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数码摄影之“近摄秘技”完全宝典(上)
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2001年09月29日01:06
● 前言
什么是“近摄”呢，近摄就是近距离地拍摄微小的物体。近摄有什么用？笔者仅在此给大家一点提示：您可以利用此技法翻拍照片，翻拍书本、报刊杂志（不用复印，也不用扫描啦），可以拍花卉、昆虫，可以清晰地拍摄电脑板卡、芯片、元器件、微型的贴片元件，这个对硬件网站、电器制作、维修及爱好者特别有用，还可以拍摄票据、钱币，可以拍摄所有尺寸在手掌见方左右或更小的物体，比如手机、掌上电脑、随身听、CD/VCD的封面....等等太多啦！ 这些对以往的传统相机来说，都是非常困难的，需要专业人士或熟练的高手、配备昂贵的器材才能操作，并在成功达到目标前可能花费很高的失败代价和风险。而对数码相机来说，却是轻而易举的，任何人都可以迅速掌握，并以几乎为零的风险和成本、以及不花钱的失败代价来实现！ 今次本文所要讲的主题只涉及一个--“如何使用数码相机来近摄？”，近到多近？一般的传统傻瓜相机只能拍摄1米以外的物体，数码相机通常有近摄功能但也只能拍10厘米以上的物体，再近就无法准确聚焦了。很多拥有低档数码相机的朋友往往抱怨他们的器材不好，比如拥有柯达DC215这个相机的朋友都知道，它虽然有近摄功能，但是近摄只能达到20厘米，在拍摄电脑板卡上的微小芯片时则力不从心，此时他们便会大骂DC215是垃圾，恨不得立刻去抢个象尼康990那样近摄能到1厘米的高档器材，其实，真的必须这样吗？笔者的答案是：不！器材本身只是一个方面，更重要的是拍摄技巧，正确的技巧可以使乌鸦变凤凰！ 不论您使用什么档次的器材，挖掘其本身的潜力是每一个玩家的必修之课，看完本文，你就全明白啦！而利用本文讲述的方法，不论您使用什么档次的相机，都可以轻易地将镜头放到离物体只有几毫米的位置来拍照！即使是针孔大小的东西也可以清晰地拍出满充满画面的照片来！
● 相机近摄之理论基础和公式
玩家固然以动手和实践为强项，不过有科学的理论指导才不会走错方向，因此笔者首先要给大家讲一下近摄相关的理论基础和几个重要的公式，其实只是初中物理的内容而已，嘿嘿： 1 从相机的光路图看景深：弥散圆、超焦距 不论相机的镜头有多复杂，即使是N组M片的复杂结构其实都可以等效成一个凸透镜，那么根据凸透镜成像原理，我们得到第一个公式，这个是最基本的公式：
如图01：
u=物距，v=像距 f=焦距 1/u+1/v=1/f 这表明，只要物距u大于焦距f而小于2倍焦距2f就可以把底片放在v的地方，并得到清晰的放大的倒立的图象（A点），在u=2f的时候得到等大的图象（B点），在大于2f的时候得到缩小的倒立图象（C点），如果物距u等于焦距f则无法成像（D），而物距u小于焦距f的时候成的是放大的虚象（E），而且是位于物体的后面的！ 通常，相机是工作在C点的状态，即在大多数情况下，物体到镜头的距离u都是大于2倍焦距的。而对于不同距离的点，只有无限远处的平行光才能聚到焦点上，其他点都会落到焦点的后面，且不同的u对应有不同的v，于是有了“弥散圆”的概念。 如图02  被拍摄的景物有前有后，ABC三点分别聚焦在A'B'C'三个平面上，如果把底片（CCD）放在A'上，则在A前后的B，C点在A'处将不是聚成1个点而是形成一个圈，当这个圈就是弥散圆，当它足够小，小到超过人眼的分辨能力的时候，可以认为ABC三点都是清晰的。弥散圆的大小影响到成像的素质，一般规定其直径不超过焦距f的千分之一。 弥散圆的概念又引申出了景深和超焦距的概念，关于景深说起来又是一大篇了，本文暂且不表，而超焦距则是描述当B点是无限远的时候，有限远的C点到镜头的最短距离，显然此时A'就是在f点上，而从C到无限远的景物都可以清晰地成像，而近于C点的景物则会变得模糊，无法拍摄出完美效果了。
● 分析影响相机近摄能力的因素
有了上面的基础，现在我，我们来分析一下影响相机近摄能力的因素：
