2002年成人高考数学试题及答案(高起点理工类)

2002年成人高考数学试题及答案(高起点理工类)

光圈，快门，曝光，焦距，光圈，快门，曝光，焦距，ISO，景深

几个必要的摄影名词解释种田要知节气，开车要懂离合，任何一样手艺都有行话。虽然我觉得尽量从实际问题说起，尽量不要说的很专业，但有几个词却是谈到摄影无法避开的词，它们是：光圈，快门，曝光，焦距，ISO，景深。

ISO 与图片质量ISO 是一个曝光率极高的词，我们在超市买饼干的时候就可能会看见包装袋上写：本公司已通过ISO9001 质量体系认证。这个ISO 是国际标准组织的缩写，International Standards Organization。国际标准组织制定饼干管理标准，也制订胶卷的生产标准，所以货架上的胶卷有ISO100，200 和400 的几种，这就是感光速度不同的胶卷。ISO 感光度是CCD（或胶卷）对光线的敏感程度。如果用ISO100 的胶卷，相机 2 秒可以正确曝光的话，同样光线条件下用ISO200 的胶卷只需要 1 秒即可，ISO400 则只要0.5 秒。在数码时代，用数码相机的主菜单里都有ISO

选择，100，200，400 或者800，这和胶卷上的一样。看机型不同，低的到ISO50，最高有到25600 的，数字越大越敏感（感光度越高）。午餐和爱情都流行快餐，什么事都要快点搞，按道理我们应该喜欢高感光度。但世界上没有免费午餐，高ISO 虽然速度快但图像颗粒粗，经不起精细放大出图。所以风光摄影要用相机的最低感光度才可得到精细的画面。高ISO 一般在万不得已的时候才用。人在江湖身不由己，万不得已的时候很多，所以高ISO 图片质量是数码相机最重要的指标之一。在弱光场合比如昏暗的室内，午夜的街头，ISO100 时即使光圈开到最大，快门速度也需1/4 秒甚至更慢才能正确曝光，这时不用三脚架是无法把相机端稳的，手一晃照片就糊；就算用三脚架，被摄者一转头照片同样会糊。闪光灯可以救急，但闪灯会破坏现场气氛，人会脸色不自然，而且相机内的小闪光灯有效距离不会超过四米，稍远的人物和景物就无法照亮了。更何况有些地方是不准使用闪光灯的，如博物馆剧院。我们没有办法只有提高数码相机感光度到ISO800 甚至1600。同样是1000 万像素的小数码DC 和数码单反

们在选择数码相机时就不该只看像素高低，而应该注意相机CCD 的大小。现在是2008 年，解像度已经足够，该是重点关心图像质量的时候了。快门在摄影术最初发明的那些年，拍张照片曝光时间一般都需要好几分钟，大部分照相机是不需要快门的，开始曝光的时候把镜头盖取下，然后看表，五分钟后盖上，照片完成。后来，胶片的感光速度越来越快（ISO 越来越高），曝光时间变为一分钟，几秒钟，1/10 秒甚至几百分之一秒，这时候用手取镜头盖就不够快了。我们需要一个能准确控制曝光时间的东西，这个东西就是快门。快门有机械快门，电子快门，以及电子机械联合快门等很多种类。定义：快门就是相机里控制曝光时间的装置。

这里顺便介绍一下安全快门速度。手持相机拍摄的安全速度原则：安全速度是焦距的倒数，在使用135 相机拍摄的时候有一个手持相机拍摄的安全速度原则：安全速度是焦距的倒数如果使用35mm 镜头，快门速度不得低于1/35 秒，使用200mm 镜头时速度不得低于1/200 秒，否则图片就可能糊了。光圈上一篇

