移軸鏡頭(Tilt-Shift 晶狀體)也稱移位鏡頭或離軸鏡頭、透視調整鏡頭。移軸鏡頭拍攝的照片效果就像是縮微模型一樣,非常特別。移軸鏡頭,就是指內部光學部件可以相對于圖像傳感器移動位置的鏡頭。
移軸鏡頭的傾斜與移位(Tilt & Shift)是移軸鏡頭所具備的兩種特性,它的英文名稱Tilt- Shift Lens也是由這兩個詞語所組成。移軸鏡頭的“Shift”功能實質就是用更廣鏡頭的大像場進行剪力。可以使相機不動,使用移軸鏡頭的“Shift”功能,通過鏡頭多方位偏移獲得更大的像場,拍出超廣的效果。"Tilt"功能則是可以通過傾斜鏡頭來強行改變鏡頭的焦平面,從而獲得特殊的拍攝效果,使得同在一個斜平面的主體與陪體、前景與背景全部清晰。
移軸鏡頭主要可以應用于拍攝微縮場景、建筑及風光攝影、人像攝影的拍攝場景中,尤其在建筑攝影中可消除建筑物線條向上匯聚的現象,保持垂直感。
發展歷程
發現
1894 年,奧地利陸軍上尉西多爾·莎姆夫祿格(簡稱莎姆,1865~1911)為了將自己的“透視繪圖儀”用于航空攝影,而發明了沙姆定律,該定律是大畫幅攝影鏡頭移軸的原理之一,沙姆定律的主要內容是:當拍攝平面物體時,如果被攝物體平面、攝影鏡頭所在的平面和膠片(或圖像傳感器)所在的平面相交于一條直線時,那么被攝物體的影像就可以完全清晰地成像在膠片的平面上。或者說,如果被攝物體平面與攝影鏡頭所在的平面相交于一條直線時,如果能得到被攝體完全清晰的成像,影像的焦點平面也一定交于這條直線。
1895年,由享有桑德森通用可旋轉鏡頭板專利獨家許可的霍頓公司授權給福爾摩斯兄弟公司制造出了早期的桑德森移軸相機,機身為柚木制成,鏡筒大都由纖維紙或羊皮等制成,為前板式折疊結構黑色真皮斜角皮腔。裝有被授權使用的桑德森通用可旋轉鏡頭板,可以進行升、降、仰、俯移軸拍攝。桑德森移軸相機的出現,成為攝影史上移軸攝影器材的先驅。
然而伴隨著更為簡單的小型相機、傻瓜相機的出現,上述這類相機過于復雜和昂貴的缺點開始 暴露,繼而變得不再受到歡迎,因此部分相機廠商也逐漸減少對于此類相機或是移軸鏡頭的生產與升級。
初出
當建筑師和攝影師開始發現此類攝影手法的好處時,如今的“移軸 攝影”則再次回歸到大眾的視野當中,并且通常用于拍攝建筑和風景。直到1962年7月,尼康株式會社制造出第一款專門為單反相機設計,且具備移位功能的鏡頭(PC-尼克爾35mmf/3.5鏡頭)。在尼康第一款PC-尼克爾35mmf/3.5鏡頭完成以前,已進行過數不清的設計試驗。起初原型確實有轉軸傾角機制,但35mm廣角鏡頭不像大鏡頭,它本身就有足夠的景深,那么這個傾角機制使用的頻率就很少了,因此在設計開發的最后決定將它移除。
1973年3月,佳能首款用于35mm單反相機的“移軸”廣角鏡頭——TS35mm f/2.8 S.S.C.問世,是一款同時具備傾斜和移位功能的鏡頭。繼而推動了“移軸鏡頭”的發展,更多的廠商也逐漸涉獵該領域。
更迭
1991年4月,佳能推出3款具有傾角和偏移功能的TS-E鏡頭(TS-E24mm f/3.5L、TS-E45mm f/2.8、TS-E90mm f/2.8)。
