轻科普:闲聊相机取景器的设计

不知道大家有没有注意到过,取景器(无论光学还是电子)一直都有视野率、放大倍率的概念之说,如果有深入比较的话也不难发现,放大倍率往往会随着画幅的变大而缩小,比如M43可以做到1.15倍,而全画幅往往不到0.8倍,为什么会这样?就把这个取景器设计这个小话题当作今天的主题吧。

轻科普:闲聊相机取景器的设计

一点一点来说,视野率应该好理解,看到的画面面积/拍到的画面面积=视野率,也就是说,取景器看到的画面和拍到的画面完全相同,视野率就是100%,有些机型会列出取景器视野率的长宽比,这两个比率的乘积就是面积的涵盖比率,比如长寛的比率都是95%,以面积而言就是90% = 0.95 x 0.95。对于光学取景器而言,高等级定位的机身才会有100%视野率的设计,这里面涉及到的主要是反光镜系统的设计成本,但对于电子取景器来说,因为预览数据源自传感器,所以基本都是100%,即便是低端定位的产品。

轻科普:闲聊相机取景器的设计

放大倍率其实有比较明确的测量规格,几乎各家的标准都是以物理焦距50mm镜头拍摄无限远处,比如一个 10cm的物在这一条件下取景器里的像为8cm,就记为8/10=0.8倍放大倍率,在不改变设计的前提下,放大倍率越大,取景器越暗。但显然,APS-C或M43等小画幅相机在使用50mm镜头时,等效焦距已经发生了变化,分别可以达到75mm(尼康DX画幅)和100mm,这样一来放大倍率自然会有大幅度的提升,所以并不能这样直接对比,正确的方法之一是换用相同等效焦距的镜头,尼康DX画幅应该使用35mm,M43则是25mm。

如果坚持使用同样的物理50mm镜头,就应该把画幅的差距考虑进来,一个在画幅上占高13mm的像对于M43来说就是全高100%占比,但对于全画幅来说就只占用了0.54,因此需要转换到相同的画幅标准下来进行比较:假设某尼康DX画幅机身的取景器视野率和放大倍率分别是98%和0.95,这相当于在全画幅上的(0.98 x 0.95)/1.5=0.63倍放大倍率。而假设某M43机身的电子取景器视野率和放大率分别是100%和1.15,对应的全画幅放大倍率应该是(1 x 1.15)/2=0.58倍。这样一来不难发现,较大的画幅依然有自身的优势,所以在不能单看规格表中的值,而得经过转换后才能统一对比标准。这方面索尼相对厚道一点,像RX100 M6的电子取景器放大倍率就是标注为转换后的0.59倍。

轻科普:闲聊相机取景器的设计

对于光学取景器来说,增加放大倍率的好处是利于确认对焦,所以才有取景放大器这样的附件,不过这对于可以放大显示+峰值辅助的无反来说就没有太大的意义了。

轻科普:闲聊相机取景器的设计

事实上取景器规格里还有一项被称为“眼点”,比如佳能80D/6D2/1DX2的此项数据分别为22/21/20mm,简单地说,眼点就是是可以看到取景器完整画面时眼睛和取景器最后一片透镜表面的距离。超过这个距离就看不到完整的取景器内容,而在这个距离之内就没问题,眼点较长比较有利于戴眼镜时使用,事实上放大倍率与眼点是反比关系,当放大倍率越大时,眼点就越短,这应该很好理解:放大倍率越大就越需要贴近取景器才能看到被摄物的全像,眼点就必须做得更短。

除此之外取景器还有屈光度调节功能,戴眼镜的朋友们应该对这个词不陌生,屈光度D与透镜焦距F的关系为1000/D=F,不难看出焦距越短,屈光度越大,对于真性近视来说,就是人眼晶状体“焦距”变短,只能将远处的入射光汇聚到视网膜前端,因此无法准确成像,形成模糊。取景器的屈光度调节功能就是通过移动目镜组件,调整焦距的方式来实现屈光度调节,目前大多单反光学取景器是-1~+3档,每1档乘以100就是我们熟悉的眼镜度数,也就是相当于近视100度到老花300度的范围内调整。

照理来说,电子取景器获取的是传感器准确上焦的预览图像,不需要光学取景直接人眼目视那样进行屈光度调节(比如用液晶屏取景时哪怕是近视眼,凑近点也能轻松看清楚取景内容),但为什么很多电子取景器也同样有屈光度调节功能呢?这是因为一块0.5英寸/12.6cm对角线长的OLED显示屏在仅仅23mm眼点时是无法直接目视的,你可以随手拿一个小物件摆在眼前约莫2cm的位置试试,所以它必须上一套透镜来重新聚焦(当然也有肩负着降低像差的重任),一般是3-4片的组合:

轻科普:闲聊相机取景器的设计

而有透镜就意味着这又是一套独立的光学系统,自然就有调整屈光度的必要。电子取景器的屈光度调整范围相对较大,一般可以到-4~+3,也就是近视400度,老花300度。

关于取景器的简单解读就是这样,最近又开始忙起来了,长文可能会少一点,有问题欢迎在评论区讨论。


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