拍照不好看？試試站在相機(jī)的角度“思考”一下……

每年秋天，看見金黃的銀杏葉，我拿出手機(jī)拍照，無論變換多少種角度，手機(jī)里只不過留下了一些平平無奇的照片，難道，是我的攝影天分不夠嗎？

后來又遇到了很多次這樣的情況，看見草地上成片的蒲公英，拿起手機(jī)，收獲了一張平平無奇的照片；看見春天滿樹盛開的桃花，拿起手機(jī)，又收獲了一張平平無奇的照片……

為什么眼睛觀察到的漂亮景物，拍下來就沒那么好看，難道，問題出在相機(jī)上？思來想去，原來問題的根源是：我所見，非相機(jī)所得。

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01

相機(jī)與我們“看到”的風(fēng)景

為何不一樣？

看見美好的景物，打開相機(jī)，按下快門，記錄工作就完成了。在這個(gè)過程中，相機(jī)傳感器記錄下景物信息，接著轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)起來。相機(jī)“看見”的景物，和屏幕顯示出的照片，它們之間是一致的，有嚴(yán)格的數(shù)據(jù)作對(duì)照。

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可是人眼與相機(jī)觀察同一景物的結(jié)果，可就大不一樣了，這是問題所在之處。在一定程度上來說，相機(jī)也是仿生學(xué)的作品，它和人眼的成像機(jī)制大體上是一致的。人眼的晶狀體能夠折射光線，相機(jī)鏡頭同樣如此；瞳孔能放大縮小，控制進(jìn)入眼睛的光量，相機(jī)中的光闌也能放大縮小從而控制進(jìn)光量；視網(wǎng)膜上的視覺神經(jīng)細(xì)胞將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)并傳遞給大腦，現(xiàn)代數(shù)碼相機(jī)的感光元件也是將光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再將信號(hào)傳遞給處理器。成像原理大體相似，成像效果非常不同。

02

雙目視覺與單相機(jī)成像不同

兩只人眼觀察到的景象之間是有差別的（輪流眨眼可以體會(huì)到這種差別），大腦利用兩只人眼觀察到的景象“腦補(bǔ)”出了立體的世界，相機(jī)拍攝的圖片則是一幅平面圖?，F(xiàn)在，閉上一只眼睛，把自己左右手的兩只食指伸出來。你會(huì)發(fā)現(xiàn)光憑一只眼睛很難判定他們的位置關(guān)系。相機(jī)拍攝的圖像也是這樣，物體的空間位置關(guān)系在圖片里表現(xiàn)得不那么明顯。在觀看照片時(shí)，也會(huì)感覺它非?！皢伪　薄?/p>

你覺得哪一只筆離相機(jī)更近？

下圖查看答案

制圖：海里的咸魚

解決這一差異的技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)了，只是應(yīng)用范圍還不太廣泛。在圖像的記錄端，已經(jīng)出現(xiàn)了模仿人眼視角記錄影像的設(shè)備。它們往往有兩個(gè)鏡頭，鏡頭之間的距離與人眼之間的距離相近，用于記錄類似于人的左右眼分別觀察到的圖片。這些設(shè)備可用于3D電影的拍攝。

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在圖像的顯示端，目前還沒有便攜式的裸眼立體圖像顯示設(shè)備。人們需要在電影院里，佩戴專門的3D眼鏡(由偏振鏡片構(gòu)成)，才能觀察到立體的場(chǎng)景。這對(duì)投影設(shè)備以及眼鏡都有特殊的要求。要想在生活中隨時(shí)觀察立體圖像，還需要“光場(chǎng)顯示技術(shù)”的助力，這種技術(shù)能將兩幅圖像分別送達(dá)人的雙眼，而且不需要佩戴眼鏡，具體原理比較繁瑣，就不在這里展開說啦?？傊?，由于成本和設(shè)備體積原因，這種顯示技術(shù)也沒有大規(guī)模應(yīng)用。

03

清晰成像的橫向范圍不同

人眼能夠觀察到的范圍很廣，單眼的視場(chǎng)大約為150°，雙眼視角能夠達(dá)到200°。但是能夠清晰成像的范圍很小，只有幾度。正在看這篇文章的你，眼睛能夠清晰的字不超過十個(gè)。