2007年出現了一種特殊的移軸鏡頭,它的操作更加簡單,這種鏡頭是為了35mm電影拍攝用的,型號是Lensbaby3GPL。這種鏡頭通過轉接方式,也可以安裝在135畫幅的相機或者120的645相機上,使拍攝出的影片更具有創意。其實移軸鏡頭仍然是指那些用在135和120相機上的可以移動或轉動光軸的鏡頭。雖然大型座機更需要移軸,但是由于大型座機鏡頭的移軸是在機器上進行的,所以就沒有了“移軸鏡頭”這一名稱。在大型座機里只有鏡頭視角的區別(注意:這種區別在135和120相機上是沒有的。因為除了移軸鏡頭,所有鏡頭的視場都是一樣的,所以視角只與焦距有關)。可以移軸的鏡頭的視角比不可以移軸的鏡頭的視角大。
2008年1月29日,尼康株式會社發布PC-E尼克爾24mm f/3.5D ED鏡頭,該鏡頭配有一個傾斜/移軸機械裝置,確保了攝影者靈活地操控影像透視、變形和對焦。7月1日,尼康又發布兩款鏡頭PC-E 微距尼克爾 85mm f/2.8D和PC-E 微距尼克爾 45mm f/2.8D ED,鏡頭帶傾斜/移軸功能,是為數碼以及 35 mm 格式膠片的單鏡反光相機設計的。
2008年9月3日,飛思面向專業攝影師市場推出Hartbei 45 mm f/3.5 Super Rotator移軸鏡頭,適用于飛思的645數碼單反相機以及瑪米亞的645AFD,3.5/45 mm TS除了可以安裝在645單反系統以外,還可以通過轉接卡口用于佳能、尼康株式會社、賓得以及索尼的135數碼單反系統。2009年6月,佳能為應對建筑攝影及類似領域對更廣視角的需求,推出一款視野控制超廣角鏡頭——TS-E17mm f/4L,與以前型號的TS-E鏡頭相比,這款鏡頭通過使用更大的控制部件實現了更加舒適的操作性能。同月,佳能推出TS-E 24mm f/3.5L II,這款鏡頭是為取代在眾多專業建筑攝影師中深受歡迎的TS-E 24mm f/3.5L,而設計的一款視野控制廣角鏡頭。與之前的型號相比,這款鏡頭在性能和功能方面都取得了很大進步。
2012年,徠卡發布TS-APO- Elmar-S 120mm f/5.6 ASPH.移軸鏡頭,該鏡頭具有四個轉環以控制傾斜和移位。其中一個是控制移軸使用,另一個則可單獨控制俯仰及搖擺角度。2015年6月,老蛙推出了——老蛙LW-FX?15mmF4.0?WIDE?MACRO?1:1。這款全畫幅鏡頭具有15mm的超廣角,同時兼具移軸與微距功能。2016年10月,尼康株式會社發布PC 尼克爾 19mm f/4E ED,該鏡頭的光軸可與相機的圖像平面水平或垂直移動,或者與圖像平面向上、下、左、右傾斜。通過這些裝置,可校正由相機角度造成的拍攝對象透視失真,無需縮小光圈即可對位于相機不同距離的拍攝對象實現對焦,或者實現淺景深時僅對拍攝對象的某一部分對焦。
2018年2月5日,長庚光學正式發布了其新款微距移軸鏡頭——老蛙FF 25mm f/2.8 ULTRA MACRO 2.5-5.0X。這款鏡頭具備了將被攝物體放大約2.5倍至5倍的能力,因此也被稱為超級微距鏡頭。2021年3月,老蛙FF S 15mm F4.5 W-Dreamer移軸鏡頭發布,這支鏡頭擁有 ±11mm 的移軸量,可以很好的校正透視,所以非常適合在建筑和室內攝影中使用。
2022年,“老蛙”移軸鏡頭——FF S 15mm F4.5發布。作為一款搭載移軸結構的超廣角鏡頭,其能通過偏移鏡身來改變光軸,進而控制拍攝范圍。“這款鏡頭的全視場角可達127.6°,當年即打破了佳能、尼康株式會社等一線品牌在移軸鏡頭方面的技術壟斷。”同年3月28日,老蛙發布了旗下第二支移軸鏡頭FF S 20mm F4.0 C-Dreamer,它成像圈可覆蓋全畫幅,移軸量為正負11mm,是一支遠法蘭距的移軸鏡頭,推出了佳能EF與RF、尼康F與Z、索尼E、徠卡L以及賓得K卡口,覆蓋所有全畫幅單反、無反相機,其中RF、Z、E、L卡口版本需要加長屁股,以填補法蘭距,因此會比其它版本鏡頭更長。
