50mm 定焦的焦距和人眼的一樣,為什麼視野卻這麼小? | 知乎問答精選

 

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50mm 定焦的焦距和人眼的一樣,為什麼視野卻這麼小?

2018年01月20日 知乎問答精選 暫無評論 閱讀 43 ℃ 次

【Jacqueline的回答(7票)】:

人是兩隻眼睛接片的。。

【王帥的回答(33票)】:

人眼視角和透視關係跟50mm焦距標準鏡頭沒有半毛錢關係

=============10.4 更 新=============

有一種觀點指出,把單反的光學取景器拿到眼睛邊上,然後張開雙眼,看看對比兩隻眼睛看到的像,找出最接近的那個焦距,然後發現這個焦距在50mm左右,於是認為這就是所謂最符合人眼視覺效果的,所以覺得這個焦段上照出來的像看起來是最符合人眼視覺效果的。

我的觀點是:這個說法我不同意。因為光學取景器是用來取景的,不同的相機有不同的放大倍率,與在感光元件上實際成像的尺寸不一樣。而圖像尺寸很大程度上會影響我們對視覺是否符合人眼感官的判斷。

比如接下來兩張圖片,分別使用17mm和40mm焦段拍出來的

可是當我放大了之後,兩張照片的感觀卻能達到一致。

這說明了其實只要觀察圖片的距離和圖片的大小達到合適的值,其實廣角照片也能看起來像標頭拍的,而且透視關係一模一樣。

===============正文===============

接下來說說我是怎麼得出這個結論的。

1.首先說說視角

50mm定焦頭的視角在135全畫幅機器上的視角是46°

而人眼的視角,說實話不能簡單的按角度來計算,如果光說感官,人眼在出去眼球掃動的情況下,感知到的視角其實特別廣,而且因為視網膜並非平面,且視覺信號會經過大腦處理,所以非要類比的話,人眼感知環境的範圍應該相當於一個超廣角鏡頭的成像範圍。

除此之外,還有很重要的一點,人的視覺只能看清楚眼前中央區域的很小一塊區域。在這片區域以外的地方,其實我們看不清楚,不過大腦是一個神奇的東西,視覺信號經過大腦的處理之後,我們會自動「修正」許多在我們看來不正常的東西,比如這片區域意外的視覺範圍,我們不會認為我們看不清,大腦還會自動「修復」掉盲點、鼻子等我們應該忽略的東西。

所以,既然視角這種東西都不能在眼睛和鏡頭之間等同,50mm的視角等同人眼視角就是無稽之談。

2.我們再談談透視

有人說,50mm成像的透視關係和人眼最接近。

有人拿這類圖告訴我,說:「你看!難道不是50mm鏡頭拍出來的照片最接近人眼的透視關係麼!」

這套圖既是真的,又是錯的。

為什麼這麼說呢?原因很簡單,再看一組圖(引用自色影無忌論壇的Enol),這組圖分別是用18mm、24mm、55mm焦距拍攝後裁切到同樣大小的後的照片,你能說出他們分別是那個焦距拍攝的照片嗎?

事實是你不能,為什麼?

前面那組圖片透視關係不同的原因是拍攝者的位置不是固定的,有一些裡被攝物體遠,有些近,所以會有很明顯的透視變化,而後一組圖片是拍攝者的位置是固定的,沒有透視變化,這說明什麼?說明的就是:在我們討論的問題裡,透視關係最主要的影響因素是觀察者與物體的距離。真正改變透視關係的不是鏡頭,而是距離!

