圖解 焦距、視角 與 剪裁效應

前言:
本篇是要解釋焦距、視角 與 剪裁效應的攝影基本觀念。筆者希望說明清楚鏡頭之於攝影的本質。筆者看到網路上有很多誤導或不全面的說法。大家都知道 FF 轉 APSC 就焦段是 x1.5 或是等效焦距多少，但這只是一知半解。筆者向來走直白易明的路線，本篇不會用任何數學公式作說明。

當然，攝影只是一種記錄的方法，知不知道這件事，對實際拍攝的好壞不見得有影響；不過知道了，對於應用拍攝的效果有一定的好處，而且對選購器材有一定幫助。本文請不要跳著看，不然很可能看不懂，文章有點長，請先準備杯飲料再開始閱讀 ~


開始時先想想下面幾個問題：

問題1. FF鏡頭接APSC機身，鏡頭光圈大小會改變嗎?  
A. 會
B. 不會

問題2. 35mm FF  和 35mm APSC 鏡 同樣接APSC機身，觀景窗看出去會一樣嗎?
A. 一樣
B. 不一樣

問題3. 50mm FF鏡和 50mm APSC鏡，同樣光圈，同樣對焦距離，鏡頭景深會一樣嗎?
A. 一樣
B. 不一樣


目錄:
1.焦距的迷思 - 先有鏡頭還是先有相機?
2.剪裁效應 - 與成像圈
3.視角 - 最直觀的體現
4.所以呢? - 問題的答案 (如果你是直接跳到答案，發現跟自己的答案不一樣，請把文章順著看)
5.容易引起誤會的 - 等效光圈
6.什麼時候可以用"等效焦距"、等效光圈" ?
7.總結

1.焦距的迷思 - 先有鏡頭還是先有相機?

筆者當然知道大家對相機的歷史沒興趣，不過答案是人類先發現透鏡可以成像(強行講解)，再發明"相機/底片"去記錄影像。而我們攝影常說的mm，其實是針對鏡片/鏡頭來定義的，主要是為了區分鏡頭之於影像上的差別，而定義了mm(焦距)。所以mm 是絕對的，跟是什麼相機沒什麼關係。後來為了說明鏡頭在不同相機片幅上的視角，而有了"等效焦距"的說法，雖然就影像的"大小"上來討論是沒問題的，但因為光圈、景深 與 焦距有明確的物理關係，所以"等效焦距"的說法雖然可以表達影像的大小，卻不能跟景深和光圈混起來談，而誤會也是由這裡開始。所以我們先來了解正確的觀念，一切就會很清楚了。

為方便理解，大家可以理解成，如果mm不變，東西就是近大遠小；而 mm 愈大，對較遠的東西可以拍得同樣大；mm愈小，較近的東西也會變得同樣大。而這個比例是線性的。

所以記住，任何情況下，焦距就是焦距，50mm就是50mm，85mm就是85mm，永遠是一樣的。但記住，這裡沒有指明成像圈，和要剪裁的大小。而焦距和成像圈是無關的。

2.剪裁效應 - 與成像圈:

成像圈即鏡頭投影的區域。設計給較大感光元件的鏡頭，會有較大的成像圈。如果把成像圈較小的鏡頭用在較大的感光元件上，由於成像圈不足，會出現明顯暗角或黑邊，拍出來的照片就如下圖一樣(如果你沒看過，是的，照片邊緣會變成黑色)。而較大成像圈的鏡頭用於較少的感光元件上，則不會有這樣的問題。

下示意圖，鏡頭焦距相同，所以成像圈中，小屋大小是相同的，但成像圈大小不同。(感光元件的大小比例只作參考，只是筆者隨手畫，MF > FF > DX 。) 

如果我們把設計給 APSC 鏡頭放到FF上，焦距還是一樣的，只是因為成像圈不夠，所以會有明顯暗角。反過來把FF鏡頭放到APSC上，實際焦段距也是不會變的。但由於只截取到較少的區域，所以影像看起來比較"大"，於是大家就會說：FF鏡套在APSC，焦距變長了耶~ ，但其實不然，這只不過是剪裁效應(Crop factor)，鏡頭的焦距並沒有變，所以影像保留全部的光學特性。

