穷人的“移轴”，普通镜头秒变“移轴”镜头 - 新增倾斜实拍

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2015.11.27: 新增倾角实拍以及科普：

进了这个环挺长时间了，一直没有太多机会折腾。这两天集中玩了几次，又研究了一些枯燥的理论，现在来补充帖子，并且将这两天研究的移轴镜的原理也分享分享，给有兴趣的初学者同学们做个参考。

这个T&S移轴环，T表示Tilt，即倾斜，S表示Shift，即平移。移轴镜头的“轴“指的镜头的光轴，顾名思义就是可以通过平移或倾斜，从而移动镜头的光轴，实现一些特殊效果。其中平移非常好理解，我就不讲，主要讲倾斜Tilt功能。
其实，好多人买来移轴镜头大多数时候只用平移，平移可以拍出横平竖直的建筑物，非常实用。但是，移轴镜头比较难掌握的部分还在倾斜，最好玩的也是倾斜，不玩倾斜，就太可惜啦。

镜头倾斜，是从大画幅相机那里演变过来的，有好多理论、公式啥的，挺复杂难懂的。但咱们今天不说那些枯燥的东西，分享的就是简单的入门，够日常使用就行。看能不能将一个挺复杂的事情说得简单一点。

那么总的来说，倾斜镜头一般在什么时候用呢？一句话答案就是当你需要转动焦平面的时候用。。。啥！什么叫转动焦平面？我为什么要转动焦平面？怎么就转动焦平面了？！胡说八道啥呢！你语文体育老师教的？不及格，差评！ #!#^%^#!@$#@^^&&*。。。

不要急。。。 我绝对没有乱说，焦平面肯定是可以转动的，而且一点也不神秘。最简单的例子就是，回忆一下，经常有人说“余弦误差，余弦误差，平移构图，平移构图“，是不是意味着你转动相机同时就转动了焦平面了？只不过移轴镜头的倾斜，和你转动相机的原理就大不一样了。

现在来看一个最直观的例子，就知道转动焦平面有什么用了：假设你去看画展了，看见墙上有一副名画，你想将它拍下来，但这幅画的说明文字在地上的铭牌上，你也想将说明文字拍进画面，大概就是这样的场景：


这时你碰到的问题是，如何能将画和铭牌都拍清楚呢？
要知道镜头的景深是有限的，正常对焦到墙上的画，那么地上的铭牌就不清楚，对焦到地上的铭牌，那么画就不清楚。如何得到超大景深？真是两头为难啊！

这时有聪明的同学开始说了：小光圈啊！小光圈大景深，这都不懂，笨！语体教！语死早！基本原理都不懂，差评！%^%^@$@^&*%&!#。。。

不要急。。要知道这种情况，哪怕是再小的光圈，景深都不够的，小光圈最多是有改善，但还是无法把两头都拍特别清楚。更何况，拍名画肯定不准你用闪光灯的，你光圈小了，快门就慢，你就端不住机器，更何况，光圈太小了还影响画质，所以小光圈是行不通的。

既然小光圈都不够景深，这个时候，你就希望“旋转焦平面“啦。试想，要是有这样一个焦平面（图中蓝色），不就都拍清楚了么：


确实如此！要知道焦平面上的每个点都是清楚的，前后景深范围内的内容也是清楚的。如果能有这样一个焦平面，那么确实可以将画和铭牌都拍清楚了！
现在看看这个焦平面，不就“转动“了么？所以我前面说的“需要转动焦平面的时候”，是没有错的，同时也证明我的语文不是体育老师教的。。。

那么现在的问题就是，如何才能转动焦平面，达到图中的效果。。。？

刚才我说，你手持相机做圆周运动，其实就是在转动焦平面。。。这时，聪明的同学明白了，开始说了：“那转相机就行了啊，笨，语体教，语死。。！”，就像这样：


咳咳，不要急，怎么老不让我把话说完呢。这个想法，确实能得到图中的焦平面（暂且相信你能把相机抡那么高吧。。。），但有个小问题。。不知道你发现没有。。那就是：平拍变俯拍，取景都变了，还拍个毛线啊！本来要拍的是正面，结果搞成个斜45度俯拍，很明显不正确嘛。

那正确的是做法是什么？正确的应该是：相机位置不动，但要把焦平面转动到那个位置，这才对。

相机不动，转动焦平面。。。那么怎么办？。。。移轴镜头的倾斜功能就派上用场了啊。哎，这会儿怎么没有人抢答了呢。

镜头倾斜，就可以转动焦平面，从而可以拍出超大景深（朝目标方向倾斜），或者超浅景深（朝远离目标的方向倾斜）。哪怕是最大光圈，同方向倾斜可以拍清楚从眼前到无穷远的目标；即使是最小光圈，反方向倾斜可以拍出微缩景观一样的超浅景深。
这个道理，后面的实战中会有更好的体会，现在先暂且相信移轴镜头有这个效果吧。