不信？我們不妨試一試，隨便盯著一個(gè)字，然后感覺一下周圍還有多少字是清晰的。

這時(shí)候可能會(huì)有人問了，那為什么還有“一目十行”的說法呢？這是眼球在快速轉(zhuǎn)動(dòng)，利用狹小的清晰視野快速掃描不同位置的景象。相機(jī)則不是這樣，離相機(jī)距離一致，方位不同的物體，都能夠清晰成像。一般來說，手機(jī)上配備的相機(jī)視場(chǎng)角大多在40°-120°，拍攝出的圖片在各個(gè)角度都是清晰的。

制圖：海里的咸魚

從拍照設(shè)備的角度看，把各個(gè)位置都拍得很清晰當(dāng)然很好，在攝影的角度可能就不是這樣了。

人們?cè)谛蕾p美景時(shí)，清晰成像范圍內(nèi)往往是景物中美麗的那部分，雜亂的次要元素則不在清晰成像范圍內(nèi)，變成了模糊的旁景。眼睛被美麗的景物所吸引，在我們眼中景物周圍的東西都是模糊的，存在感很低。如果此時(shí)拿手機(jī)拍下一堆照片，在翻看照片時(shí)常常會(huì)感覺拍得很一般，就是因?yàn)榫拔镏車s亂的旁景在照片里變得十分清晰，存在感十足。

04

清晰成像的縱向距離不同

前面講了相機(jī)與人眼的“橫向”成像特性，他們的縱向成像特性其實(shí)也不太一樣。一般大家把縱向的成像特性叫做“景深”，是說相機(jī)拍攝時(shí)能夠清晰成像的空間深度。

拿著手機(jī)拍攝兩米外的景物，景物前一米到景物后四米這個(gè)范圍內(nèi)的物體在照片上都是清晰的，這說明清晰成像的空間深度（景深）為 5 米（不同參數(shù)的相機(jī)景深不一樣）。同樣的，人眼在觀察外界的時(shí)候也有清晰成像的范圍。當(dāng)人眼注視正前方 25 厘米處的物體時(shí)，能夠看清的空間深度為 23.6-26.6 厘米（景深為 3 厘米，這一數(shù)值會(huì)因人員以及光照條件的變化而變化）。

人眼在觀察不同距離的物體時(shí)，景深范圍不同。觀察近處時(shí)，景深范圍很小，觀察遠(yuǎn)處時(shí)，景深范圍比較大。相機(jī)的景深范圍不僅取決于拍攝物體的距離遠(yuǎn)近，還跟相機(jī)鏡頭的焦距，光圈值等參數(shù)有關(guān)。

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觀察者人眼的景深與拍攝設(shè)備的景深不相同時(shí)，人眼所觀察到的圖景與照片記錄的圖景就有差別。這些差別或許讓照片看起來平平無奇，也可能使照片更加驚艷。手機(jī)攝像頭結(jié)構(gòu)特定決定了它的景深比較大，清晰成像的縱向距離很長(zhǎng)。手機(jī)廠商往往利用圖像處理技術(shù)來模仿淺景深的拍攝效果——拍攝主體清晰，背景進(jìn)行模糊處理，使拍攝的照片看起來更漂亮。

05

從相機(jī)的“視角”看世界

更能拍出好照片

目前的手機(jī)都裝配了三個(gè)或是更多的照相系統(tǒng)（各個(gè)系統(tǒng)的焦距不同，拍攝到的景象范圍不同），不同的系統(tǒng)拍攝所得的照片也各有特色。針對(duì)不同的場(chǎng)景選擇不同的相機(jī)，調(diào)用廣角相機(jī)（視場(chǎng)角很大）來拍攝宏大的場(chǎng)面，局部的美景就用長(zhǎng)焦相機(jī)（視場(chǎng)角比較?。┤ゲ蹲?。

制圖：海里的咸魚

在成像視場(chǎng)內(nèi)盡可能突出主體，使用小景深的相機(jī)（焦距越長(zhǎng)、離景物越近，光圈越大，景深就越?。┠軌蚝芎玫臏p小拍攝主體之外的背景干擾。摸清楚相機(jī)成像特性后，拍照會(huì)更加得心應(yīng)手。

最后，希望學(xué)習(xí)了這些之后，大家都能在這絕美的秋季拍攝出一張又一張精彩的照片！

出品｜科普中國

作者｜海里的咸魚

監(jiān)制｜中國科普博覽

選送單位：中國科學(xué)院計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)中心

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