由於成像圈的大小限制了照片可用的實際區域，我們就把截取成像大小對於畫面的改變稱之剪裁效應。剪裁愈多，視角愈窄。

而事實上，上圖是一張FF機身拍攝的示意圖，都是由同一張照片而來。無論筆者如何剪裁，照片的光圈大小、景深都不變。雖然在數位照片上剪裁會改變照片的像數，但是截取光學影像時，像數是取決於感光元件的像數密度，與實際區域大小無關，這點必須弄清楚。(也就是說，，雖然 APSC 的實際大小比 FF 小，但只要像數密度夠高，APSC和FF可以達到同樣的像數。)

舉例，所謂的35mm FX 鏡頭是指成像圈可以滿足FF相機，而35mm DX 鏡頭是指成像圈可以滿足APSC相機，但35mm 鏡頭就是 35mm 鏡頭，標明 FX 和 DX 的差別是在於成像圈的大小，跟焦距無關。

3.視角 - 最直觀的體現:

而視角是相當直觀的，以眼見為實，就是指從觀景窗看出去的視角(100%觀景窗的話)；其視點是從感光元件出發，跟成像圈無關，以角度作單位。

根據Nikon support 文章識別號碼 000027275 「Focal Length and Angle of view」節錄：
「The angle of view is the visible extent of the scene captured by the image sensor, stated as an angle. Wide angle of views capture greater areas, small angles smaller areas. Changing the focal length changes the angle of view. The shorter the focal length (e.g. 18 mm), the wider the angle of view and the greater the area captured. The longer the focal length (e.g. 55 mm), the smaller the angle and the larger the subject appears to be.」

(示意焦段只是大約，如35mm x 1.5 = 52.5mm 約同 50mm 。)

簡而言之，重複強調，視角是以感光元件所看到的作基礎。所以同樣焦距的鏡頭，在不同尺寸的感光元件上，會有不同的視角。同樣焦距下，感光元件愈小，視角愈窄，而感光元件愈大，視角愈廣。而不同感光元件大小，配上不同的焦距，有時可以達到同樣的視角，我們就稱這樣的焦距叫"等效焦距"。

下圖只保留了成像圈圖當中，相應成像圈對應相應感光元件下的成像，這也是我們一般拍攝時會看到的。同樣的焦距，由於感光元件大小不一樣，視角有所不同。

同樣焦距，放在FF機身上和APSC機身上，所得到的視角會不同；但必須認清，焦距是一樣的，證據就在成像圈圖的部分，光線投影的小屋大小是一樣的，所以焦距也是一樣的，唯一不同的是截取成像圈的大小。

而圖片之所以有放大的感覺，是因為視角的減少，而不是焦距的改變，焦距是絕對的，而視角是相對於感光元件的。所以比起"等效焦距"，稱之"等效視角"其實更為正確。

其實無論我們用的是什麼相機，我們永遠只得到一剪裁的影像，對於成像圈而言的剪裁的影像。而任何焦距都可以當望遠鏡，只要你剪裁得夠多；同時任何焦距都可以當廣角，只要成像圈夠大，而且感光元件也要夠大。當然，當然，技術上是有限制的，所以我們一般稱50mm 是標準焦距，其實講的是 FF相機/35mm底片 下的視角。

4.所以呢? - 問題的答案:

第一題的答案是"B 不會"。鏡頭的光圈是多少就是多少，跟接上什麼機身沒有關係。但是光圈大小的定義是"鏡頭焦距/光圈口徑"，所以"等效焦距"就不可以在這裡提了，因為這會造成誤會。

第二題的答案是"A. 一樣"。35mm 就是 35mm ，FX 及 DX 的標示只是在於成像圈的差別，由於APSC的感光元件較 FF 小，所以 FX鏡 的成像圈一定可以滿足APSC機身。由於35mm 不變，所以觀景窗看出去是一樣的。

