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移轴相机对焦规则

来源:深圳市凯茉锐电子科技有限公司2026-05-08

移轴相机仅由两个基本规则来管理:Scheimpflug RuleHingeRule。两条规则都规定三个基本平面必须沿着一条共同线汇合。对于Scheimpflug规则,三个平面是胶片平面、镜头平面和对焦平面。清晰焦点的平面是相机聚焦的平面。为了使摄像机处于聚焦状态,这三个平面必须沿着一条直线汇合,即Scheimpflug线。然而,单单坚持Scheimpflug线并不能保证对焦。在没有对焦的情况下,可以遵守Scheimpflug规则。

Hinge规则规定了清晰焦点的平面,镜头的前焦平面和平行电影镜头平面必须沿共同线会合,即铰链线。镜头的前焦平面是平行于镜头平面的平面,但在镜头的前方(镜头的主体侧)具有一个焦距。平行于胶片的透镜平面是穿过透镜中心的平面,但平行于胶片平面定向。

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铰链规则涉及相对于相机镜头定位的三个平面。只要照相机背面(胶片平面)的方向不变,在铰链规则中使用的三个平面必须沿空间上的固定线汇合,即Hinge铰链线。镜头与铰链线距离(称为J)仅取决于所应用的镜头倾斜量和镜头的焦距。距离J和铰链线的位置不受背部正常对焦动作的影响。

由于通过铰链规则,锐利焦点平面必须通过铰链线,所以锐利焦点平面只能做一件事,因为相机背部被聚焦,它只能在铰接线上枢轴转动。因为相机背部被移动,所以锐利焦点的平面像铰链线上的跷跷板一样转动。而锐利焦点所在平面的角度取决于相机背部相对于镜头的位置以及Scheimpflug规则。

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从镜头到清晰对焦平面的垂直距离,这是所需的距离J。给定这个距离和所用镜头的焦距,然后确定需要的镜头倾斜量α=arcsinf/J)。这个角度最方便的是通过一个表格来确定,例如聚焦视图相机所包含的表格,但也可以使用科学计算器相对简单地确定。对于以毫米为单位的f以及,以英尺为单位的J,度数为单位的α,大致由下式给出α=f/5J

下图显示了镜头围绕通过镜头中心的水平轴倾斜时发生的情况。镜头从镜头平面平行于胶片(零镜头倾斜)开始,然后以2度为增量向前倾斜。会导致清晰对焦的平面也是平行于胶片平面开始的,但是会在镜头平面倾斜时以与镜头平面相同的方向倾斜。锐利焦点平面倾斜的量相当多变,这主要取决于相机背部的位置。当相机在无限远处聚焦时,动作最为迅速。镜头向上倾斜时动作是完全对称的,无论镜头是向上还是向下倾斜,从零度到十度的倾斜都会导致焦平面的旋转量相同。无论哪种情况,锐利焦点平面的旋转方向都与透镜平面的旋转方向相同。

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某些视角摄像机配备了基线倾斜而非轴倾斜(或同时具备)。也就是说,相机的前基准可以围绕相机底座或单轨而不是围绕镜头的中心倾斜。对于前基座倾斜的相机,镜头向前倾斜不仅使镜头向前倾斜,而且还延伸镜头。这会使锐利焦点的平面与之前的情况稍有不同,它不仅旋转,而且它也比轴倾斜情况更接近镜头。当镜头向上倾斜时,锐利焦点平面被推离摄像机并旋转,动作与使用轴倾斜时的动作不对称,如下图所示。

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过去,书籍倾向于暗示摄影师使用相机后部的倾斜来调整清晰焦点的平面。这是因为动作涉及更简单,更具可预测性。此外,单单了解Scheimpflug规则就足以估计所需的倾斜量。然而,使用向后倾斜的结果是引入了图像失真,即垂直线开始收敛。建议是保持背部垂直,除非图像效果需要透视变形。下图说明了相机背部从镜头倾斜时会发生的情况。

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下图说明了如果照相机底座向相机后倾,会发生什么情况。对于前底座倾斜的情况,后焦前倾使得对焦平面被推离照相机。

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视图摄像机关于垂直轴的前或后标准的旋转通常称为摇摆。摆动与倾斜完全相似,但几乎总是型。要理解镜头向右摆动的动作(从相机后面看),再看一下上图,想象一下从上方俯视相机。如果低头看镜头,后焦摆动的运动就像上上图一样。


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