3.最後說說什麼是標準鏡頭

有一種說法是,因為50mm左右的焦距是最接近人眼視覺的,所以被稱之為標準鏡頭。這種說法以訛傳訛,漸漸大家都形成了這個觀點。但事實呢?維基百科上雖然有「能夠再現人眼在正常條件下看起來『自然的』視角的鏡頭」這種不太準確的說法,但是上面明確寫到了標準鏡頭是「焦距與底片或傳感器對角線長度大致相同的鏡頭被稱為標準鏡頭」。因此,我們可以得到,一塊36mm×24mm的135全畫幅感光原件的對角線長度約為43.267mm,也就是說,最接近標準焦距的標準鏡頭是Pentax FA 43mm/F1.9 Limited,而在40mm~58mm這個焦距範圍內的鏡頭都可以叫做標準鏡頭。

以上就是我對於人眼與鏡頭之間視角、透視和焦距的關係的一點淺見,不是很嚴謹,歡迎大家拍磚。

【YuiYoshioka的回答(53票)】:

先上個一句話的結論:

標頭之所以是標頭,是因為它拍出來的東西和人眼看到的「長得像」(透視關係相對「自然」),和視野(視角)並沒有什麼關係。

接下來是一本正經的胡說八道的時間。「太長不看」的各位可以滾了。接下來的這一大坨東西裡,主要討論三個問題:

  • 標頭是什麼

  • 眼睛是什麼

  • 為什麼眼睛會覺得標頭拍出來的東西長得自然

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1.當我們在談論標頭的時候我們在談論什麼

知道

【35mm等效焦距】是什麼的各位可以跳過這一段。

首先我們要明白一個道理:焦距一樣的鏡頭,在不同畫幅(傳感器/膠片尺寸)的相機上拍出來的圖是不一樣的。就比如說,我拍了一個人,這個人透過鏡頭在焦平面上成了一個30mm大的像,如果我用的是全畫幅(35mm)的底(也就是傳感器),整個像都在底上,出來的圖就是一整個人。那現在我們換個APS-C畫幅的底(差不多25mm大),那現在只有大半個人在這個底上,出來的就是個半身像。

如果真要討論一張圖上到底有多少東西,我們就只能靠視角了。視角這個東西比起焦距來很好懂;視角廣一點,一張照片上就能多擠些東西。(下圖:同一位置拍攝,74°視角與24°視角。圖源網絡,侵刪)

通過焦距和畫幅計算視角的過程就不提了,具體請參考各種xx百科。然後問題就來了:既然視角這麼好用,為什麼攝影師都只喜歡說焦距而不說視角呢?

因為我們玩相機的腦子都被門擠了呀。(並不是)

視角這個東西直觀是直觀,但是它畢竟是相機和鏡頭共同決定的。在這個相機和鏡頭分開賣且只要卡口一樣就可以亂交的行業,焦距作為一個只與鏡頭有關而獨立於相機的指標自然是更好用的。

話說到這裡,大家都懂為什麼買鏡頭的時候鏡頭上只標著焦距了(說還標著光圈的那個站出來,我保證不打死你)。

然而,然而,真的拍起照來,我們在意的還是只有視角。但是為什麼我們從來都沒見過攝影師一邊拍照一邊掏出計算器算視角呢?

因為我們玩相機的腦子被門擠了之後不會算數了呀。(可能是真的……)

不會算數的攝影師們發明了一個很直觀的標準:35mm等效焦距(一般就叫它等效焦距,因為多寫個35mm好麻煩哦還要切一次英文輸入)。某個鏡頭在某個機身上的視角是一個50mm鏡頭在35mm(全幅)相機的視角的時候,我們說它現在的等效焦距是50mm。需要注意的是,一個鏡頭的等效焦距不止取決於鏡頭,還取決於鏡頭後面的那台相機。

然後我們終於可以說一下「標頭」的定義了。最標準的定義是

焦距差不多和底一樣長叫標頭。

這個「差不多」……是因為這附近的焦距拍出來照片在透視的「自然」上真的沒什麼區別。攝影師們更喜歡的定義是

標頭就是(在它現在接著的機身上)等效焦距差不多50mm的鏡頭。

再換句話說,視角差不多46°的叫標頭。這幾個定義的等價性可以很容易的證出來。要是不會證……那我就只能要求你拿出信仰了。所以說,一個全幅的標頭接在個APS-C的相機上就變成長焦了。(你要是把它接在大畫幅相機上……理論上它是個超廣角,但是邊緣的成像質量能糊到你媽都認不出你來。)