第三題:的答案是"A 一樣"。同第二題原理一樣；50mm 就是 50mm，FX 及 DX 的標示只是在於成像圈的差別。同樣光圈，同樣對焦距離下(不是同樣放大率)，所得到的景深是一樣的。想想看，如果今天把50mm FX 和 50mm DX 同樣接到  APSC 上，必定會得到一樣的畫面，景深自然也不變(即同第二題；只是把 35mm 改成 50mm 而已)。但如果是FX 接 FF機身，DX 接 APSC 機身，你會得到較窄視角，視角不同是因為感光元件對於光線的截取區域大小不同，但焦距是不變的，正如我們一般剪裁照片一樣，是不可能改變照片的景深。

5.容易引起誤會的 - 等效光圈:

之所以有很多人會弄錯，也是因為一個很實際的情況。就是當我們使用APSC時，由於視角較窄，所以拿著同樣的焦距，為了拍到和 FF一樣的畫面，我們必須後退，反過來也可以說，FF 要拍到 APSC 的畫面，我們必須向前走；以前者為例，同樣的焦距，由於拍攝的距離增加，景深自然變深，於是拿來跟 FF 比較起來，就有人提出"等效光圈"，其實同"等效焦距"一樣都是種交流上可以用，但實際上不完全的說法。但是不懂"等效光圈"對於攝影曝光有很大的誤導性，因為所謂的"等效光圈"特別指的是因為距離改變而對景深造成的影響，實際上不會改變進光量，千萬不要弄錯。

6.什麼時候可以用"等效焦距"、等效光圈" ?

比如說 Kodak 178mm f2.5，用在4 x 5(就是一種早年的大底片相機，102 x 127mm) 相機時的視角是怎樣？對於今天 FF/35mm底片最普及的年代，可能大家想像不太出來。我們知道 Nikon AF 180mm f2.8 D 用在 FF 機身上，是長焦距，可是那是給FF用的情況。但如果說 Kodak 178mm f2.5 就等效 FF 的 50mm f0.7，這樣大家就馬上了解到在觀景窗看出去是什麼樣子了，不就是50mm 視角，景深是像 f 0.7 的效果。但必須澄清及強調，50mm 是指雷同 FF 相機 50mm 的視角，而 f 0.7 是指雷同 FF 相機的 f 0.7 景深，這個光圈並不代表進光量。這樣的轉換只是為了方便了解及想像。

7.總結:

筆者會特別寫這篇文章，是因為早前跟一位攝影工作室實習生的對話(Nikon 用家)，內容差不多是這樣：

對方：最近想入手一支鏡頭，主要是街拍隨拍等用途，有推薦嗎?

筆者：如果不想太重，其實 Nikon 35mm f2.0 D(FX鏡頭)，還不錯，又不貴。

對方：Nikon 35mm f1.8 DX  會比較好嗎，我隨拍會帶 APSC 機身。

筆者：如果考濾到你 FF 機身可以共用，似乎還是選FX鏡比較優先吧?

對方：但是 APSC 機身用 35mm DX 會比較廣，似乎比較適合我的用途吧。

筆者：其實 FX 35mm 跟 DX 35mm 裝在 APSC 機身上，視角都一樣的呀。

想必被誤導的人一定不少。雖然有些觀念對於實拍不見得是最重要的，但有時候，對於做決定還是有影響。相信各位不會希望因為觀念不對而作了錯的購買選擇。

簡而言之，焦距是絕對的，視角之於感光元件/底片才是相對的。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
以用家及實戰的角度討論攝影，力求提供最合乎使用體驗的評測及教學。

本站無接受任何形式的資助，亦無任何推銷任務。

*請善用上方的分類找尋你需要的文章。
*新設Facebook粉專：影遊樂園 ，歡迎網友交流及提問。

如使用本站圖片或內容，請標明"轉自 影遊樂園－文章名稱" 謝謝
如  閣下發現錯誤，請電郵通知，當盡快更正，亦歡迎來郵討論或查詢，祝君愉快。