深圳影視：單反鏡頭與電影鏡頭的區別

——約翰·福爾（Jon Fauer），電影與數字時代《Cooke鏡頭寶典》PDF

為了盡可能減輕這種暗角現象，鏡頭的制造工藝必須非常精密，而且偶爾還需要在使用過程中對鏡頭進行陰影修正以抵消周邊光量的衰減。本文作者認為，體積更大的鏡頭對減輕暗角更有利，許多相機鏡頭使用最大光圈的時候暗角嚴重也許就是因為這個原因。相機鏡頭由于便攜性的考慮需要保證外形輕巧。大尺寸鏡頭就意味著鏡片尺寸的增加，于是售價也會相應提升。所以說暗角不僅屬于技術問題，同時也受到成本的制約。也許就是因為這一點，不少相機鏡頭廠商允許產品中存在一定程度的暗角，以便縮小鏡頭體積和縮減成本。暗角會隨著光圈的縮小而減少，因此從最大光圈值收幾檔之后暗角基本上就不可見了。

關于電影鏡頭，請看下面幾點：
阿方索·帕拉，AEC，在測試了幾顆CookePanchro/i鏡頭之后，發現這些鏡頭在畫面周邊區域最多損失2.1%的光量。而表現最好的鏡頭只損失0.99%，即便是經過專業訓練的眼睛也無法辨別。如果計算無誤的話，畫面周邊2%的光量損失大約等于1/25檔曝光值。

阿方索·帕拉正在測試亮度均勻性。
圖片來源：阿方索《電影攝影技術測評》

我們再來對比使用率高的一些相機鏡頭。在一臺感光件尺寸接近S35毫米的APS-C裁幅相機上，ZeissZE 18mm f/3.5 Distagon在f/3.5光圈時畫面周邊的光量損失高達1.5檔。ZeissZE 21mm F/2.8 Distagon在f/2.8光圈時也在畫面極邊緣處損失了1.5檔的曝光值。相比而言ZeissZE 28mm F/2 Distagon表現就要好一些，f/2.8光圈時僅在畫面極邊緣處損失半檔曝光值。

大部分佳能L系列紅圈變焦鏡頭配合APS-C裁幅相機在f/2.8光圈下會產生半檔左右的暗角。佳能EF20mm f/2.8最大光圈下的暗角差不多有兩檔。24mmF/1.4最大光圈下在畫面邊緣處損失1.5檔曝光值，光圈收至f2.8時則損失3/10檔。很多L系列紅圈定焦鏡頭在使用非全副機或是收小光圈的情況下暗角都比較輕微。不過所有這些相機鏡頭在最大光圈時的暗角都無法避免。而現代電影鏡頭在設計制造的時候就考慮到最大程度消除暗角現象。

最大光圈下，甚至是佳能EF35mm f/1.4 L系列紅圈定焦都產生了超過一檔的暗角，50f/1.2 L系列紅圈定焦也是一樣。當然，光圈收到f/2.8的時候，畫面周邊的光量損失大約為3/10檔，屬于可以接受的范圍。

圖麗11-16變焦鏡頭性價比很高，Duclos也推出了PL卡口的電影鏡頭版本。這顆鏡頭在11mm焦距下在極邊緣處有1.5檔的光量損失，16mm焦距下則為一檔。

Zeiss ZE 21mm f/2.8 Distagon @ f/2.8
(中部方框= APS-C 畫幅)

Canon EF 14mm f/2.8 L-Series @ f/2.8
(中部方框= APS-C 畫幅)

Canon EF 20mm f/2.8 @ f/2.8
(中部方框= APS-C 畫幅)

