使用移轴镜头如何无缝接片？（摇摆拼图）

移轴镜头 (Tilt and Shift Lens），佳能叫TSE镜头，尼康叫PCE镜头——是一种很特殊的镜头。这样镜头的镜桶不是固定的，通过机械动作，这些镜头能够移动镜筒（光轴）的位置和角度，实现各种”技术动作“，从而实现一些特殊拍摄效果。

移轴镜头能实现两种不同的，独立的技术动作：移轴（shift）和倾斜（tilt）。

移轴动作是指镜头光轴/镜桶和后面接口之间可以上下左右平行移动。

大部分移轴镜头都只能一个方向移动：要么水平（左右）移动，要么垂直（上下）移动。当然也可以让它顺对角线方向移动，这样每次移动，就同时在水平和垂直方面都动了，但没法独立调整这两个方向的移动量。

相比之下，大部分中大画幅技术相机可以水平和垂直方向同时独立移动，但它的价格也远高于135移轴镜头。

上图显示佳能TSE-17镜头水平移动（Shift）的情况。我们可以看到镜头光轴可以居中, 可以移动到左边，也可以移动到右边。

上图显示佳能TSE-17镜头垂直移动的情况。我们可以看到镜头光轴可以居中（中图）, 可以移动到上边（左图），也可以移动到下边（右图）。

这样的上下移轴动作又称为上移（Rise）或下移（Fall）。

除了移轴动作外，移轴镜头的另外一个技术动作是倾斜（Tilt）。就是故意让镜头的光轴倾斜，偏离中心。在普通镜头里，光轴一定要居中，如果因为质量问题或镜头摔过，导致光轴稍微歪了一点，画面左右或上下两侧成像就会不清晰。

我前几天就吐槽索尼GM头的质量。一枚新的85GM镜头，大光圈时候左右清晰度明显不一样，就是因为光轴不正。

可在移轴镜头上，我们会故意让光轴倾斜，甚至大幅度倾斜，来实现特殊效果。

上图显示佳能TSE-17镜头往下倾斜的情况。这样的上下倾斜动作，我们通常又称之为俯仰动作。

同样，镜头光轴也可以左右倾斜，这样的动作一般称为摇摆。

我们以后会讲倾斜动作。这堂课我们集中精力将移轴动作。

记住，移轴和倾斜是两个不同的，独立的动作，它们的作用完全不同。镜头可以同时移轴和倾斜。

原帖地址：《云漫的风光摄影高级技巧讲座》

如果说在普通广角/中焦/长焦镜头上，各个厂家各有千秋的话，在移轴镜头这个领域，不管是从焦段选择，成像质量，移轴幅度等各个方面来说，佳能都有绝对性的，压倒性的优势。我说过好多次，我手上拥有太多各家的顶级器材，每一个都有特色，我都喜欢。但让我继续用佳能拍摄的最主要的原因，是因为11-24镜头和TSE-17/TSE-24这两枚移轴镜头。

和普通镜头相比，移轴镜头最大的特点，是它的成像圈（像场）要大的多。同时我们可以通过移轴动作，让机身传感器在这个像场里上下左右移动，这点和大中画幅技术相机几乎完全一样（以后我们会讲它们的细微差别）。

上图是普通全画幅镜头的成像圈，还有全画幅传感器在其中的位置。

因为成本/体积/重量的原因，普通镜头的成像圈，一般只是恰好覆盖了传感器。因为成像圈太大是浪费。当然，如果成像圈太小（比如截幅机镜头，或很多电影镜头），那么在传感器四周就会出现暗角或全黑情况。

