广角镜头

在摄影和电影摄影中，广角镜头是指焦距远小于给定胶片平面的普通镜头焦距的镜头。这种类型的镜头可以让更多的场景包含在照片中，这在建筑、室内和风景摄影中很有用，因为摄影师可能无法远离场景进行拍摄。

另一种用途是摄影师希望强调前景和背景中物体之间的大小或距离差异；附近的物体看起来非常大，而中等距离的物体看起来又小又远。

这种相对尺寸的夸大可用于使前景物体更加突出和醒目，同时捕捉广阔的背景。

广角镜头也能投射出比相同焦距的标准设计镜头更大的像圈。这个大图像圈可以通过观察相机实现大的倾斜和移位运动，或宽视野。

按照惯例，在静态摄影中，特定格式的普通镜头的焦距大约等于图像帧或数字光电传感器的对角线长度。在电影摄影中，大约两倍对角线的镜头被认为是“正常”的。

当镜头覆盖64°和84°之间的视角时，它被认为是广角镜头，这反过来又转换为35mm胶片格式的35-24mm镜头。

使用广角镜头的另一个结果是，当相机未与拍摄对象垂直对齐时，透视失真会更明显：平行线会聚的速度与普通镜头相同，但由于总视场更广，会聚更多。例如，当相机从地面向上指向时，建筑物向后倒塌的情况比使用普通镜头在与主体相同距离处拍摄时的情况要严重得多，因为在广角范围内可以看到更多主体建筑物。角度拍摄。

因为不同的镜头通常需要不同的相机与被摄体距离来保持被摄体的大小，所以改变视角会间接扭曲透视，从而改变被摄体和前景的表观相对大小。

对于36mmx24mm格式的全画幅35mm相机，对角线尺寸为43.3mm，根据定制，大多数制造商采用的普通镜头为50mm。同样按照惯例，焦距为35毫米或更短的镜头被认为是广角镜头。

超广角镜头的焦距比胶片或传感器的短边短。在35mm中，超广角镜头的焦距短于24mm。

全画幅35毫米相机的常见广角镜头有35、28、24、21、20、18和14毫米，后四个是超广角镜头。这个范围内的许多镜头会在胶片平面上产生或多或少的直线图像，尽管某种程度的桶形失真并不少见。

不产生直线图像（即呈现桶形畸变）的超广角镜头称为鱼眼镜头。这些在35毫米相机中的常见焦距为6到8毫米（产生圆形图像）。焦距为8至16mm的镜头可以是直线型或鱼眼型设计。

广角镜头有定焦和变焦两种。对于35毫米相机，产生直线图像的镜头可以在短至8毫米的焦距处找到，包括从12毫米开始的2:1范围的变焦镜头。

截至2015年，许多可更换镜头数码相机的图像传感器都小于全画幅35毫米相机的胶片格式。在大多数情况下，这些图像传感器的尺寸与APS-C图像帧大小相似，即大约24毫米x16毫米。因此，视角对于任何给定的焦距镜头，它都会比全画幅相机更窄，因为较小的传感器“看到”镜头投射的图像较少。相机制造商提供裁剪系数（有时称为视野系数或焦距倍增器）来显示传感器比完整的35毫米胶片帧小多少。例如，一个常见的因素是1.5（尼康DX格式和其他格式），尽管许多相机的裁切系数为1.6（大多数佳能数码单反相机）、1.7（早期的适马数码单反相机）和2（四分之三和微型四分之三相机）.1.5表示相机上镜头的视角与35mm全画幅相机1.5倍焦距的视角相同，这就解释了为什么裁剪因子也被称为焦距倍增器。例如，DSLR上的28毫米镜头（假设裁切系数为1.5）将产生全画幅相机上42毫米镜头的视角。因此，要确定数码相机镜头的焦距，它可以提供与全画幅相机相同的视角，全画幅镜头焦距必须除以裁切因子。例如，要从裁剪系数为1.5的数码相机中获得30毫米镜头在全画幅35毫米相机上的等效视角，可以使用20毫米镜头。

镜头制造商的反应是为这些相机制造焦距更短的广角镜头。在这样做时，他们将投影图像的直径限制为略大于光电传感器的对角线测量值。这使设计人员能够更灵活地提供必要的光学校正，以便在这些短焦距下经济地产生高质量图像，尤其是当镜头是变焦镜头时。例如来自多家制造商的10mm最小焦距变焦镜头。在10毫米处，当裁切系数为1.5时，这些镜头在全画幅相机上提供15毫米镜头的视角。

有两种广角镜头：短焦镜头和后焦镜头。短焦镜头通常由多个玻璃元件组成，这些玻璃元件的形状在光圈前后大致对称。随着焦距的减小，镜头后部元件与胶片平面或数字传感器的距离也会减小。

这使得短焦广角镜头不适用于单反相机，除非它们在反光镜锁定的情况下使用。在大画幅相机和旁轴相机上，短焦镜头被广泛使用，因为它们比后焦设计产生的失真更小，并且不需要长的后焦距。

有效焦距是从传感器测量到到达传感器的光锥与镜头前开口尺寸相同的位置。

后焦镜头通过不对称设计解决了这种接近问题，允许后部元件距离胶片平面比其有效焦距建议的更远。

例如，18毫米后焦镜头的后部元件距离胶片平面超过25毫米的情况并不少见。这使得为单反相机设计广角镜头成为可能。

大画幅相机中超广角镜头和部分广角镜头的对焦轴向调节范围通常很小。一些制造商（例如Linhof）已经为他们的相机提供了特殊的聚焦镜头座，即所谓的“广角聚焦装置”，可以让镜头精确聚焦而无需移动整个前标准。