移轴相机对焦规则概述-电子发烧友网

移轴相机可能被认为仅由两个基本规则来管理：Scheimpflug Rule 和 Hinge Rule。虽然标准的“镜头方程式” 也是一个因素，但它已经被刚刚引用的两条规则所涵盖。如果遵循 Scheimpflug 和 Hinge 规则，那么透镜方程也将是。

Scheimpflug 法则和 Hinge 法则惊人地相似。两条规则都规定三个基本平面必须沿着一条共同线汇合。对于 Scheimpflug 规则，三个平面是胶片平面、镜头平面和对焦平面。清晰焦点的平面是相机聚焦的平面。为了使摄像机处于聚焦状态，这三个平面必须沿着一条直线汇合：Scheimpflug 线。然而，单单坚持Scheimpflug 线并不能保证对焦。在没有对焦的情况下，可以遵守 Scheimpflug规则。Hinge 规则规定了清晰焦点的平面，镜头的前焦平面和平行电影镜头平面必须沿共同线会合：铰链线。镜头的前焦平面是平行于镜头平面的平面，但在镜头的前方（镜头的主体侧）具有一个焦距。平行于胶片的透镜平面是穿过透镜中心的平面，但平行于胶片平面定向。

“Scheimpflug Rule” 实际上是由法国人 Jules Carpentier 的名字发现的。The Hinge Rule 是 Theodor Scheimpflug 发现的。今天我们将卡彭铁尔的发现与沙姆普弗鲁格联系起来似乎很奇怪。尽管舍姆普弗鲁格的名字是众所周知的，但他发现的规则往往在默默无闻中衰弱。但是Scheimpflug 的“铰链规则” 可能是视图相机实践中两条规则中最有用的。下面说明了两条基本规则。

图1.The Scheimpflug Rule 图2. The Hinge Rule

当遵守这两条规则时，相机将处于对焦。

把这两条规则付诸实践使用说起来容易做起来难。为了说明应用于视图摄像机的两个规则的动作，这里包含了一些动画图。要查看这些动画图，您需要在Windows， Macintosh 或基于 Unix 的计算机上安装 Apple 的 QuickTime。当你用鼠标点击它们时，下面的图表应该变成动画（一次一个）。还有必要将 QuickTime电影文件放在与此 PDF 文件相同的文件夹或目录中。QuickTime 影片未嵌入 PDF文件中。

下面的图3说明了 Hinge 铰链规则如何得名。铰链规则涉及相对于相机镜头定位的三个平面。只要照相机背面（因此胶片平面）的方向不变，在铰链规则中使用的三个平面必须沿空间上的固定线汇合：Hinge 铰链线。镜头与铰链线距离（称为 J）仅取决于所应用的镜头倾斜量和镜头的焦距。距离 J 和铰链线的位置不受背部正常对焦动作的影响。由于通过铰链规则，锐利焦点平面必须通过铰链线，所以锐利焦点平面只能做一件事，因为相机背部被聚焦：它只能在铰接线上枢轴转动。因为相机背部被移动，所以锐利焦点的平面像铰链线上的跷跷板一样转动。而锐利焦点所在平面的角度取决于相机背部相对于镜头的位置以及Scheimpflug 规则。观看相机背部来回聚焦时会发生什么。

图3. Hinge 铰链规则如何得名

推荐用于聚焦观看相机的动作顺序如下。想象一下，您想在平面上放置清晰焦点的平面，在纸上写下想法或素描。在典型的风景照片中，你可能会希望它通过你的脚下。确定从镜头到平行于胶片平面线的清晰对焦平面的距离。在大多数风景中，您都希望相机回到垂直位置，这意味着需要确定从镜头到清晰对焦平面的垂直距离。这是所需的距离 J.给定这个距离和所用镜头的焦距，然后我们确定需要的镜头倾斜量：

α=arcsin(f/J)

这个角度最方便的是通过一个表格来确定，例如聚焦视图相机所包含的表格，但也可以使用科学计算器相对简单地确定。

对于以毫米为单位的f以及，以英尺为单位的J，度数为单位的α ，大致由下式给出：

α=f/5J

将镜头倾斜朝向预定焦平面的量。也就是说，例如，如果锐利焦点的平面位于相机下方，则将镜头向前倾斜。对焦相机的下一步是通过相机背面的“对焦”来调整清晰对焦平面的方向。这很容易通过观察磨砂玻璃完成。当您专注于预定焦平面上的任何单个物体时，应该发现沿着该预定平面的所有其他物体也都处于焦点。它有助于了解在应用其他相机移动时锐器的平面会发生什么。本文的其余部分将说明这些影响。

前轴倾斜

图 4 显示了镜头围绕通过镜头中心的水平轴倾斜时发生的情况。在该动画中，镜头从镜头平面平行于胶片（零镜头倾斜）开始，然后以 2 度为增量向前倾斜。您会看到，清晰对焦的平面也是平行于胶片平面开始的，但是会在镜头平面倾斜时以与镜头平面相同的方向倾斜。锐利焦点平面倾斜的量相当多变，这主要取决于相机背部的位置。当相机在无限远处聚焦时，动作最为迅速。（虽然这些动画中没有显示这种特殊效果）。我没有说明当镜头向上倾斜时会发生什么，因为动作是完全对称的：无论镜头是向上还是向下倾斜，从零度到十度的倾斜都会导致焦平面的旋转量相同。无论哪种情况，锐利焦点平面的旋转方向都与透镜平面的旋转方向相同。

图4. 前轴倾斜

前底座倾斜

某些视角摄像机配备了“基线倾斜” 而非“轴倾斜” （或同时具备）。也就是说，相机的前基准可以围绕相机底座或单轨而不是围绕镜头的中心倾斜。对于前基座倾斜的相机，镜头向前倾斜不仅使镜头向前倾斜，而且还延伸镜头。这会使锐利焦点的平面与之前的情况稍有不同：它不仅旋转，而且它也比轴倾斜情况更接近镜头。当镜头向上倾斜时，锐利焦点平面被推离摄像机并旋转：动作与使用轴倾斜时的动作不对称。见图5说明。

图5. 前底座倾斜

后焦倾斜

过去，书籍倾向于暗示摄影师使用相机后部的倾斜来调整清晰焦点的平面。这是因为动作涉及更简单，更具可预测性。此外，单单了解Scheimpflug 规则就足以估计所需的倾斜量。然而，使用向后倾斜的结果是引入了图像失真：垂直线开始收敛。只需少量倾斜即可，并且场景中没有明显的垂直线。但从正确的角度来看，结果不会很“正确” 。我的建议是保持背部垂直，除非图像效果需要透视变形。

图6说明了相机背部从镜头倾斜时会发生的情况 - 为了聚焦目的而进行的镜头倾斜运动。几何图形被简化了，因为倾斜轴上的图像始终保持焦点。在后倾轴上成像锐利焦点平面倾斜的轴。简单！