移轴镜头的成像圈，则远远大于传感器大下。

上图是佳能TSE-17成像圈，还有全画幅传感器在其中的位置。

正常（非移轴）情况下，传感器位于画面中心。但我们可以让传感器左右移动12毫米同时依然在成像圈里，同样我们可以让传感器上下移动并且不出成像圈。

提供这么大的像场，同时用复杂昂贵容易坏的机械结构让传感器能在像场里移动，目的是什么？

对风光和城市摄影来说，它的两个主要用途（除此之外还有一些其他用途，但限于篇幅我们暂时不讲）是：

（1）避免透视变形。

（2）实现完美接片。

我们先来看看垂直透视变形，这个问题其实大家都非常熟悉。

如果搜索一下”建筑“，网上会出来一大堆图片，其中大部分建筑都是东倒西歪。

如果搜索一下”红木“（美国一种高树），网上也会出来一大堆图片，其中绝大多数也都是东倒西歪。

东倒西歪的原因，是因为垂直透视变形。

如果我们让镜头光轴和地面平行（换句话说，让相机后背和传感器和地面绝对垂直），那么画面中是不会有垂直透视变形的。所有的柱子，所有的高楼，所有原本竖直的树干，在画面里依然是垂直的。

上图是用17mm镜头(TSE-17), 让镜头光轴和地面平行，拍摄出来的室内图。我们可以看到室内所有的柱子和墙壁都是垂直的。

但是让镜头光轴和地面平行（让机身前后彻底水平）的结果，是地平线在画面中心。画面下半部常常有我们很多不需要的内容（比如无趣的地面），画面上部有趣的东西(比如这里的吊灯细节，或建筑/大树顶部），又拍不到。

如果我们用普通镜头，绝大多数人都本能，就是让镜头上仰。这样就避免拍到过多的地面，可这样的结果，自然就是传感器和被摄物体平面不再平行，出现垂直方向的透视变形。导致东倒西歪的效果：

如果我们用移轴镜头，那么我们可以保持机身依然垂直于地面，通过上下移轴动作，来减少地面，拍到物体上部，同时完全避免透视变形。下图是用TSE-17镜头移轴后拍摄的结果：

那么移轴镜头是如何做到这点的？

移轴镜头的像场远比普通镜头大的多。佳能新一代TSE镜头的像场就非常大，像场越大，我们能够移轴量就越多（可以移动更大距离而不出像场），当然体积/成本/重量也越高。

比如，TSE-17镜头，它的标定焦距是17mm，平时我们拍下的画面也的确是17mm的视角。但TSE-17镜头的成像圈，大约涵盖了相当于一个10.5mm超广角镜头视角。也就是说，镜头成像圈提供了10.5mm的视角。但我们的传感器远小于这个成像圈，我们等于用光学手段在其中“挖”或“裁剪“了一块画面出来，裁剪出来的视角是17mm。

我没用10.5mm的镜头，下面用一个12mm镜头来模拟TSE-17的视角吧。

这是在同一个机位，用12mm拍摄的图。这个图很类似17mm成像圈里的图像。

这是机身在三脚架上完全不动，换一TSE-17mm（不移轴）后拍摄的图。

我们可以看到，TSE-17mm不移轴时候拍到照片，其实就是在这个更广成像圈里挖出来的图。

在移轴镜头上，我们可以让镜头像场不变，机身不上仰，只是通过移轴动作，让传感器在成像圈里上移，这样我们就可以拍到被摄物体上端，减少或消除画面中的地面。同时我们还是在同一个像场里，因此没有引入变形。这个操作，等于是用光线手段，在同一个画面里截取了另外一块而已。

拍摄建筑，移轴镜头自然非常有用。

对自然风光它们是否有用？

对山体，石头来说，有一些变形问题不太大。但变形多了，还是会明显觉得不舒服。

如果画面中有直树的话，变形就是一个大问题了。大家可以看看用超广角镜头拍摄的风光，很多人的片子里，树木全部都是东倒西歪，很不舒服。

还有一个一般人不注意到地方。如果画面中有倒影，那么垂直变形一定会让物体和倒影形状不同。倒影通常都是歪歪扭扭。一旦你开始注意到这个问题，那么你很快就会受不了这样的图片。

