外形一致性
长度
电影镜头在设计制造的时候都会被做成相同或者类似的长度。配合承托导管和遮光斗使用的时候,如果镜头长短不一,那么每次换镜头就需要调整遮光斗及胶圈的位置,不仅麻烦而且费时。如果使用斯坦尼康拍摄,那么一旦改动遮光斗的位置,整个系统都需要重新调平衡,使换镜头的过程更加耗时。
前端口径
电影镜头通常与遮光斗一起使用。和相机镜头使用的螺纹滤镜和卡扣式遮光罩不同,电影镜头靠遮光斗来阻挡杂光及安装方形滤镜。由于不需要重新拆装任何滤镜,遮光斗可以让换镜头更快捷。不过,使用遮光斗的时候一定要避免光线从后方射入造成眩光,因此遮光斗后部的胶圈、遮光环或卡扣必须完全贴合镜头前端。把一组镜头做成相同的口径就不需要更换任何前面提到的固定部件,不仅省时省力而且还可以把承托部件的数量减到最少。
重量
有一小部分电影镜头的多个焦段之间重量几乎一致,这种情况比较罕见,实现起来也非常困难。一般来说这些镜头都属于标准焦距,广角镜头和长焦镜头的光学设计比较复杂,会略重一些。一组重量相近的镜头能为斯坦尼康、遥控伺服系统及手持拍摄等对机器平衡性要求高的场合节省宝贵的时间,
对焦/光圈环位置及卡齿
一组电影镜头中各个焦段的对焦齿环和光圈齿环位置都相互匹配,这样一来换镜头的时候跟焦器或是三轴驱动马达就不用调整位置,能给摄影助理省不少事。相机镜头通常没有配合跟焦系统使用的齿环,对焦和光圈环都是纹理设计,方便操作者手持抓握。如果需要配合专业手动及遥控跟焦系统使用的话,那么对焦/光圈齿环必不可少。
Zeiss/Arri Ultra Speed定焦镜头是外形一致性最高的镜头组之一。16mm至100mm焦段之间所有镜头都正好是143mm长并且统一93mm口径,对焦环和光圈环位置也完全匹配。每颗镜头的最大光圈都是T/1.9,24mm至85mm焦段之间的镜头也都是2.2磅重。
Zeiss ZE系列相机镜头素质非常不错,也能很好地说明镜头按使用方式进行有区别的设计。该系列的每一颗镜头都以最大程度的轻便性为目标,并不考虑各个焦段之间的一致性。它们的前端口径、镜身长度及对焦光圈环的位置也是五花八门,没有配备用于跟焦系统的齿环。
如果在片场使用这类相机镜头的话,每次换镜头摄影大助就得调整遮光斗在承托导管上的位置,还要更换不同口径的胶圈/卡扣/遮光环,跟焦器的位置也需要动,如果是斯坦尼康的话必须重新调平衡。虽然对于摄影助理来说不是什么力气活,但是这些额外工序占用时间,对于经常换镜头的大制作来讲,这些时间累积起来相当可观。
除此之外,很多新推出的高端相机镜头已经没有光圈环了!制造商将手动操作的机械式光圈改为由镜头内部的电子芯片控制。这些镜头需要依赖相机机身以数字方式调整光圈,放在大部分数字摄影机和所有胶片摄影机上就无法使用,因为这些机器根本没有对应的控制电路。像Birger卡口这种解决方案可以提供一定程度的兼容性,目前为止,只有转接环是较为理想的选择,还有一个土办法就是先用相机设定好光圈,拆下之后再安装到摄影机上使用。
光圈环哪里去了?
