變焦

光學變焦英文名稱為OpticalZoom，數碼相機依靠光學鏡頭結構來實現變焦。數碼相機的光學變焦方式與傳統35mm相機差不多，就是通過鏡片移動來放大與縮小需要拍攝的景物，光學變焦倍數越大，能拍攝的景物就越遠，對於變焦性能不強的相機來對比，調整焦距的遠程拍攝也相對清晰一些。

光學變焦是通過鏡頭、物體和焦點三方的位置發生變化而產生的。當成像面在水平方向運動的時候，視覺和焦距就會發生變化，更遠的景物變得更清晰，讓人感覺像物體遞進的感覺。

顯而易見，要改變視角必然有兩種辦法，一種是改變鏡頭的焦距。用攝影的話來説，這就是光學變焦。通過改變變焦鏡頭中的各鏡片的相對位置來改變鏡頭的焦距。另一種就是改變成像面的大小，即成像面的對角線長短在的數碼攝影中，這就叫做數碼變焦。實際上數碼變焦並沒有改變鏡頭的焦距，只是通過改變成像面對角線的角度來改變視角，從而產生了“相當於”鏡頭焦距變化的效果。

所以我們看到，一些鏡頭越長的數碼相機，內部的鏡片和感光器移動空間更大，所以變焦倍數也更大。我們看到市面上的一些超薄型數碼相機，一般沒有光學變焦功能，因為其機身內根本不允許感光器件的移動，而像索尼F828、富士S7000這些“長鏡頭”的數碼相機，光學變焦功能達到5、6倍。

如今的數碼相機的光學變焦倍數大多在2倍－5倍之間，即可把10米以外的物體拉近至5-2米近；也有一些數碼相機擁有10倍的光學變焦效果。家用攝錄機的光學變焦倍數在10倍~22倍，能比較清楚的拍到70米外的東西。使用增倍鏡能夠增大攝錄機的光學變焦倍數。如果光學變焦倍數不夠，我們可以在鏡頭前加一增倍鏡，其計算方法是這樣的，一個2倍的增距鏡，套在一個原來有4倍光學變焦的數碼相機上，那麼這台數碼相機的光學變焦倍數由原來的1倍、2倍、3倍、4倍變為2倍、4倍、6倍和8倍，即以增距鏡的倍數和光學變焦倍數相乘所得。

優缺點：正如上面的分析，光學變焦是利用鏡頭內透鏡的移動來改變焦距，從而實現影像的放大與縮小。這種圖象的放大是通過物理學原理，在放大過程中，感光元件從被攝體中直接感光並形成影像，而沒有經過其他任何的電子放大處理。並且在這個過程中，感光元件都是全幅面成像，圖象能夠保持原有的最高分辨率。因此，通過光學變焦所獲得的影像不但使被攝物體變大了，同時也相對更加清晰。這是光學變焦的主要優勢。

另外，通過光學變焦，我們還可以獲得景深更加小的圖片。在拍攝人像等題材時，我們往往使用中長焦段，這樣除了能夠將人物“拉近”、“放大”，變得更加清晰以外，同時背景還可以獲得更好的虛化，從而突出主體人物。

但是，光學變焦也有自己的劣勢。一方面，光學變焦鏡頭相比非光學變焦鏡頭來説，製造成本要高很多。另外，光學變焦鏡頭在進行長焦拍攝時，由於身體或者手部震動而對畫面的影響就將會更加大，因此長焦拍攝時畫面模糊的幾率往往更加大。但事實上，光學變焦由於其優勢明顯，2005年已經廣泛應用在消費級數碼相機中了。 ^[2] 

具體應用：既然光學變焦的優勢如此明顯，它在數碼相機中的應用當然也就非常普及了。事實上，2005年市面上的消費級數碼相機中，百分之九十五以上的機型都配備了光學變焦。而且隨着技術的發展以及鏡頭製作成本的降低，10倍、12倍甚至15倍光學變焦的消費級數碼相機已經出現在市場上了。但是，一般來説，光學變焦倍率越大，價格往往就越高。而且，對於長焦鏡頭來説，焦距越大，鏡頭的成像質量往往就會有所降低。

圖片説明：鏡頭焦距越長，景物的成像也越大，同時背景也能夠得到很好的虛化

事實上，為了兼顧實用、成本以及成像質量等多方面的因素，廠商在家用數碼相機市場上主推的仍然是3倍光學變焦鏡頭。這一類鏡頭的焦距往往囊括了廣角風景到中焦人像的種種拍攝題材，對於家庭用户來説是比較適合的選擇。 ^[2] 

[音：shu ma bian jiao]