在繼續往下扯之前,還得多提一句畸變的事。這裡我們假設鏡頭都是沒有畸變的,因為有畸變的鏡頭的焦距和視角並沒有什麼必然的聯繫,不能用這個方法算視角。當然,只要你別給我搞個魚眼鏡頭(分分鐘視角超過180°)來,有畸變沒畸變在視角上的差別一般不太大。

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2.人眼:你為什麼這麼屌

說完了鏡頭,我們來看看人眼是怎麼看東西的。基本上,人眼就是一台像素還行高感沒救畸變嚇死人全憑後期(大腦)救的相機配上個大光圈邊緣畫質捉雞對焦速度感人的定焦鏡頭。換句話說,人眼的硬件並不怎麼樣(除了視網膜中間一小塊fovea的像素密度和寬容度堪比索尼大法的cmos之外全無亮點),要是哪天你能從眼睛裡直出一張照片,可能還幹不過iphone的攝像頭。然而,人有一個比美圖秀秀還要優秀的大腦。它不僅能夠很大程度上消除畸變,還能靠眼球移動和合併雙眼的輸入來拚個圖拓展視野。

但是我們先不管這些,來看看人眼的結構(圖源維基百科)

晶狀體(對它的英文就叫lens,跟鏡頭是一樣的)相當於一隻鏡頭,視網膜相當於膠片。這個鏡頭的焦距差不多就是眼球的直徑(要不然像成不到視網膜上你就半瞎了)。如果我們裁掉視網膜邊緣成像特別差的部分,我們會發現一個有趣的現象:

視網膜(成像質量不太差的部分)的尺寸與眼球的直徑相當。

晶狀體的焦距也與眼球的直徑相當。

所以眼睛的焦距和底片(視網膜)尺寸差不多是一樣的。

也就是說,晶狀體差不多就是個標頭。那我們的眼睛就是個標頭我們自然會覺得拿標頭拍的東西自然了。Q.E.D.

可喜可賀,可喜可賀。

你問我為什麼還有下一段?

因為我剛才說的都TM是錯的呀。

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3.道理我都懂,可是為什麼鴿子這麼大?

之前眼睛=標頭的解釋其實嚴格意義上來說並沒有錯;但一個重要的問題是我們看到的東西和晶狀體映在視網膜上的那個像(如果硬要把視網膜攤開的話,其實這個像可能有點像魚眼鏡頭出的片)並沒有什麼關係。人所能感受到的,就只有經過大腦矯正,補充後的圖像而已。也就是說,如果說一張照片「自然」,那是因為它和大腦處理過之後的圖像有點像。

那麼,為什麼廣角/長焦鏡頭拍出來照片和人腦處理過的圖像就不像了呢?說實話我並沒有看到過任何這方面的資料,所以以下的部分都是我個人的臆測。如果有小夥伴知道相關的研究可以告訴我。

首先,廣角鏡頭拍出來不像,主要是因為邊緣的形變。如果你手邊恰好有一台能攝像的等效焦距差不多24mm以下的相機,可以試一下這兩個實驗:

  1. 正對著拍一堵磚牆
  2. (就像拍全景時一樣)旋轉相機拍一段視頻

我可以負責任的告訴你,不管是多好的鏡頭,(如果不做後期)一定會出現以下兩個問題中的至少一個:

  1. 磚牆的間隔不勻(邊緣處磚塊顯得小一些)或者靠近邊緣的磚縫彎了
  2. 視頻中邊緣的部分比較不自然(因為相機旋轉而使物體從畫面邊緣進入中心時,物體彷彿變小了)

