必看！ 3D遠距攝影原理探討

一．人眼知識：

A．人為什麼會有立體視覺？我認為主要有下面幾個原因：a．人有2隻眼睛，而且位於一側（區別於魚和馬等動物）。b．人眼的解析度很高！可提供足夠多的3D信息。（延伸閱讀：7樓---人眼解析度）c．人眼不會放大或者縮小物體。d．人眼立體感，是實時動態的。而且與外界是對等的。（在小小的半球形構體內）e．人眼其實是複眼。我們看見的畫面其實是無數小畫面拼接而成。（延伸閱讀：7樓）f．人眼的視網膜是球形分布的！1.保證了人眼在任何角度看到的直線，都是直的。空間關係不會畸變。

2.外界的立體關係，都能對應到這個半球形的構體中。使人產生身臨其境的感覺。（這就是為什麼在電影院里看IMAX 3D那麼逼真的原因。）B．人眼的正常視覺：a．平視前方，單眼的最舒適視角大概是50°。b．在這50°形成的視面中，橫向35°，上下20°，是最佳視覺面積。（超過的部分也能看見，但會模糊。）（35°曲線長÷20°曲線長≈16：9，接近黃金比例。）c．在最佳視覺面積里，人眼在注視時角度還要小些。比如大家現在正在看這段文字時，注視視角則大約縮至為20°，如果是看電視，還會更小。很類似於現在的超寬屏電影效果。

另外有人發現，按推薦標準買回來的平板電視，往往感覺選「大」了，就是這個原因。

人眼的分辨力是指人眼對所觀察的實物細節或圖像細節的辨別能力，具體量化起來就是能分辨出平面上的兩個點的能力。人眼的分辨力是有限的，在一定距離、一定對比度和一定亮度的條件下，人眼只能區分出小到一定程度的點，如果點更小，就無法看清了。根據人眼的分辨力，決定了影視工作者力求達到的影像清晰度的指標，也決定了採用圖像像素的合理值。人眼分辨圖像細節的能力也稱為「視覺銳度」，視覺銳度的大小可以用能觀察清楚的兩個點的視角來表示，這個最小分辨視角稱為「視敏角」。視敏角越大，能鑒別的圖像細節越粗糙；視敏角越小，能鑒別的圖像細節越細緻。

二．照相機：A．來歷：仿生學。通過模仿眼睛的成像原理而製成。但是不完美：比如視圖變形，比如寬容度低，CCD/COMS是平面的等等。說白了就是：用照相機來再現3D，先天就有缺陷。

B．何為標準視角： 當單反鏡頭的焦距和影像感測器對角線距離幾乎相等時，單反和人的視野及其視角才相似。要具有標準視角，35mm膠捲相機的焦距需為50mm左右；APS-C畫幅單反，比如佳能500D，COMS大小為22.3×14.9 mm，則需要30mm（50÷30≈1.6 這就是1.6換算係數的由來）。中畫幅，比如哈蘇503CW，COMS大約為60mm×45mm，焦距需為75mm。（係數為：0.66）

參考： http://baike.baidu.com/view/1263809.htm?fr=ala0 http://baike.baidu.com/view/1252729.htm?fr=ala0 http://baike.baidu.com/view/2616780.htm?fr=ala0

C．人像鏡頭： 一般認為焦段處於85mm的鏡頭最適合拍攝人像，透視變形最小。前面說過標準視角的由來，50mm不是更標準嗎？我猜測，呵呵，僅僅是猜測，前面不是講了是純理論嘛：人眼的視網膜（相當相機的CCD）是球形的，看東西是不會變形的，尤其是在這個立體的世界中。而相機處於標準視角時，在視圖的邊緣，以及在透視關係中，還是會變形。而85mm相當於是在50mm基礎上裁剪而來，保留的是中心部分，保留的也是精華。當然這是打比方。而且事實上也是越遠焦鏡頭，成像變形越小。

那我們選200mm的照人像行不行？也行，但是麻煩啊，攝影師想拍全身像得站多遠？世界是矛盾的，又是統一的，統一的結果就是：85mm是最佳選擇。 還有一點就是：85mm相對於50mm，在CCD大小不變的情況下，有放大的效果。 下面再從中焦鏡頭的角度講這個問題： 通常把標準鏡頭的大約2倍附近的焦距稱為中焦鏡頭，常用的有85mm,100mm(或105mm)，135mm三種。中焦鏡頭適當的具有望遠效果，是標準鏡頭視角的1/2，那樣可以去除不必要的景物，突出主題，同時又不像長焦距鏡頭那樣過於壓縮空間感，造成縱向景物的平面化，因此用於拍攝人像的話，臉部和身體的立體感恰到好處能夠體現，如果有條件，盡量使用大光圈拍攝，可以虛化背景，浮現人像主體。D．不同焦段的鏡頭，可視角度是不同的。附圖：【1°= 60′（1度= 60分）】

E．換算公式： 不管鏡頭有多複雜，都可以想像成一個凸透鏡。凸透鏡成像有個著名的公式： 高斯成像公式：1/u + 1/v = 1/f（物距：u像距：v焦距：f） 物距：物體到透鏡（組）光學中心的距離 像距：所成的像到透鏡（組）光學中心的距離 焦距：透鏡的焦點到透鏡（組）光學中心的距離在凸透鏡成像的研究中：當物距大於二倍焦距，則像距在一倍焦距到二倍焦距之間，成倒立縮小實像 （物距無限遠時，像距無限接近一倍焦距） 當物距在一倍焦物到二倍焦距之間，則像距大於二倍焦距，成倒立縮小實像 當物距等於二倍焦距，則像距等於二倍焦距，成倒立等大實像 當物距小於一倍焦距，則光屏上沒有像，成正立放大虛像

F．焦距與成像： 鏡頭的焦距決定了被攝體在膠片上所成影像的大小。假設以相同的距離面對同一物體進行拍攝，那麼鏡頭的焦距越長，則被攝體在膠片上所形成的影像就越大。（成正比） 例如，使用100mm鏡頭所拍攝的影像，其高度和寬度都是在同一架照相機上使用50 mm鏡頭所拍攝影像的2倍。G．關於望遠效應： 個人認為：鏡頭絕大多數都可看成凸透鏡：可能具有放大作用，比如特殊條件下的微距攝影；但正常情況下並不發揮放大作用。而在實踐中，往往會發現長焦鏡頭也有放大的作用，這不是因為凸透鏡本身物理特性造成的。焦距越長的鏡頭，可視角越小，相應的可視範圍越小。比如佳能500D使用55-200mm鏡頭時，在55mm端的可視範圍大，在200mm端範圍小。但是在這2種情況下，500D的CCD尺寸並沒有變。在200mm端，雖然範圍變小了，但是變「小」的範圍卻依然完整的平鋪在CCD上，反而變「大」了。