超广角镜头

广角镜头是一种焦距短于标准镜头、视角大于标准镜头、距长于鱼眼镜头、

视角小于鱼眼镜头的摄影镜头。广角镜头又分为普通广角镜头和超广角镜头两种。

１３５照相机普通广角镜头的焦距一般为３８－２４毫米，视角为６０－８４度；

超广角镜头的焦距为２０－１３毫米，视角为９４－１１８度。由于广角镜头的

焦距短，视角大，在较短的拍摄距离范围内，能拍摄到较大面积的景物。所以，

广泛用于大场面风摄影作品的拍摄。在摄影创作中，使用广角镜头拍摄，能获得

以下几个方面的效果：一是能增加摄影画面的空间纵深感；二是景深较长，能保

证被摄主体的前后景物在画面上均可清晰的再现。所以，现代绝大多数的袖珍式

自动照相机（俗称傻瓜照相机）采用３８－３５毫米的普通广角镜头；三是镜头

的涵盖面积大，拍摄的景物范围宽广；四是在相同的拍摄距离处所拍摄的景物，

比使用标准镜头所拍摄的景物在画面中的影像小；五是在画面中容易出现透视

变形和影像畸变的缺陷，镜头的焦距越短，拍摄的距离越近，这种缺陷就越显著。

所以，在拍摄人像时，不宜近于０．６米，以免产生透视畸变，假如使用普通广

角镜头拍摄贴证件用的标准人像照片时，最好拍成半腰或齐膝像；使用超广角镜

头拍摄这种人像照片时，最好拍成全身像，然后在放大过程中进行剪裁，以获得

标准的人像照片，这样就可以避免透视畸变。当然，有时在拍摄人物肖像时，为

减缓被摄者脸部的某些缺陷，也可以有意识地利用这种透视畸变。如被摄者额窄

下颚宽，采用略高的俯视角度拍摄，可以使其缺陷抵销；反之，则可以采用低角

度仰摄。

在使用广角镜头拍摄全身人像时，如果采用低角度拍摄，仍然会产生畸变，

但有时可以利用这一特点来弥补被摄人物本身的某些缺点，如有个别的被摄者的

腿较短，上身较长，采用这种角度的拍摄，会使腿在画面上表现出一种修长的效

果，增加其美感。

使用广角镜头拍摄，除了会产生透视畸变外，还会产生边缘畸变。这种畸变

主要是由于镜头后方到胶片的视场边缘的斜投射角引起的。在拍摄群像时，容易

使画面边缘的被摄体变得矮胖。

广角镜头是一种比一般标准镜头所获得的视角更宽广的短焦镜头。它的特点有：1.通过

广角镜头的拍摄所获得的画面能增加摄影画面的空间纵深感，更能分辨画面空间的空间感

觉。2.视角较宽，而景深却很深，能有效保证被摄主体的前后景物在画面上均可清晰的

再现；就是被摄物体的前后感觉强烈，有透视效果，利于增强画面的感染力3.恰当的变

形，越是短焦变形越是容易出现，广角镜头容易在画面四周出现变形，有时候这种变形能更

好突出拍摄主体。4.在相同距离下，广角镜头拍摄的范围更大，这扩大了使用范围。如

在比较小的空间也能拍摄出教大的画面。想要保持手持相机完全不抖是不可能的。选用具有

防抖功能的相机或镜头、采取有效的持机姿势可以减轻抖动的影响。

光学镜头基础知识光学镜头基础知识光学镜头基础知识作者：balefox2003-11-25这是

很久以前系统集成时总结的一点心得体会与大家分享。光学镜头是机器视觉系统中必不可少

的部件,直接影响成像质量的优劣，影响算法的实现和效果。另外争取选折合适的镜头，降

低机器视觉系统成本，才是产业兴旺发达的唯一出路。光学镜头规格繁多，有时不免头晕。

光学镜头从焦距上可分为短焦镜头、中焦镜头，长焦镜头；从视场大小分有广角、标准，远

摄镜头；结构上分有固定光圈定焦镜头，手动光圈定焦镜头，自动光圈定焦镜头，手动变焦

镜头、自动变焦镜头，自动光圈电动变焦镜头，电动三可变（光圈、焦距、聚焦均可变）镜

头等。根据我们使用的经验，俄罗斯的光学镜头很便宜。分类结构上分1固定光圈定焦

镜头简单。镜头只有一个可以手动调整的对焦调整环，左右旋转该环可使成像在CCD靶

面上的图像最清晰。没有光圈调整环，光圈不能调整，进入镜头的光通量不能通过改变镜头

因素而改变，只能通过改变视场的光照度来调整。结构简单，价格便宜。2手动光圈定焦