Tokina 11-16mm f/2.8 @ f/2.8
畸變

和暗角一樣，電影鏡頭對于畸變控制也有非常高的要求。動態影像的畫面畸變往往比靜態照片看起來更明顯。枕形或桶形畸變一旦在畫面出現動態元素的時候就會立刻現形，而攝影機主觀視角移動的時候會更嚴重。由于銀幕尺寸的原因，電影鏡頭絕對不允許出現相機鏡頭的那種畸變，如果影院觀眾的視野范圍內出現太過明顯的畸變，那么有可能導致運動眩暈癥。所以電影鏡頭的像場必須盡可能平直，這就涉及到更復雜更昂貴的制造工藝?！棒~眼鏡頭“這個名稱很有意思，聽起來像是一種特別設計，其實主要是指畸變程度夸張的超廣角鏡頭。一般來講，相機鏡頭和電影鏡頭對于畸變的控制都沒什么大問題，不過電影工業對于鏡頭的要求更嚴格，尤其對于廣角電影鏡頭來說，畸變控制是相機鏡頭無可比擬的。

枕形畸變和桶形畸變

圖片來源：Arri/Zeiss對比評測，比爾·本內特，ASC拍攝
兩顆鏡頭的價格差別約為22000美元

色彩匹配

影響鏡頭成像色彩風格的因素有很多，雖然它們都非常細微，但重要性不可忽視。很多人都知道相機鏡頭之間的色彩匹配度不如電影鏡頭，為什么不一樣呢？這就說明電影鏡頭和相機鏡頭按照使用方式的區別采用不同的設計。靜幀攝影師只拍攝靜止的照片，一次只用一顆鏡頭，混用不同風格的鏡頭并不影響大局。而電影攝影師則捕捉多個畫面并將其排列組合在一起形成一段連續的影像。在中近景和大特寫之間切換的時候，絕不能出現中近景畫面偏冷而大特寫偏暖的情況。這種視覺上的不一致可能會讓觀眾有意識或無意識地察覺到影像的人工痕跡。因此保證畫面的連貫流暢十分關鍵，否則觀眾很難融入到這些虛構的故事之中。當然，現在的數字中間片校色可以修正任何一處鏡頭色彩不匹配的問題，只不過這種工序費時費錢。要是有人用未經色彩匹配的鏡頭拍一部劇情片的話，那么有兩種選擇：要么不校色直接發行，要么后期花錢花時間去補救。校色的花費可能高達每小時幾百美元，而后期已經有夠多工作要做了，匹配鏡頭色彩這種事在片場拍攝的時候就可以輕易完成，再花錢就顯得很不值得。

色彩匹配度測試，來自阿方索·帕拉的CookePanchro/i測評
圖片來源：阿方索《電影攝影技術測評》

鏡頭相差

相差，英文簡寫為CA，是指鏡頭無法將所有波長光線準確屈光時發生的現象。由于不同波長頻率的光構成人眼可見的色彩，鏡頭必須對入射光進行屈光并盡可能以直線方式投射到底片/數字感光件上。當鏡頭內部的鏡片進行屈光的時候，有時會像棱鏡一樣分離一部分波長。這些被散射的波長在抵達成像面的那一刻會與其他波長出現些許的位置偏差，從而形成畫面中的彩色鑲邊。色差的具體表現就是這種細細的彩條，顏色會根據鏡片散射的波長頻率改變。在之前講暗角的部分提到過，廣角鏡頭的視野范圍非常大，這些鏡頭入射光的角度都非?？鋸垼ㄕ凵浣嵌纫餐瑯尤绱耍?，在屈光至成像面的同時還要盡力保證光線波長不會被分散。所以相差效應在廣角鏡頭上發生頻率很高。

鏡頭測試展示了多種不同的相差及嚴重程度。
（左：輕度偏黃，中：輕度偏紫，右：重度偏藍）

機械要求：

電影鏡頭的機械設計充分考慮到了拍攝現場的專業需求，使用起來不僅精確度高，而且牢固可靠， 維護成本低，能在片場節省時間，在高強度拍攝的情況下出問題的概率極小。

外形一致性

長度

電影鏡頭在設計制造的時候都會被做成相同或者類似的長度。配合承托導管和遮光斗使用的時候，如果鏡頭長短不一，那么每次換鏡頭就需要調整遮光斗及膠圈的位置，不僅麻煩而且費時。如果使用斯坦尼康拍攝，那么一旦改動遮光斗的位置，整個系統都需要重新調平衡，使換鏡頭的過程更加耗時。