但是，变形并不永远是坏事。有时我们会故意让超广角上仰或下俯，导致一种极其强烈的透视变形效果，来实现特殊艺术效果。

一般来说，如果你拍商业建筑摄影，那么客户几乎肯定要你避免变形，或在后期纠正变形。没几个人愿意看到东倒西歪的房子。这也就是大多数建筑摄影师都梦想拥有那几枚移轴镜头的原因。

大场面的城市天际线一类的城市风景，就没那么严格，虽然一般来说纠正了会比较顺眼。但这也不一定。这里有两张我拍的两张芝加哥夜景，同一个地方拍摄的，一张有变形一张没变形，但这2张都上了铜版纸杂志，而且都是开篇跨页大图。这说明读者是可以接受这样的变形的。

杂志样稿（请忽略那些从PDF带来的奇怪色彩）

用广角拍摄的特写，一般不需要纠正。事实上，透视变形和夸张的本身是这个时候成了构图的一部分，运用得当，会大大加强画面的冲击力。

上面这张有强烈的变形，可很多人喜欢，多次被杂志编辑要去做了跨页大图或压轴文章的开篇跨页。

这里说的是故意利用变形来达到艺术效果的。这时候我们不但不要避免变形，还要故意更夸张。但很多时候，透视变形会干扰画面，这时候我们就要避免它。关键是摄影师自己想表现什么，或者观众/客户想要啥。

如果没有移轴镜头的话，我们可不可以拍建筑并避免透视变形？

如果要求不高的话，可以的。

我们有两个办法。

第一种办法，是用超广角镜头（比如佳能的11-24镜头，适马的12-24镜头等）的拍摄。拍摄的时候注意让传感器保持和地面垂直，避免变形。

这样的话，画面中一般不可避免有我们不想要的东西（一般来说是地面过多），然后回来后我们裁剪掉画面下部就可以了。

这个办法，本质上和用移轴镜头拍片是完全一样的。只不过移轴镜头是用光学方式在像场内裁剪。这个办法是用数码方式在已经拍到的照片上裁剪。

有人问透视效果会不会一样？用11毫米拍摄的图片回来裁剪，和用17ｍｍ移轴镜头直接拍摄的画面，透视一定不一样。前者是超广角透视，后者是普通广角透视，对吧？

不对！摄影的一个基本常识，是透视效果只和相机和景物距离有关，和焦距无关。如果11ｍｍ镜头和17ｍｍ镜头在同一个机位拍摄，两者的透视完全一样。只是前者的画面包括里更多东西。如果我们把前者画面裁剪一下，那么就和后者几乎完全一样了（排除因为镜头本身缺陷如桶形／枕形畸变照成的误差后）。

前面的几个例子其实已经说明了这一点。

这个裁剪办法的好处是简单。缺点是会严重损失像素。当然如果你只是网上发发小图，或者在杂志上刊登一些小图，那么这个办法是方便的。我自己都做过好几次，有几次我被临时拉去帮忙拍摄几个房间的内部。我知道这些图只是网上发广告用，根本不需要画质，就懒得带几枚移轴镜头了。就用一个超广角镜头去拍了几张，回来裁剪一下就好了。

但是，当我们严肃拍风光的时候，我是绝对不会用这个办法的。虽然前面一种模拟移轴镜头的办法最准确，但会损失大量像素。

第二中模拟移轴镜头的办法，就是拍摄时不管变形，镜头尽管上仰下俯，先拍到再说。回来后我们在后期里校正变形。校正变形的办法有不少。PS里的镜头校正滤镜，或者变形模式都可以。Lightroom/ACR里现在有透视校正模块。很多时候我们可以用它提供的那几个自动校正键，但不少时候这些自动校正不靠谱。这时我们可以手动拉动校正滑块去处理。