(只出現1的鏡頭適合拍電影/人像,只出現2的鏡頭適合拍建築。兩個問題都比較嚴重的鏡頭還是賣了吧。)這是因為兩種情況下適合的縮放方式不同。第一種情況下,我們希望磚牆上每塊磚一樣大,也就是放大率(magnification ratio)在一整個平行於底片的平面上都是一樣的。第二種情況下,我們則希望物體的放大率和它離鏡頭的直線距離相關,這樣不管怎麼轉它看起來都是一樣大。我們可以很容易的發現,用第一種模式下的邊緣上的物體要比它「實際」的尺寸更大一些;也就是說,邊緣的物體比中心的物體遠,但並沒有小。第一種模式的鏡頭比較容易做,而我們的相機鏡頭(除了魚眼)大部分都是這一種。這也就是為什麼某些手機的攝像頭拍妹子就算不使用奇怪的角度也特別討喜:邊緣形變大顯得腿長啊!另外,完全實現第二種模式的要求的相機/鏡頭是不存在的;除非我們能用曲面的底片。這也就是為什麼拍電影的時候基本不會見到廣角的旋轉鏡頭。(很多的電影鏡頭都是朝著第二種模式優化的,所以會比光學素質相近的相機鏡頭貴不少。)

那麼,人眼又是怎麼幹的呢?我想小夥伴們已經猜到了:

人眼會自動調節。人眼會自動調節。人眼會自動調節。

你的眼睛這麼屌你知道麼!當然,我們也得知道它自動把圖像調節成了什麼樣。簡單來說是這樣的:一般情況優先使用模式二(保證近大遠小,要不轉起來就暈了),如果知道眼前的東西是個大平面(比如近距離看建築)會使用模式一(保證「橫平豎直」)。所以說,一般來說,如果給你張大廣角的照片,你是能一眼看出來兩邊的尺寸不對勁的,除非照片的所有東西都差不多在一個平面上。(例如下面我盜的這張圖;有沒有覺得邊緣有點「拉長」了?)

但是凡事都有個例外;有形變的廣角也有看起來自然的時候。想像一下把照片打到好幾米寬然後人站在中間,讓人看照片的視角剛好和相機的視角差不多大。這個時候相片的邊緣離人比較遠,多出來的距離剛好差不多補償了廣角的形變,人不但感覺不到不自然還有種身臨其境的感覺。我曾經在博物館裡有過一次這樣的經驗。然而鑒於我們一般沒錢打個5米寬的相片,這並沒有什麼卵用。

至於長焦,就是另一個問題了。長焦之所以有時看起來不自然,是因為它的視角明顯小於我們平時看東西的視角。換句話說,廣角/標準鏡頭拍的大多是我們看的清的東西,但長焦一般拍的是些我們看不到(看不清)的東西。就比如說,我用長焦拍了個20米開外的人(A),拍的人臉佔滿一張相片,每一根毛都看的清清楚楚。A後面二十米還有個B,也被拍在相片裡了。於是大腦看到這張照片的反應就是:我能看清這個人,所以我離得應該不遠。那這個時候我就得問了,為什麼40米外的那個人(B)現在看起來這麼近?如果我離A很近,B現在應該也就是我視野裡的一小坨而已。然而在照片裡B看起來有A一半大呀!這就是壓縮變形(長焦失真)了:前景到背景看起來的距離比前景到背景的實際距離要小;或者,背景看起來比實際的要大。下面我們用一張圖生動的解釋一下這個現象。

而「鴿子為什麼這麼大」差不多是這個問題的另一個版本。我們首先用比較廣的視角貼近了照一隻鴿子,再通過巧妙地選取視角讓人很難推斷鴿子離人有多遠,於是單憑圖像人的第一反應是鴿子離相機比較遠(因為一般看見鴿子的時候鴿子也不在眼睛附近……用眼睛湊近了看鴿子的人腦子多半有泡)而後面的人離鴿子沒那麼遠(這部分主要是因為高度,和我們的討論沒太大關係),自然就會顯得鴿子特別大了。

但是細心的小朋友可能就要問了,您這說了為什麼視角太大太小都不行,這我信了,可是為什麼合適的時候就剛好是焦距跟底片差不多大的時候呢?是不是鏡頭廠看這個參數的鏡頭最容易做(P.S.這是真的)就欽點了呢?