圖中每顆ZeissMaster Prime定焦鏡頭都是8英寸長

前端口徑

電影鏡頭通常與遮光斗一起使用。和相機鏡頭使用的螺紋濾鏡和卡扣式遮光罩不同，電影鏡頭靠遮光斗來阻擋雜光及安裝方形濾鏡。由于不需要重新拆裝任何濾鏡，遮光斗可以讓換鏡頭更快捷。不過，使用遮光斗的時候一定要避免光線從后方射入造成眩光，因此遮光斗后部的膠圈、遮光環或卡扣必須完全貼合鏡頭前端。把一組鏡頭做成相同的口徑就不需要更換任何前面提到的固定部件，不僅省時省力而且還可以把承托部件的數量減到最少。

重量

有一小部分電影鏡頭的多個焦段之間重量幾乎一致，這種情況比較罕見，實現起來也非常困難。一般來說這些鏡頭都屬于標準焦距，廣角鏡頭和長焦鏡頭的光學設計比較復雜，會略重一些。一組重量相近的鏡頭能為斯坦尼康、遙控伺服系統及手持拍攝等對機器平衡性要求高的場合節省寶貴的時間，

對焦/光圈環位置及卡齒

一組電影鏡頭中各個焦段的對焦齒環和光圈齒環位置都相互匹配，這樣一來換鏡頭的時候跟焦器或是三軸驅動馬達就不用調整位置，能給攝影助理省不少事。相機鏡頭通常沒有配合跟焦系統使用的齒環，對焦和光圈環都是紋理設計，方便操作者手持抓握。如果需要配合專業手動及遙控跟焦系統使用的話，那么對焦/光圈齒環必不可少。

Zeiss/Arri Ultra Speed定焦鏡頭是外形一致性最高的鏡頭組之一。16mm至100mm焦段之間所有鏡頭都正好是143mm長并且統一93mm口徑，對焦環和光圈環位置也完全匹配。每顆鏡頭的最大光圈都是T/1.9，24mm至85mm焦段之間的鏡頭也都是2.2磅重。

Zeiss ZE系列相機鏡頭素質非常不錯，也能很好地說明鏡頭按使用方式進行有區別的設計。該系列的每一顆鏡頭都以最大程度的輕便性為目標，并不考慮各個焦段之間的一致性。它們的前端口徑、鏡身長度及對焦光圈環的位置也是五花八門，沒有配備用于跟焦系統的齒環。

如果在片場使用這類相機鏡頭的話，每次換鏡頭攝影大助就得調整遮光斗在承托導管上的位置，還要更換不同口徑的膠圈/卡扣/遮光環，跟焦器的位置也需要動，如果是斯坦尼康的話必須重新調平衡。雖然對于攝影助理來說不是什么力氣活，但是這些額外工序占用時間，對于經常換鏡頭的大制作來講，這些時間累積起來相當可觀。

除此之外，很多新推出的高端相機鏡頭已經沒有光圈環了！制造商將手動操作的機械式光圈改為由鏡頭內部的電子芯片控制。這些鏡頭需要依賴相機機身以數字方式調整光圈，放在大部分數字攝影機和所有膠片攝影機上就無法使用，因為這些機器根本沒有對應的控制電路。像Birger卡口這種解決方案可以提供一定程度的兼容性，目前為止，只有轉接環是較為理想的選擇，還有一個土辦法就是先用相機設定好光圈，拆下之后再安裝到攝影機上使用。

