摄影后期冷知识（一个容易被误解的话题）

好久没开基础帖了，之所以会聊起透视这个话题，是因为很多人对摄影透视并没有形成正确的认识，而在网上的讨论中，有工程图学基础的会从一点透视、两点透视、三点透视、消失线等几何学的角度谈起，而有绘画基础的朋友又会从大气透视等角度谈起，当然也有聊透视感等纯感性认知的，但终归来说，摄影透视其实并没有这么复杂（本文也不会很复杂，保证没有数学和公式）。

摄影即为把三维实物转换为二维平面，它只会用到最简单的线性透视，因为是中心投影，所以用不到什么点透视和消失线的观念，大气透视属于环境因素，并不存在于透视公式当中。所以谈摄影透视，只需谈线性透视即可。

第一点：透视与镜头无关，只与物距有关。

没有镜头的针孔相机也有透视，摄影是视线从一个固定的机位和物距投射到物体上，所以属于中心投影，镜头入瞳径就是投影中心，而投影的影像屏幕就是传感器，如下图所示：

镜头入瞳孔C是投影中心、传感器S是影像平面、两者间距离为v、水平线为视线。因为感光芯片在镜头后方，镜头投射的像会上下颠倒、左右相反，于是取景时需要使用五棱镜或数字图像转换等方式，把投影的像转为正确方位。

很多人的误解在于认为焦距的变化也会影响透视，但事实上不会，也很容易证明，比如下面这张动图直接对比了16mm照片裁剪和145mm拍摄，可以看到透视关系没有随焦距变化而变化：

在物距不变的情况下，焦距只会影响物体的放大倍率，但照片中各个构件的相对位置和比例大小不会发生变化。但当我们改变物距时，变化就产生了，一个简单的草图：

模拟50mm镜头拍摄建筑，从左下方影子不难看出其实有2栋“房子”，但因为物距较近，后面一栋被遮挡。而依然是这颗50mm镜头，相同的视野，当物距往远端移动，后面的房子逐渐露出，透视关系发生变化：

关于焦距、物距与透视的关系，我就多举一个例子，比如下面这组：

24mm和200mm镜头的拍摄三条圆柱（虽然不是很圆），使其可尽量撑满画幅宽度，可以看到因为物距的大幅缩短，24mm拍摄的画面非常明显的加强了纵深感，圆柱体显得格外长。而物距较长的200mm拍摄的圆柱体则有了明显的压缩（可观察地面参考线的差别）。

如果让24mm摆放在200mm镜头的机位进行拍摄，也即两颗镜头的物距相同，并强行放大24mm的局部画面与200mm比对，不难发现两者除了分辨率之外基本没有区别，这与前面的GIF实例是一个意思：

第二点：广角变形、透视变形、镜头畸变的差别。

前面提到了，物距也会直接影响透视，大家应该都有看过这种类似的照片：

这种趣味小屋就是典型利用透视变形效果而来，虽然看起来是一个四方形的房间，但事实上右侧要更靠近机位，如下图：

佛系绘图，意会就好，机位就在右下角，拍出来的效果就是右边是山丘巨人，左边是霍比特。这是比较典型的远小近大透视错觉。比较经典的实拍案例是建筑摄影，当抬起镜头拍摄时，因为远小近大，建筑越往高处就越收紧，如果无限高，最终拍出来就是三角形的。

在狭窄空间内使用超广角镜头会容纳更大的取景范围，使远景在画面中的占比缩小，而同时近景也受远小近大的影响，从而夸张了远近景的距离，让狭小空间也拥有很强的纵深感；相应的，用长焦望远镜头拍摄时，即便物体间有明显较大的距离，在照片上也会呈现为几乎为同一平面的压缩感。这应该就是部分人所说的透视感，有一个简单的图可以解释：

把3个红点作为拍摄主体，且尽量填满前景，广角机位需要非常靠近主体，同时会把背景里的10个黑点全都拍摄到画面内，而长焦机位在相同主体比例的情况下只会拍到4个黑点，因为画面大小恒定，广角机位背景里的10个黑点放大倍率远比长焦机位的4个小，给人距离更远的视觉感受。而长焦机位里因为黑红点数量接近，且放大倍率接近，看起来就像前后排压缩到了一起。现在知道为什么长焦大光圈镜头又被称为“空气压缩机”的原因了吧。

上述均为透视变形的示例，但它与广角变形其实并不相同，后者基本原理如下图：

完全相同的两个圆形，位于镜头视野中心可以很好地在像面进行还原，但位于视野边缘时，镜头“看到”的圆直径为AB，在像面会变成一个明显的椭圆ab，产生形变，从照片的角度来看就是边缘的像被径向拉伸了：

可以看出视野越宽，焦距越短的镜头，边缘拉伸就会越明显。所以我以前强调的11mm等超广角镜头视野更广但拍摄局限性也更大，这就是原因。但注意这并不属于畸变，目前也没有什么办法可以很好地校正这个问题，曲面传感器从某些角度来说可以解决，但它自身就会有很多其他方面的问题，这个有空我们以后再聊。

因为畸变则是像差的一种，大多数的畸变呈径向对称状，比如广角端的桶形畸变和长焦端的枕形畸变，桶形畸变是图像的放大倍率随着到图像中心/光轴距离的增大而缩小，也即中心大，边缘小，而枕形畸变则相反，从数学角度来看，这两种的畸变的变化幅度呈二次方程的形式。而比较特殊的“中心桶形、边缘枕形”翘胡子畸变则更复杂一点，变化幅度是四次方程，影响会比较剧烈。

畸变广泛存在于当下的摄影镜头中，但变焦镜头会更容易出现。跟其他的像差一样，从镜头研发制造再到软件优化，成熟的商业产品基本都对畸变有着很好的处理方法，目前几乎所有机身都带畸变校正功能，Adobe也有针对市面上大多数品牌镜头有校正文件，所以畸变在目已经不再是什么问题（当然，冷门品牌冷门镜头就很难说了）。甚至有时候还可以利用畸变的形成原理来解决问题，比如鱼眼镜头就沿用甚至加剧了桶形畸变，实现全视角映射，而双筒望远镜则会以枕形畸变去抵消滚球效应。

所以，在人像拍摄时，不同焦距产生的不同透视效果其实是与拍摄距离相关，跟镜头焦距无关，广角镜头需要跟模特靠得更近，五官尤其是鼻子会变得更大更立体（镜头有明显广角桶形畸变会加剧这个现象），但耳朵等区域就会变小甚至被脸颊遮挡，而使用长焦镜头拍摄时脸部会明显扁平化（镜头有明显长焦枕形畸变也会加剧这个现象），下面这张动图是个好例子：

所以，关于透视和透视引发的广角变形，以及镜头畸变的差别，大家应该都了解到了吧？接下来可能会做一些笔记本电脑和音频器材方面的内容，有兴趣的话可以在评论区告诉我你们想了解什么，我会好好考虑大家的建议意见的，谢谢支持。