數碼變焦，英文名稱為DigitalZoom，數碼變焦有兩種：

一是通過數碼相機內的處理器，把圖片內的每個象素面積增大，從而達到放大目的。這種手法如同用圖像處理軟件把圖片的面積改大，不過程序在數碼相機內進行，把原來CCD影像感應器上的一部份像素使用"插值"處理手段做放大,將CCD影像感應器上的像素用插值算法將畫面放大到整個畫面。

二是指諾基亞公司pureview技術，PureView技術的核心部分就是將4100萬像素的圖像“濃縮”到500萬像素的圖像，這就是“超採樣”過程，在實際過程中，每8個像素點會被整合成一個“超級像素點”，PureView技術並不僅僅是驚人的像素值，高質量的光學技術和智能圖像處理技術也同樣在其中佔據重要地位。同時，由於極大的像素數量，4100萬像素傳感器的體積也會相應增大，這成就了PureView技術的另一大特性：無損數碼變焦。在拍攝時，手機會以500萬像素級別顯示圖像，當你放大圖像時，“過採樣”程度就會減小，直到一個“超級像素點”還原成普通像素點為止。這個過程不同於一般數碼變焦採用的插值計算法，不會損失圖像精度和清晰度。如此“暴力”的數碼變焦方式，讓我們的手機真正成為了能與配備光學鏡頭的專業相機相媲美的拍照利器。

與光學變焦不同，數碼變焦是在感光器件垂直方向向上的變化，而給人以變焦效果的。在感光器件上的面積越小，那麼視覺上就會讓用户只看見景物的局部。但是由於焦距沒有變化，所以，圖像質量是相對於正常情況下較差（除pureview技術外）。

一台數碼相機的總變焦數計算如下：舉例索尼的F717光學變焦為5倍，而數碼變焦為2倍，所以最大變焦數為10倍。數碼相機內的數碼變焦一般可以關掉。除此之外還有全新獨有的Sony智能變焦功能，可放大變焦拍攝，不會將微粒放大，令放大的影像也能保持原有的細緻質素。智能變焦因應不同影像尺寸的選擇，提供不同程度的強化變焦功能。有別於數碼變焦，智能變焦能保持畫質與原本影像相同。

數碼相機的數碼變焦一般在6倍左右，攝像機的數碼變焦在44倍-600倍左右，實際使用中有40倍就足夠了。因為太大的數碼變焦會使圖像嚴重受損，有時候甚至因為放大倍數太高，而分不清所拍攝的畫面。

優缺點：數碼變焦是通過軟件運算來實現影像的局部放大，因此我們可以看到它幾乎不會增加任何硬件設施，只需要在硬件中固化軟件就可以了。數碼變焦的這種特徵使得它極少甚至無需增加相機制造的成本。因此，配備數碼變焦並不會對數碼相機的售價產生影響。在某些無法進行光學變焦的數碼相機中，通過配備數碼變焦可以在不增加售價時具有更大的實用性。

而且，數碼變焦實際使用時，並不會存在光學變焦在高倍率變焦時抖動加劇的問題。另外，數碼變焦比光學變焦更加省電。還有一個鮮為人知的事實是，經過數碼變焦以後，圖象的分辨率雖然和數碼變焦前一樣，但是它單張畫面的體積大大縮小。這事實上也可以減少存儲卡的負擔。

當然，數碼變焦的負面問題是非常明顯，也是非常致命的。它是通過後期的放大來實現影像的放大，雖然某些廠商的數碼變焦技術會通過獨特的插補運算來提高變焦後的圖象質量，但是最後的圖象效果仍然是模糊不清，特別是高倍率數碼變焦時，效果將會更加慘不忍睹（如上圖）。 ^[2] 

具體應用：在消費級數碼相機中，數碼變焦的應用比光學變焦更加廣泛。它無需增加硬件，應用成本低廉，事實上，2005年開始，幾乎所有的消費級數碼相機都配備了數碼變焦功能。而數碼變焦在定焦鏡頭中的應用不但可以禰補無法直接進行影像放大的缺陷，同時也不會增加相機的製作成本。因此數碼變焦技術在定焦距鏡頭中往往就顯得比較重要了。

在具體的數碼變焦技術上，各個廠家可謂各施各法，各顯神通。例如索尼的SmartZoom智能數碼變焦，筆者覺得索尼在宣傳時做得太過了。事實上它就是在菜單中調節相片所需的分辨率，只是轉換一種操作方式，實際用處和其他的數碼變焦相差不大。相反，佳能在數碼變焦技術上的開發算是比較好的。

事實上數碼變焦在定焦鏡頭中的應用還是非常必要的。另外，從最後兩張圖片的對比來看，我們可以明顯注意到：在數碼變焦和圖象處理軟件的局部放大之間，質量差別確實非常明顯的，數碼變焦的圖象質量要好很多。也就是説，數碼變焦還是具有一定的實用性的。 ^[2] 