光圈環哪里去了？

對焦環旋轉結構與距離觀察標記

靜幀攝影師不需要考慮對焦時的流暢度或是對被攝體進行實時跟焦，在這里速度才是關鍵。對焦完全由拍攝者自己掌握，通過遠近調整來確定焦平面。此時拍攝者手握鏡頭，從取景器觀察畫面。他看不到也沒有必要去看鏡身的距離標記，對焦單憑手眼協調，靠直覺按下快門。而電影攝影師不能這么做，拍紀錄片的時候這種對焦方式還勉強可以接受，對于常規拍攝而言一定要避免出現攝影機穿幫的情況，拉風箱式的對焦就是一個例子。電影攝影師必須通過精準優雅的對焦過程引導觀眾的視線。攝影助理的任務就是在攝影機與被攝體相對運動的時候對畫面主體進行跟焦。拍攝的時候失焦是萬萬不能的，因此需要依靠鏡頭的幫助來準確跟隨目標，也就是鏡身上的大量觀察標記。

相機鏡頭的對焦行程通常都比較短，稍微轉一下就能從最近對焦點調到無限遠。這種設計適用于捕捉稍縱即逝的瞬間，很多靜幀攝影師都善于利用這一點。不過，對焦行程短會增加實時跟焦的難度，特別容易失焦。而且相機鏡頭上的距離標記都很少，精確度也很一般，也沒有設置觀察標記線。

現代電影鏡頭的對焦行程通常在300°以上。電影鏡頭由于光學設計的原因尺寸都偏大，所以對焦行程會超過300°（小尺寸鏡頭上300°的對焦行程比少于300°對焦行程的大尺寸鏡頭實際行程要?。?。在高端電影鏡頭上，每顆鏡頭的對距離標記都是特別刻制的，以最大程度保證準確性。而且，現代電影鏡頭會配置兩套對焦刻度，分布在兩側，這樣攝影助理就可以在攝影機的任意一邊操作了。

50mm Cooke S4/i 對焦刻度對比50mmRed Pro Prime.
(圖片來源：EvinGrant，http://RedUser.net)

鏡頭材質
對于靜幀攝影和電影拍攝環境哪個對于器材要求更苛刻也許還存在爭議（我認為是電影拍攝環境），不過電影鏡頭做工更扎實這一點無可爭辯。電影鏡頭必須適應拍攝環境中最嚴酷的考驗，全金屬制造的鏡筒可以承受各種酷暑極寒，維修和硬件更改都非常方便。電影鏡頭最常見的卡口PL和PV是最目前牢固耐用，最能適應各種環境的卡口設計之一。

Cooke S4鏡頭使用陽極化鋁制造，適用于-13°至131°華氏度。鏡筒沒有使用螺紋設計，而采用了凸輪系統，因此不需要任何潤滑。

T光圈值下的線性光圈
電影鏡頭不像相機鏡頭那樣有固定的光圈檔位，因此調整光圈的時候可以自由設定任何數值。大多數現代PL鏡頭配有線性光圈環，光圈值標記以三分之一檔為間隔。由于電影鏡頭使用T光圈單位，在不同鏡頭之間精準匹配曝光非常容易。相機鏡頭采用的固定光圈檔位會限制光圈值選擇的范圍，對于不使用固定光圈的相機鏡頭（如尼康手動鏡頭），曝光單位都是以f光圈值表示的，而且也沒有細分每檔光圈的標記。

T光圈值與F光圈值
電影鏡頭以T光圈值為單位，“t”表示“進光量”，而相機鏡頭則以f光圈值為單位。T光圈值代表實際進入鏡頭的光量。每顆鏡頭在經過測試之后才會標注T光圈值。F光圈值則由一個簡單的公式計算特定焦距和光孔下鏡頭的理論進光量，雖然精確度夠高，但這樣計算并沒有考慮鏡片對進光量的損耗。這樣一來每顆鏡頭都會產生或多或少的偏差，所以使用F光圈值總會和實際情況有些出入。