我们先看看这张因为镜头上仰而东倒西歪的照片：

在Lightroom里自动校正结果完全不对，可能是内容太复杂。但手动拉一下滑块也就是几秒钟的事情：

但是，这样的结果，是软件必须对画面进行拉伸和压缩，必然导致画质损失。同时，校正变形后，我们必须裁剪掉画面中的空白部分。这不但进一步损失像素，同时要求我们拍摄的时候，必须在画面里多包括一些东西。需要纠正的变形越多，我们需要留的东西越多，画质损失也越大。

和裁剪一样，如果你不需要高像素或特别高的画质，那么这是一个好办法。

但专业建筑摄影师，对画质有极高要求的专业风光摄影师或发烧友，一般也不会用这个办法，除非迫不得已。

利用移轴镜头解决透视变形的话题讲完了。下面我们讲利用移轴镜头来拼图。

很多人说，拼图是非常简单的事情啊。我对着景物，从左到右（或从上倒下），咔嚓咔嚓拍几张，回来后用PS或其他拼图软件很快就能拼接出一张全景图来。再也不需要什么612，617，X-Pan等宽幅相机或其他专用宽幅设备了。

其实这个问题没那么简单。用普通镜头/软件拍摄多张来拼图，和用宽幅相机拍摄的宽幅作品，有非常大的区别。

用宽幅相机拍摄，是一次成像。宽幅相机的传感器（胶片或数码）本身就是长方形：

用普通相机，普通镜头，从左到右拍一组然后接片，结果是这样的：

我们拍摄的时候，相机必须不断旋转，这导致相机传感器平面和被摄物体的平行度不断变化，导致各种水平透视变形（注意远方建筑物大小，还有地平线的变化）。

这样的照片，是没法直接接上的。

如果我们强行让软件去接，那么软件必须对图像进行大量的拉伸和压缩，导致画质非常差。

除此之外，转动相机会导致平行视差（你伸出大拇指，闭上一只眼，用左眼和右眼分别看大拇指和远方的景物，你会发现前后景物的相对位置发生变化）。如果画面中有比较近的前景或线条，平行视差会导致接片误差。虽然我们可以让相机绕镜头节点转动来消除这个误差（如果不明白，请自行搜索），但这个办法很麻烦，而且水平透视变形是不可能消除的。

我们还是用刚才那个旅馆大堂场景为实例来看：

我们拍摄三张照片，分别是转动相机到左边拍，转动相机到中间拍，转动相机到右边拍

显然这三个画面的水平透视发生了极大变化（注意地板和天花板的图案形状）。

如果我们强行让Lightroom去拼图，并且用标准透视投影（假设我们拍到三张位于一个平面上），我们看到软件必须对左右两张图进行极大的拉伸变形。就算我们假设能接上（其实放大看会有很多问题), 在这么小的屏幕截图上，我们已经可以看到画面两边的画质惨不忍睹了。

如果我们用圆柱透视投影（假设我们拍到的这三张位于一个圆柱面上），我们看到软件的拉伸变形小了不少，画质损失小了一些。但这个假设其实是错误的，它导致天花板和地面都成了弧形。拍摄石头等物体也许可以蒙混过关，因为我们不知道石头本身的样子，但拍摄建筑等这是不行的。

另外，就算我们不在意变形，也不是就可以高枕无忧了。因为就算软件告诉你接上了，你也必须非常非常小心。把画面放大了看后，你一般会发现画面中有大量接错了的地方。下面只是许许多多错误中两个：

一般来说，用中长焦镜头接片，因为景物距离很远，转动机身／镜头导致水平变形小，因此接片通常没有大问题。

但如果是用广角接片，一般来说误差会非常大。而风光摄影比较广角镜头用的更多，因此我们必须面对这个问题。

我现在大部分时候都是用移轴动作来接片，它可以彻底解决上述的问题。

用移轴动作接片其实很简单。

我们固定镜头像场不变，机身不动，成像圈里的画面自然也不变。

把传感器移动到左边拍一张：

再把传感器移动到右边拍一张：

因为我们其实是在同一个画面里光学“裁剪”出两张照片，这两张直接没有任何透视变形，因此可以直接接上，而且这两张只需要极少一点重叠就够了。因此我们左右各拍一张就够了，不需要拍中间那张，这样可以节省一些时间。用普通镜头接片，我们知道一般需要30％或更多的重叠。