对焦环旋转结构与距离观察标记
静帧摄影师不需要考虑对焦时的流畅度或是对被摄体进行实时跟焦,在这里速度才是关键。对焦完全由拍摄者自己掌握,通过远近调整来确定焦平面。此时拍摄者手握镜头,从取景器观察画面。他看不到也没有必要去看镜身的距离标记,对焦单凭手眼协调,靠直觉按下快门。而电影摄影师不能这么做,拍纪录片的时候这种对焦方式还勉强可以接受,对于常规拍摄而言一定要避免出现摄影机穿帮的情况,拉风箱式的对焦就是一个例子。电影摄影师必须通过精准优雅的对焦过程引导观众的视线。摄影助理的任务就是在摄影机与被摄体相对运动的时候对画面主体进行跟焦。拍摄的时候失焦是万万不能的,因此需要依靠镜头的帮助来准确跟随目标,也就是镜身上的大量观察标记。
相机镜头的对焦行程通常都比较短,稍微转一下就能从最近对焦点调到无限远。这种设计适用于捕捉稍纵即逝的瞬间,很多静帧摄影师都善于利用这一点。不过,对焦行程短会增加实时跟焦的难度,特别容易失焦。而且相机镜头上的距离标记都很少,精确度也很一般,也没有设置观察标记线。
现代电影镜头的对焦行程通常在300°以上。电影镜头由于光学设计的原因尺寸都偏大,所以对焦行程会超过300°(小尺寸镜头上300°的对焦行程比少于300°对焦行程的大尺寸镜头实际行程要小)。在高端电影镜头上,每颗镜头的对距离标记都是特别刻制的,以最大程度保证准确性。而且,现代电影镜头会配置两套对焦刻度,分布在两侧,这样摄影助理就可以在摄影机的任意一边操作了。
50mm Cooke S4/i 对焦刻度对比50mmRed Pro Prime.
镜头材质
对于静帧摄影和电影拍摄环境哪个对于器材要求更苛刻也许还存在争议(我认为是电影拍摄环境),不过电影镜头做工更扎实这一点无可争辩。电影镜头必须适应拍摄环境中最严酷的考验,全金属制造的镜筒可以承受各种酷暑极寒,维修和硬件更改都非常方便。电影镜头最常见的卡口PL和PV是最目前牢固耐用,最能适应各种环境的卡口设计之一。
Cooke S4镜头使用阳极化铝制造,适用于-13°至131°华氏度。镜筒没有使用螺纹设计,而采用了凸轮系统,因此不需要任何润滑。
T光圈值下的线性光圈
电影镜头不像相机镜头那样有固定的光圈档位,因此调整光圈的时候可以自由设定任何数值。大多数现代PL镜头配有线性光圈环,光圈值标记以三分之一档为间隔。由于电影镜头使用T光圈单位,在不同镜头之间精准匹配曝光非常容易。相机镜头采用的固定光圈档位会限制光圈值选择的范围,对于不使用固定光圈的相机镜头(如尼康手动镜头),曝光单位都是以f光圈值表示的,而且也没有细分每档光圈的标记。
T光圈值与F光圈值
电影镜头以T光圈值为单位,“t”表示“进光量”,而相机镜头则以f光圈值为单位。T光圈值代表实际进入镜头的光量。每颗镜头在经过测试之后才会标注T光圈值。F光圈值则由一个简单的公式计算特定焦距和光孔下镜头的理论进光量,虽然精确度够高,但这样计算并没有考虑镜片对进光量的损耗。这样一来每颗镜头都会产生或多或少的偏差,所以使用F光圈值总会和实际情况有些出入。
最大光圈一致性及光孔结构
电影镜头组在设计制造时都会将最大光圈保持一致。虽然最大光圈的一致性不是必须,但在实际拍摄中会非常实用。如果一组镜头的最大光圈各不相同的话,摄影师必须在曝光的时候考虑光圈最小的镜头,否则更换镜头的时候有可能因为光圈不够的原因无法匹配现场已经打好的灯光。虽然这么说,其实光孔结构对于画面的影响更大。使用长焦镜头光圈开的比较大的时候,浅景深画面的焦外会显现出光圈叶片的形状。镜头之间一致的光圈结构可以保证焦外形状的匹配。CookeS4及CookePanchro/i有着完全相同的光圈结构设计,两者搭配使用的话不仅色彩匹配,连相同光圈下的焦外质感都完全一样。要是一组镜头中光圈结构有三角形、六角形、八角形、十二角形的话,焦外看起来区别会很大。对于保持画面的一致与连贯性非常不利。