最大光圈一致性及光孔結構
電影鏡頭組在設計制造時都會將最大光圈保持一致。雖然最大光圈的一致性不是必須，但在實際拍攝中會非常實用。如果一組鏡頭的最大光圈各不相同的話，攝影師必須在曝光的時候考慮光圈最小的鏡頭，否則更換鏡頭的時候有可能因為光圈不夠的原因無法匹配現場已經打好的燈光。雖然這么說，其實光孔結構對于畫面的影響更大。使用長焦鏡頭光圈開的比較大的時候，淺景深畫面的焦外會顯現出光圈葉片的形狀。鏡頭之間一致的光圈結構可以保證焦外形狀的匹配。CookeS4及CookePanchro/i有著完全相同的光圈結構設計，兩者搭配使用的話不僅色彩匹配，連相同光圈下的焦外質感都完全一樣。要是一組鏡頭中光圈結構有三角形、六角形、八角形、十二角形的話，焦外看起來區別會很大。對于保持畫面的一致與連貫性非常不利。

Cooke S4/i與Panchro/i 8片式光圈構造
圖片來源：arturojacoby

Zeiss Standard Speed T/2.1 9片光圈構造
圖片來源：arturojacoby

鏡頭呼吸
鏡頭進行對焦的過程中，內部的鏡片組會發生一連串的位移，將特定距離的入射光聚焦在成像面上。當在多個焦點間移焦的時候，鏡頭內部鏡片組的位移可能會輕微改變畫面視野大小，看起來就像稍微變焦了一樣。這就叫鏡頭呼吸，對于相機鏡頭而言呼吸效應沒什么大不了，除了幾乎無法察覺的構圖改變之外，畫面不受呼吸效應的影響。要完全消除呼吸效應的話，鏡頭在設計的時候就必須加入應對措施，因此相機鏡頭廠商并不太在乎這一點。

而對于電影制作來講，畫面內進行追焦或在不同主體之間移焦的手法很常見。所以電影鏡頭在消除呼吸效應方面下了很大功夫。就在不久以前，Zeiss為MasterPrime鏡頭系列設計了雙重浮動鏡片組，完全解決了呼吸效應。這項設計榮獲了2012年奧斯卡科學與技術成就獎。

鏡筒延伸
講呼吸效應的時候提到過，鏡頭對焦或變焦的過程中鏡片組會產生位移。設計鏡頭的時候如果讓鏡筒自由伸縮的話，鏡片組的移動可以更簡單。很多相機鏡頭對焦或變焦的時候鏡筒會跟著鏡片組一起移動。由于電影鏡頭使用接觸式的跟焦齒環，遮光斗和濾鏡，伸展式的鏡筒不合適，因此鏡片組的位移必須完全在鏡頭內部實現，外部不能看出絲毫痕跡。

雖然第二排相機鏡頭安裝了遮光罩，它們伸展式鏡筒的設計還是非常明顯。
圖片來源：www.the-digital-picture.com

變焦過程中焦點及曝光一致性
電影變焦鏡頭的廣角端和長焦端光圈都是一樣的，比如傳奇般的Angenieux12x變焦鏡頭從24mm到290mm都完美保持了T2.8的最大光圈，而且這顆鏡頭還包括了很多讓人嘆為觀止的光學與機械設計，所以說它像炸彈一樣的夸張外形就不足為奇了。

Angenieux 24-290mm T/2.8 Cine Zoom變焦鏡頭
有很多相機變焦鏡頭的光圈也是恒定的，也有些鏡頭為了輕巧和低價而犧牲這一點。

結語
說實話，不管是相機鏡頭還是電影鏡頭都可以拍出好作品。不過，由于它們本質上的區別產生了靜幀攝影師和電影攝影師之間不同的需求。把相機鏡頭用在電影拍攝中只會額外增加更多的潛在問題。

