【產品】“鏡頭”的學問2,光圈!!!

2016/5/27

經過昨天的小課堂,我們對投影機的鏡頭焦距有了初步的認識,那么今天我們再來更深一步了解下投影機鏡頭的原理吧。

從原理上來說,數碼相機、投影機的鏡頭都是光學鏡頭,都是利用了光的折射原理,都用到了透光鏡,它們的本質其實是相同的,這是它們二者作為一種最基本的光學器件意義上的相似點。但由于投影機與相機之間的應用性質不同以及所要取得的效果也不同,因此它們各自會在具體的細節設計與功能上表現出不同之處:

第一個區別是有無光圈這個器件:對于數碼相機來說,由于感光器件(CCD或者CMOS)的感光范圍是非常狹窄的,所以對于這些設備來說,它需要一個在外界光線超過感光器件的感光范圍時控制入射光線的數量的器件,這就是光圈,它是由一組很薄的弧型金屬葉片組成的,它們被安裝在鏡頭的透鏡中間。用戶可以通過調整光圈值,可以使這些葉片均勻的開合,調整成大小不同的光孔,以控制進入鏡頭光線,以適應不同的拍攝需要。應該說只要是相機,都會具有光圈。

剛開始的投影機絕大部分沒有光圈這個控制光通量多少的器件。不過,由于近幾年來投影機技術的發展,光圈也應用在了投影機的鏡頭上了。

【產品】“鏡頭”的學問2,光圈!!!

第二個區別是變焦比區別很大:投影機一般是定焦鏡頭,即便是變焦鏡頭的投影機,其變焦比一般也不大于2,而一般的民用級數碼相機變焦比一般都在3以上,只有極少量的數碼相機采用定焦鏡頭或變焦比小于3的鏡頭。 

第三個區別相信見過數碼相機和投影機的朋友們都知道,那就是鏡頭口徑的不同:數碼相機的鏡頭一般口徑都很小,而投影機的鏡頭口徑都很大。一方面原因的是因為投影機的芯片(LCD、DLP)一般都比較大,一般都是1.3、0.9、0.7英寸,在獲得同樣光圈時所需的鏡頭口徑就大。而數碼相機上的芯片(CCD、CMOS)一般比較小,一般都是1/4英寸,在獲得同樣光圈時所需的鏡頭口徑小(f值可以簡單理解為鏡頭焦距與光學鏡片直徑的比值)。為了獲得最小的f值(也就是最大光圈),就要盡可能的加大鏡頭口徑。這樣就導致了投影機鏡頭口徑相對于數碼相機口徑比較大。

另一方面的原因是滿足數碼相機內部的芯片(CCD、CMOS)所需的光通量少(不夠的話,還可以人工補光。)而投影機在滿足人們觀看要求時需要的通光量大,并且在投影機亮度不足時是沒有辦法實施補救措施的!所以投影機在設計時就要用最大光圈(最小的光圈值)、最大的鏡頭口徑、最大的燈功率等措施來保障最低亮度值的實現,在投影機設計時,并不是對上述三項參數都取最大值,而是在價格與性能之間尋找一個最佳的平衡點。

 

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