说过，所有相机都基于小孔成像原理：拿一个密封箱子，在任何一面钻个小圆孔，然后把有孔的这面对着窗外，窗外的景象比如一棵树什么的，就会在圆孔对面的箱内壁生成此树的倒影。假如我们在内壁涂上感光材料（装上胶卷或CCD），这个有孔的箱子就是一台完整的照相机了。这就是针孔相机。既然一台照相机可以不需要镜头，为什么现在的相机前面不是一个小圆孔而是几块玻璃呢？而且这几块玻璃（镜头）还卖得那么贵！这是因为小孔要成像的话，孔必须很小，这也是针孔相机名称的来历。如果孔开得和门一样大，这个孔就成不了像。所以我们没有小门成像一说。孔小进光量就小，所以玩针孔摄影非常锻炼人的耐心，一张照片曝光几分钟到几个小时都常见。而且，由于光的衍射干扰，针孔相机拍的图片都不够清晰，如雾里看花一般。没有人原意花几个小时去拍一张模模糊糊的照片，我们要想办法加大进光量。

有什么办法能够把这个小孔开大而又能生成清晰的图像呢？人们马上就想到了凸镜的聚光功能。把玻璃凸镜装到大孔上，问题不就解

决了？确实如此。相机镜头就是这样诞生的。今天数码相机的各种镜头都是几块凹凸镜的排列组合，然后外面用塑料或铁皮一包。有了镜头，小孔成像的这个孔–也就是下文中的光圈–就不再是针孔了，它变成了洞。进光量问题解决。但有时候问题又来了：我们并不是任何时候都需要大洞。比如夏日沙滩上烈日当头，四处白花花一片，为了分清到底是人肉还是白沙，我们需要眯着眼睛仔细观察。镜头是照相机的眼睛，这时候相机也需要眯起眼睛。很显然，为了应付不同的光线强度，我们还需要给镜头装上能够调节这个洞的大小的装置，以便在强光时缩小为针孔，弱光时开成大洞。这个装置就是光圈。光圈英文名称为Aperture。一组凹凸镜再加上光圈就诞生了完整的镜头。定义：光圈就是镜头里调节进光光圈就是镜头里调节进光孔大小的装置。孔大小的装置。常见的光圈值如下：F1，F1.4，F2，F2.8，F4，F5.6，F8，F11，F16，F22，F32，F44，F64。每两挡相邻光圈值之间进光量相差一倍。例如光圈从F4 调整到F2.8，进光量便多一倍；F2.8 从到F2 又多一倍。也许您已经看出来了，光

圈值和光圈实际大小是相反的，进光量最大时光圈为F1，最小时为F64。对135 相机来说大多数镜头的最小光圈为F22。既然光圈可大可小，那多大的时候镜头的成像质量最好？根据上图，最小光圈F22 时光圈跟针孔差不多，数码相机成了针孔相机，前面说过针孔成像好不了；光圈最大的时候小孔又变成了大门，成像也差。所以，根据中华民族传统的中庸之道，请牢记：镜头在中等光圈的时候成像最好（图片最清晰）。如果是135 数码单反，中等光圈为F8 或F11。小数码DC 要看具体机型，如果可选光圈值在F2.5 到F8 之间，中间的F4.6 为最佳光圈。假如光阴似水，镜头的光圈就是水龙头，它控制着水流（进光量）的大小。对于镜头我们当然是希望它的光圈越大越好，这就如同家里的水龙头，虽然平时我们刷牙洗脸从不把它开最大，但万一有一天家中失火，我们会立即把龙头拧到最大，并且痛恨当初为什么没有装一个大点的水龙头。一个镜头最大光圈时成像并不好，平时我们一般少用最大光圈；但在特殊弱光又不准使用三脚架的情况下，比如深夜的街头纪实抓拍，我们一定会毫不犹豫地使用最大