鏡頭作用
移軸攝影鏡頭主要有兩個作用,一是糾正被攝物的透視變形;二是實現被攝體的全區域聚焦,使畫面中近處和遠處的被攝體都能結成清晰的影像。
核心技術
移軸鏡頭被稱之為“移軸”,是因其可以改變光軸。所有移軸鏡頭都不能自動對焦,基本上都是定焦鏡頭,這是由其特有的偏移和搖擺機構來決定的。
常見的移軸鏡頭可以進行三種運動:傾斜、偏移和旋轉。傾斜是指只有鏡頭前部分傾斜的運動,可用于大光圈下對拍攝物體整體合焦;偏移是鏡頭整體上下或左右平移,通過移動可以改變拍攝范圍,相當于升高或降低拍攝位置;旋轉則是配合被攝物體的形狀將整個鏡頭進行旋轉,更改轉軸傾角和偏移的操作方向。
傾斜
傾斜是指只有鏡頭前部分傾斜的運動,可用于大光圈下對拍攝物體整體合焦。
移軸鏡頭可以通過傾斜鏡頭來強行改變鏡頭的焦平面,從而獲得特殊的拍攝效果,可以使得同在一個斜平面的主體與陪體、前景與背景全部清晰。這一點是所有普通鏡頭和攝影后期所無法做到的,普通鏡頭只能使垂直于鏡頭中軸的平面聚焦,然后通過縮小光圈擴大景深,但是移軸鏡頭的傾斜旋鈕,可以讓鏡頭在垂直或水平方向進行移動,通過傾斜鏡頭與傳感器的關系來改變焦點平面,無論遠近都會有清晰的區域。鏡頭的傾斜,可使鏡頭前面部分上下或左右傾斜的機構。通過該機構可以控制合焦面,從而實現在大光圈下對主被攝體整體合焦。我們所看到的“小人國”,便是通過“傾斜”功能所實現的拍攝效果之一。
偏移
移軸鏡頭的“Shift”偏移功能可使鏡頭卡口的前面部分整體上下或左右平移,改變了拍攝取景的視角,實質就是用更廣鏡頭的大像場進行剪力。它之所以可以實現驚人的偏移和傾斜,是因為它具有一個超大的實際像場。我們可以使相機不動,而使用移軸鏡頭的“Shift”功能,可改變拍攝范圍,獲得與升高或降低拍攝位置一樣的效果,把其實際像場充分發揮出來,從而拍出超廣的效果。即使是拍攝視頻,也可以借此獲得更高的分辨率。
因此,無論拍攝者的位置與被拍攝物體的關系如何,利用移軸鏡頭幾乎都可以獲得正視的效果。比如建筑攝影中,當我們處于低位拍攝時,過高的建筑在拍攝時會顯得向后傾斜,有一種仰視的效果,但是在移位功能的加持下,我們便可以獲得完全平行的建筑線條。
旋轉
鏡頭安裝在機身的狀態下,可以將整個鏡頭進行旋轉的機構。通過該機構可以配合被攝體的形狀更改偏移與轉軸傾角的操作方向。
應用領域
微縮場景
拍攝時一般選用14mm至40mm的移軸鏡頭更為方便。如果想要拍攝此種效果,通常需要找到一個處于高點的拍攝位置,然后使用鏡頭的傾斜功能,縮小對拍攝物體的對焦區域。當獲得這種帶有虛化的背景或前景后,淺景深所帶來的最終拍攝效果,會使得被拍攝主體(如建筑、汽車、樹木、人等)看起來像“小人國”中的一部分,而不是往常所拍攝出的 現實中的風景或城市場景。
建筑及風光攝影
在建筑攝影中的應用,用到的更多是移軸鏡頭的“移位”功能。移位功能可以幫助拍攝者保持正確的視角。通常情況下,拍攝時如果想要把整個建筑納入畫面,攝影師需要將相機向上傾斜。但也會讓看似正常的建筑物會變得向后傾斜與扭曲。這種角度上的傾斜是由于相機的傳感器平面相對于建筑物的偏移而造成的。利用移軸鏡頭的透視調整功能,可以糾正建筑物外形線條向上方匯聚的現象,使畫面中的建筑物表現得很垂直。拍攝屋頂較高的室內場景時也能夠取得很好的效果。
