数码相机等效焦距的换算

作者：yj


前言
在查看数码相机规格时，我们常会说某相机的「实体焦距」是多少 mm ，然后又相当于传统 35mm 相机的多少 mm ，究竟，这边的「等效焦距」是如何计算的呢？

为了回答此问题，稍后，我们便以 pCAM 做一换算，因为没有复杂的演算过程，所以，初学者还是可以放心地往下阅读吧！

关于等效焦距
首先，我们得了解「等效焦距」的问题并非始于数码相机，而是自传统相机即有。

最著名的问题便是「标准镜头」的焦距问题。

何谓「标准镜头」？--- 当镜头的摄角和人类双眼的视角相近时，便可称为「标准镜头」。

对 35mm 的传统相机( 底片 24x36mm )而言，50mm 的镜头看起来和人类双眼的感觉最接近( 您要说 55mm 的镜头也可以 )，所以，我们说 50mm 属于「标准镜头」。

若摄角为A; ，那么：

A = 2x( Tan^(-1)) ( 底片长度 / (2X 镜头焦距 ))

24x36mm 底片的对角约 43.3mm

所以，便可导出 A 的值为 46.79 °

我们还可以再算算水平、垂直方向的A 值，就以 H-A , V-A; 来表示吧！

H-A=39.59 ° , V-A = 26.99 °

( 请初学者先不要感到惶恐，因为我也是使用计算器帮我运算的！)

这是 35mm 传统相机的情况，若换成 45 相机，标准镜头可不是 50mm 哦！

为了维持相同的摄角 ( 46.79 ° )，我们将 A 值往回带，求「镜头焦距」，便可得到 180mm。

所以，180mm 的镜头对于一般 35mm 相机而言，虽是长镜头，对 45 相机来说却还是标准镜头呢！

( 注：45 相机用的是 4"x5" 的底片 )

而在数码相机上，因为各数码相机的对应情况不一，为了让摄影者容易了解摄角的问题，便采用了「等效焦距」的说法。

来看数码相机的情况
现在，我们知道了，重点是「维持相同的摄角 」，便可以验算出数码相机的等效焦距。

消费级数码相机的影像感测面积比传统相机小了许多。此处，我们以 10X 光学变焦的 C-2100UZ 为例，原厂的规格是实体焦距为 7 - 70mm，CCD 为 1/2" 型，相当于 35mm 传统相机的 38 - 380mm 。

我们便以 1X 的广角端和 10X 的远望端，数码相机 跟传统相机各验算一次，看看是不是能「维持相同的摄角 」。

以下是 CCD 的实际大小及使用 Zeiss 的 d/1730 公式计算的CoC。

CCD / 底片 实际大小 对角线 CoC
1/3" 数字相机 3.3x4.4 mm 5.5 mm 3.18u
1/2" 数字相机 4.8x6.4 mm 8 mm 4.62u
2/3" 数字相机 6.6x8.8 mm 11 mm 6.36u
35mm 传统相机 24x36 mm 43.94 mm 25.4u

在 pCAM 中定义

C-2100UZ 的影像感测组件并不在 pCAM 的预设范围，所以我们需先定义之。


1. 在 pCAM 中切换至 FoV 页次，从选单中选择「Edit User Defined」项目。


2. 定义 C-2100UZ 的影像感测组件大小，查表得知为 4.8x6.4 mm。


3. 回到 pCAM 的 FoV 页次，从选单中选择「Preference」项目。

然后在 Camera 中选 User defined。


4. 回到 pCAM 的 FoV 页次，按一下相机的位置，验证 C-2100UZ 的影像感测组件大小有没有打错。


计算 Angle of View
接下来，我们在 pCAM中键入镜头焦距来计算 Angle of View。


1. 这是 C-2100UZ 的最广角端的 7mm 镜头焦距，水平及垂直的摄角为 48.11 度 / 37.5 度。


2. 这是 35mm 相机的 38mm 镜头焦距，水平及垂直的摄角为 49.44 度 / 34 度。


3. 这是 C-2100UZ 的最望远程的 70mm 镜头焦距，水平及垂直的摄角为 5.7 度 / 3.51 度。


4. 这是 35mm 相机的 380mm 镜头焦距，水平及垂直的摄角为 5.18 度 / 3.32 度。


由这边的换算，便可得知，原厂提供的相当于 35mm 传统相机的 38 - 380mm 是一正确的信息。

至于摄角小有误差导因于两种感光「底片」的长宽比有所不同。

您也可以使用上页的公式求得等效焦距，或是利用 pCAM，多按个几次，便可以很容易自行算出等效焦距了。

运用此公式，若原厂提供「等效焦距」，便可推估出「感测组件的大小」，若原厂提供「感测组件的大小」，便可推估出「等效焦距」。

另外，我们得注意，「焦距等效」并不代表「景深等效」。

摄角亦称为画角，是摄影画面范围的角度，将焦点对在无限远上，由第二主点与画面的对角线所结合的角度。