光圈，并且后悔当初为什么没买一支大光圈镜头。但大光圈镜头的价钱很贵，重量惊人。比如Canon70-200mm 有两个版本，光圈为F4 的售价人民币五千元，重700 克；光圈为F2.8 的那一款售价八千多元，重达1500 克。这是因为光圈大一级，镜片就大很多，加工难度大。是否值得为大一级光圈多付出一倍的钱和负重的汗水，这是一个见仁见智的问题。曝光为了讲清曝光这个词，我们还是回到小孔成像。假设一个黑乎乎的密闭房间，一面墙壁上开了个小圆窗户，窗对面的内壁上安上感光材料（白沥青，大型胶卷或CCD）。这就是一台大型房式照相机。在没有打开小窗之前，房间里是黑乎乎的。我们打开小窗，光线从小孔而入，射到对面墙壁的胶卷上，产生光化反应（或光电反应，如果是CCD），照片就诞生了。此过程就叫做曝光。要得正确曝光的图片，必须精确决定曝光量。所谓曝光量就是让多少光进入这个密闭房间里。如果进光量太大，照片就会白花花一片，晚上变成了白天。如果进光量太小，照片就会黑乎乎的，白人变成黑人。幸好我们有了光圈和快门两样工具可以一起来控制曝光量。曝光就是

光圈和快门的组合曝光就是光圈和快门的组合。可以这样认为：光圈（值）大小其实就是那个小圆窗户开多曝光就是光圈和快门的组合大，快门（速度）就是窗户打开多久。假设窗户只打开1/4，时间为 4 秒钟可以正确曝光的话，很显然，窗户打开一半，时间 2 秒钟也能让底片正确曝光，因为1/4*4=1/2*2=1，进光量都是一样多。同样的，如果窗户全开，曝光时间就只需要 1 秒了。假若一个镜头光圈全开为F4，用摄影行话来说，光圈F4 快门速度 1 秒为正确曝光值，那F5.6 和 2 秒以及F8 和 4 秒也同样能得到准确曝光的图片。重要结论：一张正确曝光一张正确曝光种不同的光圈和快门速度组合。总结以上几个名词解释，有三个因素能影响一张图片是的图片可以有N 种不同的光圈和快门速度组合有三个因素能影响一张图片是否正确曝光：光圈，快门速度，否正确曝光：光圈，快门速度，ISO。其中光圈和速度联合决定进光量，ISO 决定CCD 的感光速度。如果进光量不够，我们可以开大光圈或者降低快门速度，还是不够的话就提高ISO。大光圈的缺点是解像度不大光圈的缺点是解像度不

如中等光圈，快门速度降低则图片可能会糊，如中等光圈，快门速度降低则图片可能会糊，提高ISO 后图片质量也会下降。没有完美的方案，如何取舍要灵活决定。焦距光线经过透镜就会聚成一点（焦点），镜头的焦距就是从镜片（或镜片组）的中心到底片(CCD)的距离，单位是毫米（mm）对全幅135 数码单反相机以及我们以前常用的135 胶卷相机。（使用超市里的盒装胶卷）来说，焦距50mm 的镜头称为“标准镜头”，简称标头，拍出来的照片类似肉眼平视的感觉（视角为45°左右）。严格的定义是：标准镜头就是焦距等于底片（或CCD）对角线长度的镜头。单张135 底片是24x36mm，根据勾股定理计算，其对角线长度为43mm，所以135 画幅的标头应该是43mm。在实际应用中我们把焦距为40-60mm 的都称为标头。早期的单反相机是与50mm 镜头捆绑销售的，这也许是称其为“标准镜头”的原因吧。广角镜头（焦距小于35mm）能够让照相机“看得更宽阔”，因为它视角大；长焦镜头（焦距大于70mm）能让照相机“看得更远”，但视角窄。长焦镜头也称远摄镜头或望远镜头。从焦