本來我什麼也不說,那是墜好的。但是我想現在的知友們都這麼聰明,那我一句話也不說也是不好的。如果將來在宣傳上出現了偏差,你們要負責。你們一定要問我,這個50mm等效焦距當標頭,鏡頭廠支持不支持,它現在拍出來東西確實透視自然,我們當然要支持標頭啦。這個透視自然不自然是要按照物理規律的,但是鏡頭廠的決定也是很重要的,到時候他們會表態的。

你們啊,圖樣。

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以上。吐槽/校正請移步評論或私信。

總覺得最後挖了個不小的坑……以後沒準會努力填的。

【袁方的回答(26票)】:

樓主問出這個問題,可見入門不久。在此 不想做理論分析,只談談使用。本來該上圖,但紙上得來終覺淺,你還是自己體會嘗試更容易明白,更利於進步。

所謂50mm作為標準鏡頭,用下來的感覺並不是和人眼的 [視野] 相同,而是和你肉眼所見的 [透視關係] 相同。你可以找個標準變焦頭感受一下:把鏡頭打到廣角端,比如24mm,透過取景器你看到了什麼,睜開你的另一隻眼睛,你又看到了什麼。同樣打到長焦端,比如70mm,做同樣是事。

結果很簡單,你在廣角端和長焦端看到的世界的形狀和肉眼是完全不同的。

用過廣角的人都知道廣角會產生強烈的透視增強效果。你用廣角拍片和肉眼所見截然不同,通俗地講就是近大遠小的效果非常誇張,因此可以把大範圍的景觀納入構圖(底的大小是不變的),不是單純把東西拍小了,在這裡透視也發生了改變。本來很小的東西會讓人覺得很大,拍攝建築感覺很宏偉,你可以用廣角拍所謂大長腿的效果,還有什麼從上往下45°拍顯得面上部分比較大,大眼睛小嘴巴小下巴,都是利用了透視(手機攝像頭都是廣角,透視增強明顯)。但這也恰恰是內行人會告訴你廣角不好控制的原因。長焦恰恰相反,會給人一種空間的壓縮感,說白了就是近大遠小的效果不明顯,本來很遠的兩個物體,你會覺得他們沒那麼遠。也就是說,廣角和長焦都可以通過改變透視關係來營造視覺上的衝擊。

那麼,怎麼才能拍出透視和你看到的景像一樣的照片呢,就是標頭,大約50mm. 視野肯定比肉眼小,但所見透視不變。說白了,就好像那一個木板,上面摳一個和取景器一樣大的方塊,你透過這個洞往外看,大約就是50mm的效果。50拍出的東西,就如親眼所見,最真實。

想要和人眼一樣的50mm鏡頭,我猜你的意思是和人眼所見效果一樣的鏡頭,包括視野和透視效果。看電影現在有沒有完全達到視野範圍的?你需要比巨幕更大的屏幕吧。

PS: 鏡頭的透視效果在全幅、截幅上都一樣,不要說什麼50在截幅上「等於」75。50mm在截幅上焦距也是50mm,透過取景器看到的完全是全幅的截圖。

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回答完這個問題,又看了新的回答和評論,感覺很有營養,對原回答略做了改動。同時我想再說明幾點:

