等)看起来像“小人国”中的一部分,而不是往常所拍摄出的 现实中的风景或城市场景。
建筑及风光摄影
建筑摄影中的应用,用到的更多是移轴镜头的“移位”功能。移位功能可以帮助拍摄者保持正确的视角。通常情况下,拍摄时如果想要把整个建筑纳入画面,摄影师需要将相机向上倾斜。但也会让看似正常的建筑物会变得向后倾斜与扭曲。这种角度上的倾斜是由于相机的传感器平面相对于建筑物的偏移而造成的。拍摄屋顶较高的室内场景时也能够取得很好的效果。
而在风光摄影中,拍摄者可以利用移轴镜头,将主要拍摄对象其余的景色处于虚化效果内,继而可以呈现出更加直观的拍摄效果。
人像摄影
移轴镜头在拍摄人像时往往能够更加富有创意。 在原本的拍摄基础上,摄影师通过移轴镜头能够捕捉到两个人物(或更多)的焦点,即使他们在画面中处于不同位置,或是距离镜头有着不同的距离。这样就可以对焦到更多的角色,并使其以外的场景进行虚化。
另一方面,则是当我们拍摄移动人物时,由于跟焦 速度不够快,往往会丢失焦点。但在移轴镜头的帮助下,我们在拍摄时就可以将焦平面扩展到拍摄对象的前方和后方,这样即使他们处于画面中的不同位置也能够保持焦点的清晰。
电影拍摄
移轴镜头在影视剧艺术中,经常被用来拍摄场景原因就在于它能够打破光轴对于画面的改变,具有较好的纠正透视功能,较之普通广角镜头,自然略显优势。使用广角镜头拍摄风景会造成畸变,特别是在拍摄建筑物的时候,位置离建筑物的底部要比距离建筑物的顶部近,这样整个楼房看上去就像是被压缩了,楼顶也聚集到了一起,就出现了房屋要倒下来的效果。而移轴镜头正是去掉这样畸变的镜头,通过手动的调整,使真实出片和人们眼睛中的一样,即使拍楼群,也会保证每栋楼都会完全垂直地面成像,不产生畸变。
拍摄高分辨率照片
具有大成像圈的移轴镜头拥有变焦镜头无法比拟的高分辨力。
镜面倒影
移轴镜头可以拍摄镜面倒影,但让相机在画面中消失。当我们使用相机正对镜面拍摄镜中倒影时,同时也会拍到相机。这时拍摄者可以利用移轴镜头的特性,将镜头进行偏移,镜子及镜子中的虚像就可以位于画面中心,保持完整的构图并且不会出现相机的倒影。
参考资料
移轴镜头的特点和用途.微信公众平台.2023-12-09
技巧|移轴拍摄古建筑.微信公众平台.2023-12-08
03 镜头的历史.尼康.2023-12-08
TS35mmf/2.8S.S.C..佳能.2023-12-08
TS-E24mm f/3.5L.佳能.2023-12-08
TS-E45mm f/2.8.佳能.2023-12-08
TS-E90mm f/2.8.佳能.2023-12-08
Phase One 发布3.5/45mm移轴镜头.东方摄影.2023-12-08
TS-E17mm f/4L.佳能.2023-12-08
TS-E24mm f/3.5L II.佳能.2023-12-08
PC 尼克尔 19mm f/4E ED.尼康.2023-12-08
老蛙25mm f/2.8 ULTRA MACRO 2.5-5.0X.中关村在线.2023-12-08
FFS15mmF4.5W.老蛙.2023-12-08
503 Service Temporarily Unavailable.中关村在线.2023-12-08
荣誉.老蛙.2023-12-08
认识移轴镜头.佳能中国.2023-12-08
目录
概述
发展历程
发现
初出
更迭
镜头作用
核心技术
倾斜
偏移
旋转
应用领域
微缩场景
建筑及风光摄影
人像摄影
电影拍摄
拍摄高分辨率照片
镜面倒影
参考资料