镜头手动光圈定焦镜头比固定光圈定焦镜头增加了光圈调整环，光圈范围一般从F1.2或

F1.4到全关闭，能方便地适应被被摄现场地光照度，光圈调整是通过手动人为进行的。光

照度比较均匀，价格较便宜。3自动光圈定焦镜头在手动光圈定焦镜头的光圈调整环上增

加一个齿轮合传动的微型电机，并从驱动电路引出3或4芯屏蔽线，接到摄像机自动光圈接

口座上。当进入镜头的光通量变化时，摄像机CCD靶面产生的电荷发生相应的变化，从而

使视频信号电平发生变化，产生一个控制信号，传给自动光圈镜头，从而使镜头内的电机做

相应的正向或反向转动，完成调整大小的任务。4手动光圈定焦镜头焦距可变的，有一个

焦距调整环，可以在一定范围内调整镜头的焦距，其可变比一般为2～3倍，焦距一般为

3.6~8mm。实际应用中，可通过手动调节镜头的变焦环，可以方便地选择被监视地市场的市

场角。但是当摄像机安装位置固定下以后，在频繁地手动调整变焦是很不方便的。因此，工

程完工后，手动变焦镜头的焦距一般很少调整。仅起定焦镜头的作用。5自动光圈电动变

焦镜头与自动光圈定焦镜头相比增加了两个微型电机，其中一个电机与镜头的变焦环合，

当其转动时可以控制镜头的焦距；另一电机与镜头的对焦环合，当其受控转动时可完成镜头

的对焦。但是，由于增加了两个电机且镜片组数增多，镜头的体积也相应增大。6电动三

可变镜头与自动光圈电动变焦镜头相比，只是将对光圈调整电机的控制由自动控制改为由

控制器来手动控制。场合上分：按视场大小分为：小视场镜头，普通镜头（约50度左右），

广角镜头和特广角镜头（100－120度）1标准镜头：视角约50度，也是人单眼在头和眼

不转动的情况下所能看到的视角，所以又称为标准镜头。5mm相机的标准镜头的焦距多为

40mm，50mm或55mm。120相机的标准镜头焦距多为80mm或75mm。CCD芯片越大则

标准镜头的焦距越长。2、广角镜头：视角90度以上，适用於拍摄距离近且范围大的景物，

又能刻意夸大前景表现强烈远近感即透视。35mm相机的典型广角镜头是焦距28mm，视角

为72度。120相机的50，40mm的镜头便相当于35mm相机的35，28mm的镜头．3、长

焦距镜头：适于拍摄距离远的景物，景深小容易使背景模糊主体突出，但体积笨重且对动态

主体对焦不易。35mm相机长焦距镜头通常分为三级，135mm以下称中焦距，135－500mm

称长焦距，500mm以上称超长焦距。120相机的150mm的镜头相当于35mm相机的105mm

镜头。由於长焦距的镜头过于笨重，所以有望远镜头的设计，即在镜头后面加一负透镜，把

镜头的主平面前移，便可用较短的镜体获得镜体获得长焦距的效果。4、反射式望远镜头：

是另一种超望远镜头的设计，利用反射镜面来构成影像，但因设计的关系无法装设光圈，仅

能以快门来调整曝光。5、微距镜头（marcolens）：除作极近距离的微距摄影外，也可远摄。

接口类型来分1C型镜头法兰焦距是安装法兰到入射镜头的平行光的汇聚点之间的距离。

法兰焦距为17.526mm或0.690in。安装罗纹为：直径1in，32牙.in。镜头可以用在长度为

0.512in(13mm)以内的线阵传感器。但是，由于几何变形和市场角特性，必须鉴别短焦镜头

是否合用。如焦距为12.6mm的镜头不应该用长度大于6.5mm的线阵。如果利用法兰焦距

尺寸确定了镜头到列阵的距离，则对于物方放大倍数小于20倍时需增加镜头接圈。接圈加

在镜头后面，以增加镜头到像的距离，以为多数镜头的聚焦范围位5－10％。镜头接长距

离为焦距/物方放大倍数。2CS型镜头Witha5mmadapterring,aClenscanbeudona

CS-mountcamera.3U型镜头一种可变焦距的镜头，其法兰焦距为47.526mm或1.7913in，

安装罗纹为M42×1。主要设计作35mm照片应用（如国产和进口的各种135相机镜头），

