变形镜头

定义

变形镜头是一种专门的电影光学系统，它在水平方向上将图像尺寸压缩一定倍数，而垂直尺寸保持不变。这产生了一种标志性的宽银幕美学，具有典型特征，如水平光晕和杏仁形散焦。

技术规格

压缩比

最常见的变形镜头压缩比为：

• 1.33x (4:3) – 细微，中等程度的外观，最常用于流媒体
• 1.5x – 中等压缩，外观与实用性平衡
• 1.8x – 显著的变形特性，明显的水平拉伸
• 2x (1:2) – 经典变形格式，非常戏剧性的拉伸，需要反压缩

光学特性

• 水平光晕 – 特征性的直线光反射
• 散焦形状 – 水平方向的杏仁形或椭圆形（取决于光圈）
• 焦点呼吸 – 对焦过程中的焦点变化（旧设计中常见）
• 景深 – 比球形镜头更苛刻，尤其是水平方向
• 晕影 – 通常在角落处更强
• 色彩还原 – 厂商特定（如库克温暖，巴纳维申动态）

焦距等效

变形镜头通常被描述为等效的球形镜头：

• 40mm变形2x ≈ 80mm球形（视角）
• 50mm变形1.33x ≈ 67mm球形（视角）
• 75mm变形2x ≈ 150mm球形（视角）

历史发展

起源与演变

1950年代 - 西涅玛斯克普时代

• 开发变形镜头以在标准35mm胶片上实现宽银幕格式（2:1）
• 20世纪福克斯"西涅玛斯克普"独家使用变形光学
• 早期设计具有强大的光学像差和焦点呼吸

1960年代-1970年代 - 黄金时代

• 巴纳维申、蔡司和库克开发高质量变形镜头系列
• 巴纳维申C系列和E系列成为好莱坞制作的标准
• 库克Speed Panchro变形镜头因其色彩还原而获得关注

1980年代-1990年代 - 精细化

• 更好的像差矫正
• 蔡司Master变形镜头开发，焦点呼吸更少
• 巴纳维申T系列提供改进的光学质量

2000年代 - 数字转型

• 新的变形镜头设计针对数字传感器优化
• 库克变形/i系列带电子元数据
• 现代设计在所有焦距上提供一致的光学性能

2010年代-2020年代 - 复兴

• 通过流媒体和高端剧集，变形镜头获得新的关注
• 新系列：蔡司复古变形镜头（经典外观）
• ARRI/蔡司Master变形镜头具有最小像差和稳定性能

传奇制造商和系列

巴纳维申变形镜头

• C系列（1970年代）、E系列（1980年代）、T系列（1990年代）、Ultra-Wide（2010年代）
• 特征性散焦，暖色调
• 故事片的行业标准
• 例：35mm、40mm、50mm、75mm、100mm

库克Speed Panchro变形镜头

• 自1970年代起生产
• 因色彩特性著称（温暖、优雅、复古）
• T/2.0或T/2.3光圈
• 偏好用于戏剧和经典影片

蔡司Master变形镜头

• 现代高端光学
• 最小焦点呼吸
• 在焦距范围内一致（35mm至100mm）
• 技术精确，不如库克有特色

ARRI Signature变形镜头（2018年后）

• 专门为数字电影摄影机优化
• 数字元数据（镜头数据）
• 最小像差
• 40mm、50mm、75mm、100mm可用

现场实用

变形镜头对焦

变形镜头的对焦在技术上更具挑战性：

水平vs垂直景深

• 水平景深明显较窄
• 垂直景深较宽
• 焦点拉杆员必须理解并补偿这一差异

跟焦技术

• 通常偏好：远程焦点控制（无线跟焦）
• 见证标记对准确焦点位置至关重要
• 建议缓慢、受控的焦点过渡

典型现场配置

故事片（2x变形）

镜头组：
- 40mm – 标准广角
- 50mm – 标准中焦
- 75mm – 标准中远摄
- 100mm – 长远摄

设置：
- 无线跟焦系统（Bartech或Preston）
- 监视器变焦取景器
- 每个位置的见证标记
- 像差矫正在后期计算

戏剧剧集（1.8x或2x变形）

镜头选择：
- 至少3支定焦镜头
- 通常40mm、75mm、100mm作为核心组
- 可选35mm或50mm作为替代

焦点团队：
- 具有变形镜头经验的专职焦点拉杆员
- 见证标记和排练至关重要
- 带放大功能的监视器设置

纪录片（1.33x变形 - 细微）

- 更简单的焦点管理
- 变焦镜头可行（如24-180mm变形）
- 所需专业化程度较低
- 更好的手持灵活性

特性与美学

散焦特性

变形散焦从根本上不同于球形镜头：

在f/2.0时（2x变形）

• 杏仁形，水平拉伸
• 清晰和模糊之间的平缓过渡
• 通常被描述为"梦幻"或"浪漫"
• 库克：温暖、柔软的散焦
• 蔡司/巴纳维申：更精确、结构化的散焦

在f/4.0时

• 散焦变得更多边形
• 特征性"变形形状"变得更微妙
• 更好的边缘定义

镜头光晕特性

变形镜头的标志性特征：

巴纳维申风格

• 水平光线
• 多元素光晕
• 温暖色调，优雅外观
• 细微且电影感强

库克风格

• 也是水平，但复杂度较低
• 更平缓的过渡
• 温暖、怀旧的外观

蔡司风格

• 清晰、确定的镜头光晕
• 较少有机感，更精确
• 技术性外观

像差与矫正

变形镜头的典型像差

1. 球面像差 – 开放光圈时焦点不同
2. 色差 – RGB分离，特别是在角落
3. 散光 – 水平/垂直焦点不同
4. 彗差 – 角落点扭曲
5. 焦点呼吸 – 对焦过程中焦点位移（旧设计）
6. 桶形失真 – 特别是广角变形（35mm）

现代设计方法

• 蔡司Master变形将焦点呼吸减少至<0.5%
• 新的非球面元素更好地矫正像差
• 数字优化设计减少角落色差
• 库克变形/i+使用元件运动进行像差矫正

不同变形系列比较

制作工作流程

前期准备

1. 镜头测试 – 制作前测试所有变形镜头
2. 背焦调整 – 针对特定摄影机校准
3. 像差分析 – 了解哪些矫正是必要的
4. 焦点辅助设置 – 配置单色或峰值监视器

制作期间

1. 见证标记 – 为每个镜头创建
2. 测试镜头 – 在真实光照条件下测试焦点性能
3. 监测 – 持续检查对焦精度
4. 像差笔记 – 记录可见的像差

后期制作

1. 镜头矫正 – 可选的色差/失真矫正
2. 散焦增强 – 有时在VFX中人为改善散焦
3. 镜头光晕整合 – 在VFX场景中添加真实的镜头光晕
4. 色彩分级 – 变形镜头有特定的色调需要考虑

现代趋势

• 4K/8K变形 – 超高分辨率新设计
• 流媒体变形 – 轻量级1.33x或1.5x版本以提高灵活性
• 混合设计 – 可变压缩比的变形镜头（实验性）
• 电子变形 – 基于软件的变形模拟（如RED的Magic Lantern）

相关术语

• 球形镜头 – 标准非变形光学
• 散焦 – 失焦形成
• 镜头光晕 – 光学中的光反射
• 2x变形 – 经典极端格式
• 1.33x变形 – 细微温和格式
• 反压缩 – 软件过程用于矫正变形压缩
• 焦点呼吸 – 焦点位移
• T光圈 – 透光光圈