【全画幅相机半画幅镜头区别】全画幅相机使用半画幅镜头会怎样？
摄影爱好者在选购相机和镜头时，经常会听到“全画幅”和“半画幅”这两个概念。它们不仅代表了相机传感器尺寸的不同，也直接影响到镜头的选择和使用。理解全画幅相机、半画幅相机以及它们各自镜头的区别，尤其是将半画幅镜头用在全画幅相机上会发生什么，对于充分发挥设备性能至关重要。
什么是全画幅和半画幅？
这里的“画幅”指的是相机感光元件（传感器）的尺寸。这个概念来源于传统的35mm胶片：
- 全画幅（Full Frame / FF）：传感器的尺寸接近传统的35mm胶片规格，标准尺寸约为 36mm x 24mm。
- 半画幅（APS-C）：传感器尺寸小于全画幅，是目前主流的数码相机传感器尺寸之一。不同品牌的APS-C传感器尺寸略有差异，大致在 23mm x 15mm 到 24mm x 16mm 之间。例如，尼康称为DX格式，佳能称为APS-C，索尼称为APS-C（或早期单反的DT）。
简单来说，全画幅传感器的面积比半画幅传感器大得多。
镜头的“像场”是什么？
在理解镜头兼容性之前，我们需要先了解一个概念：像场（Image Circle）。镜头的作用是将光线汇聚，并在传感器上形成影像。镜头能够投射出足够清晰、亮度均匀的影像区域是一个圆形区域，这个圆形区域就是镜头的像场。传感器必须位于这个像场范围之内，才能接收到完整的影像。
镜头的像场大小决定了它能覆盖多大的传感器。
全画幅镜头 vs 半画幅（APS-C）镜头
镜头的像场是根据其设计的预期传感器尺寸来确定的：
全画幅镜头（Full Frame Lens）
- 设计目标： 专为覆盖全画幅（36mm x 24mm）传感器而设计。
- 像场大小： 投射出的像场足够大，可以完全覆盖全画幅传感器。
- 兼容性： 可以用于全画幅相机，也能用于半画幅相机。
半画幅镜头（APS-C Lens）
- 设计目标： 专为覆盖半画幅（APS-C，约 24mm x 16mm）传感器而设计。
- 像场大小： 投射出的像场只够覆盖半画幅传感器，比全画幅镜头的像场小。
- 常见标识： 不同品牌有不同标识，如佳能的 EF-S、尼康的 DX、索尼的 DT 或标有 APS-C 字样。
- 兼容性： 只能用于半画幅相机，或者在全画幅相机上以特殊方式使用。
将半画幅镜头用在全画幅相机上会怎样？
这是很多摄影爱好者关心的核心问题。答案是：可以物理安装（某些品牌和卡口除外，比如佳能EF卡口的全画幅相机通常无法物理安装EF-S镜头，但无反相机的转接环或不同卡口的机身则可能可以物理安装），但成像效果会受到限制。
核心问题：像场不足
正如前面所说，半画幅镜头的像场只够覆盖 APS-C 传感器。当你将它安装到全画幅相机上时，它的像场无法覆盖整个 36mm x 24mm 的全画幅传感器。
成像结果：严重的暗角
由于像场不足，影像只能覆盖传感器中央的区域。传感器的边缘区域将得不到充分的光线覆盖，从而形成非常明显的暗角（Vignetting），甚至在画面边缘出现一个大大的黑圈，就像通过一个望远镜看东西一样。
如下图所示（仅为文字模拟）：
全画幅传感器区域示意图：
+-----------------------------+ | | | +-----------------------+ | | | ( 半画幅镜头的像场) | | | | 圆形的明亮区域 | | | | (图像在此) | | | | | | | +-----------------------+ | | 黑色的未成像区域 | +-----------------------------+这就是为什么会出现严重暗角甚至黑圈的原因。
相机如何应对？—— 裁剪模式（Crop Mode）
考虑到兼容性问题，大多数现代全画幅数码相机都内置了“裁剪模式”（Crop Mode）或称为“APS-C画幅模式”。当检测到安装了半画幅镜头时（或者用户手动开启），相机不会使用整个全画幅传感器，而是只使用传感器中央与 APS-C 传感器尺寸大致相同的区域进行记录。