距的定义就可以推断出，广角镜头都身材矮小，长焦镜头都高大威猛。以后我们只要一看到那些又粗又长的大家伙，不用说那都是长焦头。焦距固定的镜头即定焦镜头。1960 年以前，变焦基本靠走。1965 年之后，焦距可以调节的变焦镜头开始大量上市。变焦镜头的优势是明显的，改变焦距不用再走路，只需转动镜头筒。但变焦需要一套复杂的光学系统（其内部结构大多超过十片镜片），这给变焦镜头带来了两个问题: 1，体积和重量大; 2，成像往往都不如最好的定焦镜头成像清晰。光学变焦与数码变焦我们经常看到数码相机广告上写XX 倍光学变焦。这里的变焦倍数＝最大焦距值/最小焦距值。一个28-280mm 变焦镜头的光学变焦倍数就是280mm/28mm，即10 倍。光学变焦英文名称为Optical Zoom，它依靠镜片的位移来实现焦距的改变。光学变焦倍数越大，里面的镜片就越多，镜头体积相应较大，画质相对较低，光圈相对较小。光学变焦并不是越大越好。一般来说，只要愿意花大价钱认真设计精心制作，以目前的技术水平，光学变焦比在 4 倍以内的镜头其光学素质才有可能接近或者达到定焦头的平均水准，

比如佳能Canon 70-200mmF2.8IS 镜头（市价两千美元，重 1.5 公斤）。超过 4 倍变焦的镜头其光学素质基本不可能达到定焦头的水平。1995 年以来市场上陆续出现了10 倍以上的大变焦镜头，光学变焦越大当然越方便，但成像也会相应下降。2007 年底上市的Panasonic 松下FZ18 数码相机其光学变焦为28-504mm，达到了不可思议的18 倍，但实测这款相机的镜头边缘解像度相当差，看来18 倍已经接近光学变焦目前的技术极限了。关于数码变焦我只有三个字：骗人的。数码变焦只是电子放大，软件稍作改动就可以从一倍到一万倍变焦任君自取。只有光学变焦才是真只有光学变焦才是真正的变焦，数码变焦是厂家用来欺骗外行消费者的。正的变焦，数码变焦是厂家用来欺骗外行消费者的。景深与光圈优先通俗地说，景深就是照片焦点前后延伸出来的“可接受清晰区域”。相对于光圈和快门，景深比较难理解，因为它是一个基于主观判断的概念。清晰还是不清晰并没有绝对客观的标准。还是打比方吧：一张合影，如果对焦准确，一排人的脸部都很清晰，但人群前面的鲜花和人群后面的建

筑物就比较模糊。这张照片的清晰区域只限于人群，我们就称此照片景深较浅（小）。如果用F22 最小光圈来拍合影，除了人物清晰，人群前的鲜花和后面的建筑物也比较清晰，照片的清晰区域很广，我们就说此照片景深很大。风光摄影一般需要大景深，因为我们希望景物的前前后后都清楚。人像摄影一般需要小景深，我们只希望美女的脸部清楚，此美女四周的树枝和丑男最好都模糊，这样才能够突出主体。景深直接关系到图片能否吸引人。景深是由三个因素决定的：1，光圈大小；2，焦距长短；3，被摄物体的远近。所以在相机上并不能直接调整景深，只有景深预览按钮，小数码DC 和有些入门级单反连景深预览按钮也没有，一切要靠估计。好在掌握了几个原则后，估计景深并不难。这三个原则是： 1. 光圈越大，景深越小； 2. 焦距越长，景深越小；光圈越大，景深越小；焦距越长，景深越小；3. 离被摄物体越近，景深越小。光圈越大景深越小指的是实际光圈大小离被摄物体越近，景深越小。光圈越大景深越小指的是实际光圈大小。第三节我们说过，光圈值和光圈实际大小是相反的。对135 相机来说大