可用于任何长度小于1.25in(38.1mm)的列阵。建议不要用短焦距镜头。442mm镜头3L

型镜头固定焦距宽视场镜头，最初设计作照相放大作用（如国产各种放大机镜头），且在

2.25in(63.5mm)视场内具有良好的特性。法兰焦距是具体镜头的函数。安装螺纹为M39×1.0。

可用于长度为1.25in(35.1)以内的列阵，且不受限制。4特殊镜头如显微放大系统。要特

别注意CS和C的差别，不同类型的camera和不同类型的Len连接时，要定制转接环。

国外很贵，一个约$50,不如自己加工。光学镜头的主要参数和评价主要参数有焦距，视场，

物距，光圈，快门等。对于镜头最完善的评价莫过于MTF（ModulationTransferFunction）。

但是由于像差（标定的原因），镜头的每个范围都有一个MTF值。这些范围指的是：（1）

近轴部分，（2）离轴部分，（3）当光学系统存在不对称畸变时，上述两部分在不同方向上的

子部分。每个部分对于不同的辐射能量波长范围，都有各自相应的MTF值。MTF是评价

成像系统的最常用、最优的指标，也是指导机器视觉系统集成的最优指标。请多提宝贵意

见！

顾名思义，广角即视角宽广之意。由于它的焦距短、视角大，因此被拍摄的空间也大，并且

具有大景深、前景变形等特点。一般说，使用广角镜头便于拍摄宏大场面和宽大的特体，这

是标准镜头所不及的。广角镜头的专业名称叫“短焦距镜头”。广角镜头的焦距有28毫米、

24毫米、20毫米和15毫米等。广角镜头的基本特点是，镜头视角大，视野宽阔。从某一

视点观察到的景物范围要比人眼在同一视点所看到的大得多；景深长，可以表现出相当大的

清晰范围；能强调画面的透视效果，善于夸张前景和表现景物的远近感，这有利于增强画面

的感染力。视角范围大，可以涵盖大范围景物。所谓视角范围大，即在同一视点（与被摄

物的距离保持不变）用广角、标准和远摄三种不同焦距的摄影镜头取景，结果是前者要比后

者在上下左右拍摄到更多的景物。当摄影者在没有退路的情况下，若用50毫米标准镜头难

以完整拍下的景物（如人物集体留影等），就可利用广角镜头视角范围大的特征轻而易举地

解决问题。再有，如拍摄广阔的原野或城市高大的建筑等，用标准镜头也许只能拍到景物的

一部分，无法表现出景物的宽阔或高大。而用广角镜头拍摄，就能有效地表现出大场面开阔

的气势或建筑物高耸入云的雄伟。焦距短，景深长。在拍摄广阔的大场面时，摄影者一般

都依靠广角镜头焦距短，表现的景物景深长的特点，将从近到远的整个景物都纳入清晰表现

的范围。此外，用广角镜头拍摄时，如果同时采用较小的光圈，则景物的景深就会变得更长。

例如，摄影者用一个28毫米的广角镜头拍摄，焦点对在约3米左右的被摄体上，把光圈调

到F8，那么从1米到无限远几乎都进入了景深范围。正是由于这种长景深的特点，广角镜

头往往被摄影者当作一种机动性很强的快拍镜头使用，在某些场合，摄影者操纵广角镜头几

乎不用对被摄物聚焦，就能极快地完成抓拍。能强调前景和突出远近对比。这是广角镜头

的另一个重要性能。所谓强调前景和突出远近对比，是指广角镜头能比其他镜头更加强调近

大远小的对比度。也就是说，用广角镜头拍出来的照片，近的东西更大，远的东西更小，从

而让人感到拉开了距离，在纵深方向上产生强烈的透视效果。特别是用焦距很短的超广角镜

头拍摄，近大远小的效果尤为显著。可夸张变形。一般来说，被摄体被夸张而发生变形是

广角镜头使用上的大忌。实际上，被摄体被适当夸张、变形并非一定不可取。有经验的摄影

师常常利用广角镜头将被摄体作适度的变形，把一些非常不起眼的，人们熟视无睹的景物拍

得不同寻常。当然，用广角镜头进行夸张、变形的表现手法，一要根据题材的需要，二要少

而精。不管题材是否需要，滥用广角镜头夸张、变形的表现手法，一味从形式上追求怪诞离

奇的效果是不足取的。