Cooke S4/i与Panchro/i 8片式光圈构造
Zeiss Standard Speed T/2.1 9片光圈构造
镜头呼吸
镜头进行对焦的过程中,内部的镜片组会发生一连串的位移,将特定距离的入射光聚焦在成像面上。当在多个焦点间移焦的时候,镜头内部镜片组的位移可能会轻微改变画面视野大小,看起来就像稍微变焦了一样。这就叫镜头呼吸,对于相机镜头而言呼吸效应没什么大不了,除了几乎无法察觉的构图改变之外,画面不受呼吸效应的影响。要完全消除呼吸效应的话,镜头在设计的时候就必须加入应对措施,因此相机镜头厂商并不太在乎这一点。
而对于电影制作来讲,画面内进行追焦或在不同主体之间移焦的手法很常见。所以电影镜头在消除呼吸效应方面下了很大功夫。就在不久以前,Zeiss为MasterPrime镜头系列设计了双重浮动镜片组,完全解决了呼吸效应。这项设计荣获了2012年奥斯卡科学与技术成就奖。
镜筒延伸
讲呼吸效应的时候提到过,镜头对焦或变焦的过程中镜片组会产生位移。设计镜头的时候如果让镜筒自由伸缩的话,镜片组的移动可以更简单。很多相机镜头对焦或变焦的时候镜筒会跟着镜片组一起移动。由于电影镜头使用接触式的跟焦齿环,遮光斗和滤镜,伸展式的镜筒不合适,因此镜片组的位移必须完全在镜头内部实现,外部不能看出丝毫痕迹。
变焦过程中焦点及曝光一致性
电影变焦镜头的广角端和长焦端光圈都是一样的,比如传奇般的Angenieux12x变焦镜头从24mm到290mm都完美保持了T2.8的最大光圈,而且这颗镜头还包括了很多让人叹为观止的光学与机械设计,所以说它像炸弹一样的夸张外形就不足为奇了。
Angenieux 24-290mm T/2.8 Cine Zoom变焦镜头
有很多相机变焦镜头的光圈也是恒定的,也有些镜头为了轻巧和低价而牺牲这一点。
结语
说实话,不管是相机镜头还是电影镜头都可以拍出好作品。不过,由于它们本质上的区别产生了静帧摄影师和电影摄影师之间不同的需求。把相机镜头用在电影拍摄中只会额外增加更多的潜在问题。
用电影镜头拍照片也是一样的道理。拿MasterPrime照相会显得很可笑。首先,这颗镜头有8英寸长,重约5磅,手持静帧摄影跟手持电影摄影不是一回事,电影摄影可以把重量都转移到肩膀上,而静帧摄影全靠手腕,拍新闻照片带几颗电影镜头显然不现实。而且想快速对焦的时候需要在镜筒上转好几圈,花费的时间更长,可能会失掉捕捉瞬间动作的机会。
照这么讲,一些视频拍摄工作可能也不适合使用电影镜头。比如拍纪录片、婚礼或者活动记录之类,需要长时间在无任何预演的情况下手持记录,这时一颗轻巧的相机变焦镜头会显得更实用。
本文中谈到的几个设计要点是现代电影镜头组的理想设计,并不是所有电影镜头组都包含这些特性,比如老电影镜头和一些低价版电影镜头。相机镜头也是一样的道理,有些相机镜头拥有电影镜头的特征,比如ZeissZM系列的镜筒上有1/3光圈值的细分标记。
Zeiss 15mm f/2.8 ZM (莱卡卡口) 及1/3光圈值刻度
在条件许可的情况下,一定要选用最好的镜头拍电影。先了解这些镜头的优点和缺点,拍摄的时候再尽力扬长避短。简单讲,电影镜头缺点更少,优点更明显,能让各位摄影师把精力用在更重要的事情上面。