这两张在Lightroom里面接起没有任何压力，没有变形和画质损失，哪怕是17ｍｍ广角镜头并且前景特别近（其实拼出的视角等于10.5ｍｍ超广角）。这是用移轴动作接片的最吸引人的地方。

佳能的几枚TSE移轴镜头的吸引人的地方，在于它们的像场大。我最常用的两枚（TSE-17, TSE-24 II）, 像场高达67mm。

我们可以左右移动10mm（虽然理论上可以移动12mm，但那样传感器过分靠近像场边缘，画质明显下降)

对风光摄影师来说，这10-12mm的移轴量是个不小的数字了。

我们来看看下面的图。

平时我们的全画幅传感器（36x24mm）在成像圈中间（灰色半透明部分）。我们可以向左移动12mm拍一张，再向右移动12mm拍一张，然后拼接。其结果，等于用一个宽（12 12 36）= 60mm，高24mm传感器拍摄的宽幅照片。这个照片的长宽比是60:24 = 2.5 : 1。相当宽了。

如果我们为了保证画质，只移动10mm，我们也能得到一个2.3:1的宽幅。

如果我们用APS-C画幅和TSE-17/24镜头，那么画面的长宽比更高。因为传感器小，因此我们可以移动的量更大。注意这时我们得拍3张，不是两张了。这样的结果，是一个22 22 22.3 = 66.3：14. 9 = 4.45：1比例的超宽画面。

我们还可以把相机竖起来拍，同时上下移轴，得到一张非常高的图片。这样的图片一般比较难展示，因此拍摄的人不多。但在印成成品后，在室内一些特定地方，常有特别效果。

上面这张，就是用TSE-24镜头接片而成。

除了拍摄宽幅和竖幅外，我们可以用移轴镜头接片来实现更高像素。

如果我们用长焦镜头多拍几张然后接片，一般来说这样的照片像素非常高，画质非常好。但如果用广角接片，因为拉伸变形的原因，哪怕你用很多张照片，拼接出来的照片的画质，常常和单张差不多，有时甚至更糟糕。

但移轴镜头不一样，我们可以竖起来拍，但同时左右移动：

这时候我们要很小心，因为如果只拍两张，一不小心移动多了，中间就接不上。因此我建议拍三张。

这样的结果，等于是用一个12 24 12=48x36mm的传感器拍摄。我们的像素和传感器面积翻了一倍。这个传感器面积已经超过了44x33的中画幅截幅机的面积。当然中画幅和135的区别不止是像素。镜头素质，动态范围都有差别。但这个办法的确可以大大提高画质，而且简单方便价廉，还可以实现中画幅上不容易实现的超广角。

最后，我要讲一讲135移轴镜头和真正的技术相机（比如阿尔帕）的移轴动作的细微区别。

我们前面的讨论中，一直假设我们固定镜头，让像场内的成像内容不变，然后通过移轴来改变传感器在像场中的位置，来实现接片功能。

对阿尔帕这样的技术相机，一般来说是这样的（取决于你在什么地方安装快装板。快装板必须装在镜头支架上）。

可是绝大多数人使用135系统的移轴镜头的时候，是把机身固定到三脚架上，然后通过调整镜头上的旋钮，改变镜桶位置。

其结果，是移动后画面成像圈内容有细微变化，也会有一些平行视差。不过在实际使用的时候，除非前景特别近，否则误差一般可以忽略不计。

但如果你的要求极其严格，或者前景距离镜头非常近，那么你可能得考虑另外一种安装办法了。如果你搜索"移轴镜头三脚架接环“的话，你会发现类似这样的产品（下图来自http://www.northlight-images.co.uk/rogeti-tse-frame-review/）。