果然出現了羅列數據和圖片的答友。在這裡,我很尊重數據。但是關於透視效果的問題,一直有爭論,而我感覺爭論的焦點不是事實,而是個人的立場和角度。

上面的答友說透視和焦距無關,廣角拍攝然後截圖證明。在相同距離下截圖內的透視是不變的。截圖的那一小部分透視一樣沒錯,這點我完全同意,這個框框內的透視只和距離有關我也同意。題主的問題主要傾向於和肉眼的關係,事實上當你拿起相機望進取景器的一刻,透視增強是看得見的(截圖區域外)。拍攝時利用廣角營造透視增強效果這個難道沒人用過?誰平時天天用超廣角拍女朋友(大神除外)?請千萬不要再說那個效果不是透視增強而只是blabla。這樣的爭論真的沒意義。用長焦,這個事情辦不了。不要再說什麼拿個百威無限靠近。。看看樓主簡單的提問,這樣真的有意思嗎。

還有分析人眼構造,我是學醫的,有空可以切磋。點睛之筆我覺得是「晶狀體差不多就是個標頭」。其實就是說人眼就差不多是個標頭。(人眼的晶狀體作用是「對焦」,人眼雖強大,但是個定焦頭,沒有變焦功能)。再去看標頭的嚴謹定義,巧合?還是落入先有雞還是先有蛋的論戰。我覺得知道這個事情就行了,不影響使用。43mm是真「標頭」又何妨,50mm是標頭最常用的最接近的焦段。我現在就在用58mm,很好的標頭。

曾經見過很多類似的爭論,大家各持己見,互不相讓。但對於攝影,我想,我們多看看也是好的,各抒己見也是好的。即便互相駁斥的觀點,有時兩個都對,只是各持立場。我的立場一開始很明確,就是咱不做理論分析,只談使用。我的回答是眼睛說的,後面的回答數據說話有些我覺得也很對,作為進階學習很好,但並不互相駁斥。

【紀紗真東的回答(3票)】:

這是一個流傳很廣的謠言。你問這個問題是因為聽過全畫幅上「50mm 焦距是標準焦距」這句話,為了解釋這個「標準焦距」,國內攝影書和各個網站抄來抄去就變成「「50mm 焦距是等於人眼的焦距」或者「50mm焦距下視野和人眼視野一樣」。但是幾乎所有在全畫幅上用過50MM定焦鏡頭的(即使根本沒用過的)人都很明顯發現人眼的視野已經接近180度視野,焦距已經大於14MM接近15mm。

為了堵住更多人的嘴,有些腦洞大開的國人提出50MM焦距下的視野是人單眼的視野。臥槽---堵上一隻眼試試,好像說的很有道理啊!!事實上50mm鏡頭的視野是46度。關於焦距和視野大致關係可以參考這篇文章。焦距與視角的換算

繞了一大圈這些說法究竟是怎麼來的呢?原因很簡單,萊卡相機在他的標準中規定了50MM焦距是標準焦距。焦距為50MM的定焦鏡頭也就成為了標準鏡頭。要知道萊卡推出了全球第一款完整意義上135相機。鑒於萊卡在相機界的地位,其他廠商也紛紛向萊卡的標準靠攏。事實上最初中國的標準焦距是58MM,後來為了和國際接軌也改成50mm。

【Sakucae的回答(2票)】:

以下敘述都是在「全畫幅」前提下

首先回答第一個疑問

「50mm鏡頭接近人眼的視角」這句話有個前提——單眼在不轉動的情況下。這時候的清晰範圍大概在47° ,與50mm鏡頭的46°視角接近。120°是雙眼加起來的視角,這還包括了邊緣成像,而(眼球不動的時候)邊緣的那部分視覺是沒有細節的,眼神差點的連旁邊飛馳而來的汽車都感覺不到……

第二,能不能設計個50mm焦距卻有120°視角的鏡頭呢?

答案是能。遠攝和倒置遠攝結構(Telephoto and Reverse-Telephoto)就是用來解決這種問題的。 但是考慮到製造工藝的難度————你去買個適馬12-24才幾個錢,瞎折騰個啥/摔!

標籤:-攝影 -攝影器材 -鏡頭 -單反鏡頭


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