美國攝影家諾曼．羅思柴爾德在多年使用變焦鏡頭的實踐中積累了不少寶貴經驗，總結成以下10條提供給攝影愛好者參考。

1、利用長焦距對焦。使用變焦鏡頭時，正確的對焦方法是先用長焦距對焦後，再選擇合適的焦距拍攝;因為在長焦距時，被攝體的影像最大而景深最小，這就方便了準確對焦。在遇到逆光或光線複雜的情形時，也有助於選擇適當的局部測光，而無需走近被攝體進行測光。在

平時拍攝時，經常以一箇中焦距或長焦距的變焦鏡頭為主，用最長焦距對焦和測光，鎖定曝光後再選擇理想的焦距拍攝，這樣就不必來回移動腳步。

2、對各焦距要多作嘗試。大部分攝影愛好者雖然都極為關心變焦鏡頭的變焦倍率問題，但在具體使用時卻往往是長焦距一頭用得最多，有些甚至將其當作一個定焦遠攝鏡頭看待。其實，當你嘗試運用其他各焦距而獲得截然不同的畫面時，便會發現變焦鏡頭作為一種可變的取景工具，有着相當的潛能。

3、熟悉變焦鏡頭的操作。早期的變焦鏡頭上，變焦和對焦是以二環分別調節的。大部分變焦鏡頭都已改為單環控制，其特點是通過將鏡頭前後推拉來改變焦距，左右旋轉來進行對焦。因此，對剛剛購買新鏡的攝影愛好者來説，要熟悉及牢記變焦的前後方向和對焦的左右位置，避免在精確對焦之後因變焦時微稍轉動調節環而影響清晰度。這也是很多較為“保守”的攝影家寧願使用舊式的雙環式變焦鏡頭的原因。

4、適當運用支撐物。當運用焦距為200mm或更長焦距的變焦鏡頭時，應把鏡頭固定在三腳架等支撐物上，以保證拍攝時的穩定性。

5、選擇合適的遮光罩。變焦鏡頭比其他類型的鏡頭更容易產生光暈，因此，一個合適的遮光罩是少不了的。有時遮光罩造成的遮擋在單鏡頭反光相機的取景屏上看不出來，但是在膠片上卻顯示出來。這種情況在使用小光圈拍攝時最為明顯，往往會使遮光罩也落入景深範圍。此外，有些遮光罩在長焦距一端有效，但變焦至短焦距一端使用時，就會使照片上產生取景屏上看不出來的因遮擋而造成的暈映現象。因而，為變焦鏡頭選擇合適的遮光罩並合理使用，是至關重要的。

6、加用增距鏡。在需要使用極長焦距的情況下，花很少的錢購買一個2倍增距鏡，便可隨意將你的70—210mm鏡頭立即變成140-420mm超望遠變焦鏡頭，一個3倍增距鏡更可達到210--630mm，使你的鏡頭馬上躋身天文望遠鏡的行列。然而，代價將是損失光圈級數和攝得照片的清晰度。例如，一個F4的變焦鏡頭加上2倍增距鏡後，光圈會損失2級而變為F8;加上3倍增距鏡後，最大光圈就變成了F11。如你所知，要發揮鏡頭的最佳解像力應當是選擇比最大光圈收小2級的光圈來拍攝。因此，當加用增距鏡時就必須考慮選用高速膠片和三腳架，同時，被攝體以靜止的為宜。

7、慎用濾光鏡。除非確實需要，一般不要給變焦鏡頭加用濾光鏡。在海灘或鹹水的環境下，確實需要一塊保護鏡。為了改變色温，製造特殊效果，例如為了加深天空顏色和消除反光，需加用偏振鏡。除此之外，加上一些可有可無的濾光鏡，只會增加已經讓人頭痛的鏡頭內部光線反射問題。

8、控制畫面深度。用一個變焦鏡頭在離被攝體1.5米處用60mm焦距拍攝，與在離被攝體7.5米遠處用300mm焦距拍攝，所得照片中的被攝體影像是一樣大小的，所不同的是兩張照片畫面深度不同。用60mm焦距拍攝的照片，其背景有深度和空間感;而300mm焦距拍攝的，給人的感覺是景物被壓縮了，被攝體與景物似乎被“拉近”了。

9、保持距離，防止變形。在使用變焦鏡頭的廣角一端拍攝時，要注意與被攝體保持適當的距離，以免造成被攝體變形。須記住，拍攝時的距離是影響透視效果的主要因素，而不是焦距。

10、控制景深的訣竅。可以做一個實驗，用同一光圈，在同一距離分別以25mm和50mm的焦距拍攝兩張照片，再將用25mm焦距所拍攝的照片放大，使畫面中被攝體影像與50mm的一張中的一樣大小。比較兩張照片的背景後就會發現，放大後照片中的背景並不像第一張照片中的那麼朦朧，實際上得到了更有用的景深。這種方法應用於定焦的廣角鏡頭時同樣有效。