用電影鏡頭拍照片也是一樣的道理。拿MasterPrime照相會顯得很可笑。首先，這顆鏡頭有8英寸長，重約5磅，手持靜幀攝影跟手持電影攝影不是一回事，電影攝影可以把重量都轉移到肩膀上，而靜幀攝影全靠手腕，拍新聞照片帶幾顆電影鏡頭顯然不現實。而且想快速對焦的時候需要在鏡筒上轉好幾圈，花費的時間更長，可能會失掉捕捉瞬間動作的機會。

照這么講，一些視頻拍攝工作可能也不適合使用電影鏡頭。比如拍紀錄片、婚禮或者活動記錄之類，需要長時間在無任何預演的情況下手持記錄，這時一顆輕巧的相機變焦鏡頭會顯得更實用。

本文中談到的幾個設計要點是現代電影鏡頭組的理想設計，并不是所有電影鏡頭組都包含這些特性，比如老電影鏡頭和一些低價版電影鏡頭。相機鏡頭也是一樣的道理，有些相機鏡頭擁有電影鏡頭的特征，比如ZeissZM系列的鏡筒上有1/3光圈值的細分標記。

Zeiss 15mm f/2.8 ZM (萊卡卡口) 及1/3光圈值刻度

在條件許可的情況下，一定要選用最好的鏡頭拍電影。先了解這些鏡頭的優點和缺點，拍攝的時候再盡力揚長避短。簡單講，電影鏡頭缺點更少，優點更明顯，能讓各位攝影師把精力用在更重要的事情上面。
有朋友私信我 想看一些電影頭的資料，12.27日更新一些電影頭的資料。
常見的大廠牌有：蔡司Zeiss，愛展能（安琴）Angenieux, 庫克Cooke，Panavision（只給自家機器用）。
百度文庫有PDF介紹：（僅限分享，如果有侵權可以私信我刪除）
Cine.Lens.Tours.3.Zeiss 蔡司電影鏡頭公司
Cine.Lens.Tours.1.Cooke 庫克鏡頭公司
Cine.Lens.Tours.2.Angenieux 愛展能 安琴鏡頭

小廠牌：Optar Illumina，Focus Optics（Ruby）。

新廠牌：徠卡（Leica），施耐德（Schneider），佳能，富士龍，索尼。

視頻資料：
（VIMEO用https打開。復制到地址欄即可觀看。）
庫克電影鏡頭制作視頻：
https://vimeo.com/61895294

還有很多手工改裝電影鏡頭的小廠牌。國內外都有?？梢园严鄼C鏡頭改裝成電影鏡頭。
改裝鏡頭優勢是便宜，但不適合嚴謹的電影創作。

這顆是國內改裝的適馬18-35

這顆是國內改裝的圖麗11-16

這顆是國內改裝的佳能300 F2.8

這顆是國內改裝的佳能135 F2

下面視頻是大家熟悉的佳能相機鏡頭和佳能電影鏡頭畫質對比：
（VIMEO用https打開。復制到地址欄即可觀看。）
https://vimeo.com/53654367

佳能電影頭還有EF卡口：
（以下是部分）
定焦鏡頭：
CN-E 24mm T1.5 LF
CN-E 50mm T1.3 LF
CN-E 85mm T1.3 LF

變焦鏡頭：
CN-E 14.5-60mm T2.6 L S/SP
CN-E 30-300mm T2.95-3.7 L S/SP

定焦平均每只5k美金，變焦平均每只4.5w美金 價格算比較低廉了。


下面是來源于matthayslett.com的測試：
測試了常用到電影拍攝的定焦電影鏡頭，
測試了鏡頭的分辨率,反差,耀斑,散景,呼吸,畸變,色彩等。
測試攝影機：RED 6K紅龍

測試場景：

下面是紫邊測試：

徠卡的summilux 全開無紫邊，嚇尿！

色彩測試：

散景：