相机要清晰成像，必须至少要满足前面所说的“超焦距”条件，即，只有景物距离大于相机的超焦距，才能清晰成像。而超焦距对于每台相机都是一个固有的特性，那么我们看看相机的超焦距究竟跟什么因素有关。 ○ 分析：从理论角度谈近摄
如图03 
我们假定相机镜头的焦距是f，容许的弥散圆直径是R，镜头的有效口径是D，底片或CCD放在镜头的焦平面上，在超焦距H处的物体则成像在H'像平面上，那么利用几何公式计算一下，则有以下的比例关系： D/R=H'/(H'-f) 同时，由于在摄影上是以25厘米的明视距来观察照片的，我们可以容许弥散圆的直径不超过镜头焦距的千分之一(R=D/1000)，于是有： D*1000/f=H'/(H'-f) 再根据凸透镜光学成像公式： 1/H+1/H'=1/f 代入上式得：H=1000*D，这说明，超焦距的大小基本等于镜头有效口径的1000倍，（理论上针孔相机是照什么都能清楚的，它的D→0，嘻嘻)但是这个结果还不完全符合习惯，因为“镜头有效口径”不等于就是“镜片的直径”，在相机里有个光圈，用来在按下快门的时候控制曝光量的，这个光圈的口径才是“镜头有效口径D”，在摄影学中习惯上并不是用光圈的口径来表达，而是用“光圈数F”这个概念来代表，其定义为 F=f/D，即焦距与光圈直径之比值，大家常见的相机镜头上标注F2.8，F3.2...就是这个意思，注意，数值越小则表明光圈越大（因为此时镜头有效口径更大），是相反的哦！ 于是就有：H=1000*f/F 大家可以注意到，一般的傻瓜相机，说明书上会告诉你说此相机可拍1.5米到无限远，意思就是说它的超焦距H是1.5米，再近就不行了，而在近摄的时候，为了拍到微小的物体，比如板卡芯片上的型号，就必须非常靠近它才行，即要求H越小越好，那么这个相机必须有足够小的f或者更小的光圈（数值上更大的F）
 到此，限制相机近摄能力的因素已经水落石出啦：要达到更近的拍摄能力，首先相机的镜头焦距要越小越好，这个是比较困难的，因为焦距小的镜头必然曲面更大，或者要增加镜片组，导致色差、几何失真非常明显，照度不均匀，且制作工艺难度很大，且f到28毫米已经是广角镜头了，再小则成鱼眼镜头了，正常景物反而严重变形，无法拍摄。另外就是光圈要小，光圈小了快门就要变慢，光通量与口径可是平方关系啊，（理论上针孔相机是照什么都清楚的，呵呵）快门速度慢了，手的抖动将造成图象模糊，所以不能无限地减小光圈。 ○ 分析：为什么数码相机比传统相机有更高的近摄能力？
好，一番理论分析完毕，现在单说相机的情况，对于传统民用相机来说，一般都是以1.5米以上为其缺省的超焦距，1.5米以内的物体拍出来是虚的，对于数码相机来说，却有“得天独厚”的优势，原来，数码相机的CCD比135胶片要小，这本来是个劣势，但对于近摄来说却反而成了优势！在获得同样视角的画面的前提下，数码相机镜头的焦距要比传统相机小好多，因此超焦距也成比例小了好多。一般的数码相机标准模式下拍摄50厘米-1米左右的景物毫无问题，而且，由于有LCD显示屏帮助取景，即使是最简陋的数码相机，也会有一个“近摄”模式，在这个模式下通常可以至少拍摄30厘米甚至达到10厘米左右的物体，某些中高档次的相机比如nikon950/990/Casio QV2800更达到了1厘米！ 话分两头说，本文既然叫“近摄秘技”，那么很大程度上是为那些档次较低的数码相机准备的，这些相机自身所具有的近摄模式在5厘米到20厘米之间，虽然相对于传统傻瓜相机已经是有天壤之别了，但还没有完全达到理想境界，而笔者利用秘技可将其进一步拓展到1厘米到5厘米之间，拍摄小至1毫米的物体！即使是手机电路板上芝麻粒大小的元件也可以一清二楚，比用肉眼看的还大，真正发挥数码相机的巨大潜力，而此秘技对于传统相机实施起来则困难的多。 [未完待续] 笔者的数码DC论坛（http://www.beareyes.com.cn/bbs/8.htm）为DC玩家提供了讨论和交流的园地，有什么心得可以来交流，更多的使用秘技还请继续关注本站！
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