多数镜头的最小光圈为F22，这时候景深最大（如果焦距和拍摄远近不变），在F2.8 的时候景深最小（如果此镜头最大光圈是F2.8）。焦距越长景深越小这个好理解，广角镜头景深大，长焦镜头小。实际上17mm 的超广角镜头如果使用F8 以下的中小光圈，随便你朝何处对焦，拍的照片前前后后景物都清晰。相反，200mm 或更长的镜头景深很小，一定要仔细小心对焦，如果可能最好在三角架上拍摄，这些望远镜头本来视角就小，很难端稳，稍不留神焦点就跑到九霄云外去了。离被摄物体越近，景深越小。如果你凑得足够近拍小狗的脸，有时候鼻尖清楚眼睛却模糊，这种景深就非常小了。所以在很近距离拍摄的时候要特别小心对焦，例如用微距镜头拍花花草草时。既然景深这么重要，我们一定要摸清上述三个因素对景深的影响，在不同的焦距段用不同的光圈各拍几张，马上回放看看，熟悉图片的景深变化。最后要做到烂熟于心，不用相机的景深预览按钮，只要一看焦距和光圈就知道图片的景深。到这里我们终于可以回头再谈谈光圈了，它是摄影里最重要的一个词。光圈有三个作用：1. 控制进光量，控制进光量，这

直接影响到图片是否能正确曝光，是拍摄成功与否的关键；控制景深，光圈越小，景深越大。这直接影响到图片是否能正确曝光，是拍摄成功与否的关键；2. 控制景深，光圈越小，景深越大。虽然焦距和拍摄远近都影响景深，但焦距和被摄物远近的改变同时也会影响构图，如果构图确定，焦距和拍摄远近都影响景深，但焦距和被摄物远近的改变同时也会影响构图，如果构图确定，我们能控制景深的武器就只剩下光圈了；光圈影响图片的清晰度，景深的武器就只剩下光圈了；3. 光圈影响图片的清晰度，任何一个镜头都是在中等光圈的时候成像最好（图片最清晰），在最大光圈和最小光圈的时候解像度差。所以光圈这个家伙对照片的影响真是太大了，图片最清晰），在最大光圈和最小光圈的时候解像度差。），在最大光圈和最小光圈的时候解像度差牵一发而动全身。前面我们说过，一张正确曝光的照片可以有好几种不同的光圈和快门速度的组合，如何选择就要看你的拍摄意图了，如果你要最小景深，那就设置F2.8 最大光圈；如果你要最大景深，那就直接设置F22 最小光圈；如果你要解像度最高，那就设置F8 中等光

圈。由此我们引出摄影最重要的一个概念：光圈优先。光圈优先就是手动定义光圈的大小，相机会根据这个光圈值确定能正确曝光的快门速度。光圈光圈优先就是手动定义光圈的大小，相机会根据这个光圈值确定能正确曝光的快门速度光圈优先就是手动定义光圈的大小优先的英文是Aperture Priority，相机主转盘上大写的 A 或者Av 就代表光圈优先拍摄模式。详细讲解一下景深景深有时候可以看到一些照片的主体和背景都很清晰，也看到过只有主体清晰，而周围失焦的照片。要产生这些效果，就要涉及到景深的问题。当选择比较快的暴光速度时，通常我们需要采用比较大的光圈，这时景深就会比较短，相片的清晰范围会比较小，有些景象可能就会比较模糊；而如果把快门速度调慢，那么光圈可以调小，这时也有可能会使画面中默写杂乱的你不要的部分显现出来。因此如何控制景深问题是摄影中的一个初步而又重要的技术。概念简单说，景深是相片景象的清晰范围。理论上说，只有处于对焦平面的物体才是清晰的，但由于肉眼的辨别率，所以一般情况下焦平面前后的一些物体也会表现的很清晰。

景深的相关因素 1.镜头的焦距镜头的焦距不同，景深就会产生不同。长镜头可以产生比较短的景深效果，短镜头可以产生比较长的景深效果。2.光圈一般来说光圈越大，景深越短（浅、小），光圈越小，景深越长（深、大）。3.镜头距离主体的距离距离主体越近，那么景深就越短（浅、小）。反之亦然。如果使用不是很特殊的镜头，景深的范围可以包括对焦平面前方的1/3 和后方的2/3 景深的范围一般而言，的部分。