裁剪模式的实际效果：
- 解决了暗角问题： 因为只使用了像场能够覆盖的中央区域，所以消除了边缘的严重暗角和黑圈。
- 图像尺寸变小： 原本全画幅传感器的高像素优势无法体现。例如，一台5000万像素的全画幅相机在裁剪模式下，可能只能输出约2000万像素甚至更低的图像文件，具体取决于裁剪比例。
- 焦距的“等效”变化： 虽然镜头的物理焦距不变，但由于只记录了传感器中央部分，视角会变窄，相当于全画幅下物理焦距乘以1.5倍（尼康、索尼等）或1.6倍（佳能）的“等效焦距”。例如，一个用于尼康半画幅相机的35mm DX镜头，装在尼康全画幅相机并开启裁剪模式后，视角相当于全画幅相机使用52.5mm（35mm * 1.5）镜头时的视角。
- 损失全画幅优势： 使用裁剪模式时，相机的高像素、高感光度、宽容度等全画幅传感器带来的优势无法完全发挥，实际上，你是在用全画幅相机当做一台高规格的半画幅相机来使用。
总结：半画幅镜头在全画幅相机上的使用
通常情况下，将半画幅镜头用在全画幅相机上，相机要么会自动或手动切换到裁剪模式，牺牲像素和画质来获得可用图像；要么不开启裁剪模式，但画面会有严重的暗角或黑圈。这都不是理想的使用方式。
只有少数特定的半画幅镜头，其像场设计得比标准半画幅像场稍大，在某些全画幅相机上，或许在某些焦段或光圈下能勉强覆盖全画幅传感器的一部分区域（通常边缘画质会下降），但这属于例外情况，不能作为普遍原则。
将全画幅镜头用在半画幅相机上会怎样？
与上述情况相反，将全画幅镜头用在半画幅相机上是完全可行的，而且通常是很多用户的升级路径。由于全画幅镜头的像场足够大，它能轻松覆盖面积较小的半画幅传感器。
效果：
- 成像正常： 传感器完全位于像场范围内，成像边缘清晰，没有暗角问题（除非镜头本身设计或有滤镜等问题）。
- 焦距的“等效”变化： 镜头物理焦距不变，但由于只使用了像场中央部分（半画幅传感器区域），视角会变窄，相当于物理焦距乘以相机的裁剪系数（1.5x 或 1.6x）后的视角。例如，一个全画幅的50mm镜头，用在尼康半画幅相机上时，视角等效于全画幅相机使用75mm镜头时的视角。
- 利用镜头优势： 可以利用全画幅镜头通常更优秀的光学素质（锐度、畸变控制等），但由于只使用了像场中央部分，可能无法完全体验到全画幅镜头在边缘画质上的优势。
- 体积和重量： 全画幅镜头通常比同规格的半画幅镜头更大、更重。
为什么需要区分全画幅和半画幅镜头？
之所以需要区分并设计不同画幅的镜头，主要基于以下考量：
- 成本： 设计和制造能够投射更大、更均匀像场的全画幅镜头通常需要使用更大、更多的镜片，工艺更复杂，成本更高。半画幅镜头因为只需要覆盖较小的传感器，可以做得更小巧轻便，成本也相对较低。
- 体积与重量： 半画幅相机系统通常追求更小的体积和更轻的重量，相应的半画幅镜头也能做得更紧凑。
- 匹配传感器： 针对特定尺寸传感器设计的镜头，能够更优化地在该传感器上表现光学性能。
结论：匹配是王道
总而言之：
- 全画幅相机 + 全画幅镜头： 最佳搭配，能够充分发挥全画幅相机的高像素、优秀画质和宽广视角优势。
- 半画幅相机 + 半画幅镜头： 最佳搭配，系统体积小巧轻便，成本相对较低，性能与传感器尺寸相匹配。
- 半画幅相机 + 全画幅镜头： 可行，可以利用全画幅镜头的优秀光学素质，但视角会变窄（等效焦距变长），体积和重量是需要考虑的因素。对于未来有升级全画幅打算的用户来说，购买全画幅镜头是“未来可期”的投资。
- 全画幅相机 + 半画幅镜头： 不推荐作为常规搭配。虽然可以通过裁剪模式使用，但这会损失全画幅相机最重要的像素和画质优势，等于花了大价钱买了一台全画幅相机，却只能当一台高像素的半画幅相机来用。画面尺寸变小，视角也会变窄。
因此，在购买相机和镜头时，最理想的做法是根据自己的预算、拍摄需求以及是否考虑未来升级来选择合适的画幅系统，并尽量使用与相机画幅相匹配的镜头，以获得最佳的拍摄体验和成像质量。