而在風光攝影中,拍攝者可以利用移軸鏡頭,將主要拍攝對象其余的景色處于虛化效果內,繼而可以呈現出更加直觀的拍攝效果。
人像攝影
移軸鏡頭在拍攝人像時往往能夠更加富有創意。 在原本的拍攝基礎上,攝影師通過移軸鏡頭能夠捕捉到兩個人物(或更多)的焦點,即使他們在畫面中處于不同位置,或是距離鏡頭有著不同的距離。這樣就可以對焦到更多的角色,并使其以外的場景進行虛化。
另一方面,則是當我們拍攝移動人物時,由于跟焦 速度不夠快,往往會丟失焦點。但在移軸鏡頭的幫助下,我們在拍攝時就可以將焦平面擴展到拍攝對象的前方和后方,這樣即使他們處于畫面中的不同位置也能夠保持焦點的清晰。
電影拍攝
移軸鏡頭在影視劇藝術中,經常被用來拍攝場景原因就在于它能夠打破光軸對于畫面的改變,具有較好的糾正透視功能,較之普通廣角鏡頭,自然略顯優勢。使用廣角鏡頭拍攝風景會造成畸變,特別是在拍攝建筑物的時候,位置離建筑物的底部要比距離建筑物的頂部近,這樣整個樓房看上去就像是被壓縮了,樓頂也聚集到了一起,就出現了房屋要倒下來的效果。而移軸鏡頭正是去掉這樣畸變的鏡頭,通過手動的調整,使真實出片和人們眼睛中的一樣,即使拍樓群,也會保證每棟樓都會完全垂直地面成像,不產生畸變。
拍攝高分辨率照片
具有大成像圈的移軸鏡頭擁有變焦鏡頭無法比擬的高分辨力。
鏡面倒影
移軸鏡頭可以拍攝鏡面倒影,但讓相機在畫面中消失。當我們使用相機正對鏡面拍攝鏡中倒影時,同時也會拍到相機。這時拍攝者可以利用移軸鏡頭的特性,將鏡頭進行偏移,鏡子及鏡子中的虛像就可以位于畫面中心,保持完整的構圖并且不會出現相機的倒影。
參考資料 >
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將現實化作小人國的「移軸攝影」.搜狐時尚.2023-12-06
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移軸鏡頭的特征和 適合拍攝的被攝體.佳能中國.2023-12-06
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Phase One 發布3.5/45mm移軸鏡頭.東方攝影.2023-12-08
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“世界首創”的微距移軸 老蛙15mm F4評測.中關村在線.2023-12-08
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老蛙25mm f/2.8 ULTRA MACRO 2.5-5.0X.中關村在線.2023-12-08
老蛙25mm f/2.8 ULTRA MACRO正式發布.百家號.2023-12-08
FFS15mmF4.5W.老蛙.2023-12-08
503 Service Temporarily Unavailable.中關村在線.2023-12-08
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