OK，场景这就铺垫得差不多了，现在应该明白镜头倾斜的用途了。下面开始实际拍摄的部分。

为了测试我这个玩具环，我也布置了一个跟刚才说的差不多的场景。这次就来演示如何用倾斜移轴，拍出超大景深的照片，浅景深的情况与之相反，自行理解就行了。


我布置的环境是这样的：长条桌，桌面上有刻度尺，桌子一头有一幅竖着的画，桌子另一头是相机。我的目标是要将远处的那幅色板，和近处的刻度（大约在100厘米刻度处），全都拍清楚。

为了方便观看，每隔10厘米摆放一支水彩笔：




去掉干扰视线的东西，只留下跟拍摄相关的物件：









再来看看这个转接环，镜头不倾斜的时候是这个样子的。注意那个黄铜螺钉，就是锁定倾斜角度用的。平时当普通转接环用，我就将它锁定在0度角的位置：

镜头不倾斜时：



我买的这个移轴环，最大倾斜角度为12度多一点。这种倾斜程度，在移轴镜头中属于什么水平不得而知，但肯定不算小的了。真正使用的时候，倾斜一点点就会有很大变化。
需要倾斜时，松开那颗黄铜螺钉，镜头自然下垂，很顺滑的样子:

倾斜12度:



开始拍吧。先不倾斜，正常对焦，拍一组，分别对焦远处的色板和近处100厘米的刻度各拍一张。要有比较才能出效果：

先来拍一张正常对焦远景的，光圈7.1。可以看到，不倾斜的情况下，对焦到远景，近处就不清晰了。

正常对焦远景-远景100%，清晰

正常对焦远景-近景100%，不清晰



再来拍一张正常对焦到近景，光圈7.1。可以看到，不倾斜的情况下，对焦到近景，远处就不清晰了。

正常对焦近景 - 近景100%，清晰

正常对焦近景 - 远景100%，不清晰


这一组的结果在意料之中，大家平时拍都是这样的，所以没什么好说的。普通镜头对焦到某一个点，那个点所在的面就叫焦平面，焦平面上的东西是清晰的，前后景深内的东西也是相对清晰的。但超出前后景深的东西，就不清晰了：




现在来试试倾斜功能。关于倾斜功能，理论挺复杂，但目前只需要知道以下两点，就可以应付日常使用啦：
1. 镜头向目标方向倾斜，可以加大景深
2. 镜头向目标相反方向倾斜，可以减小景深
倾斜一点点，就能有很大变化，不要过度倾斜，否则矫枉过正。自己多试试，就能找到规律。至于理论，不要太在意那些细节，没人会在实际使用的时候去套用公式计算的，都是凭经验。当然，后面会提及一点点最粗浅的理论，主要是为了对原理有所了解后，有利于估计新的焦平面在哪里。

现在准备拍第三张，我们的目标是将远处的色板和近处的刻度都拍清楚，所以我们需要转动镜头，朝目标方向倾斜。对焦面随着镜头转动，直到远景和近景都在对焦面上，就能获得大景深的效果了。我们需要的对焦面大约是这样的：


将镜头向目标倾斜，以求加大景深：


镜头和相机的状态大约是这样的：



在调整倾斜角度的过程中，无反机器的峰值对焦，为使用移轴镜头创造了极便利的条件，从液晶屏上，红色的峰值能直接显示移轴后焦点的分布：



调整好了，就开始拍吧。看看倾斜后的拍摄效果：

远景100%

近景100%



哈哈！虽然我调的还不特别精确，但仍然远近都清晰，目标达到，神奇吧！


最后，再来结合理论，分析一下这个场景把：

倾斜镜头满足“沙氏定理“。沙氏定理的内容大概是：镜片倾斜时，焦平面、传感器平面，以及镜片平面，三者始终相交于一线。

传感器平面是固定的，那么要满足三者始终相交于一线，在倾斜镜头的过程中，焦平面就必须也要随之转动。也就是说，倾斜镜头同时也就带动了焦平面随之倾斜。当焦平面倾斜到某个角度，刚好能满足我们对景深的要求时，我们停下来，这时候拍出来的就是超大或超浅景深的图片了。

对于这个定理，咱们感性地理解就行了，最终效果就是前面说过的，这里再提一下，重要的事情说两遍：
1. 镜头向目标方向倾斜，可以加大景深
2. 镜头向目标相反方向倾斜，可以减小景深

现在咱们知道理论了，再来用沙氏定理分析分析咱们这个场景，要说的东西都在图里了：



附注：百度百科 沙氏定理