摄影光学基础知识
摄影的基本光学知识和相机透镜及成像原理
第三章摄影的基本光学知识和相机透镜及成象原理中国俗话说的好，磨刀不误砍柴工。
对于我们拍摄照片来说，要能加快拍得好的照片，就要先“磨刀”，就是说，如果你是第一次使用你过去没用过的数码相机，那先要耐心的从头至尾的一步步的对着你的相机使用说明书了解和掌握相机的操作方法。
然后再学习和掌握有关的照象理论知识，只有首先这样办，摄影者才能更快更好的拍出理想的照片，也就是说，首先这样办，不仅不会耽误你的照象工作速度，相反会使你少走弯路提高照象工作的速度及提高照象质量，能主动的自由的遨游摄影自然王国，否则由于你不得照象要领而会陷于被动，忙乱，耽误了大好的拍照时机甚至拍出不理想的照片。
第一节照象光学基本知识光与照象的关系是密切不可分割的关系，摄影艺术在很大程度上是用光艺术。
所以摄影者要拍出好照片，就应了解光的基本知识。
DC通过被摄景物所发出的光的作用而把被摄物体的影像记录在DC的存储器上。
借助光的作用还能把肉眼难以看见的一些细微特征或者看不清的痕迹等拍照下来。
因此，没有光，感光物质（CCD，底片）就不起变化，就不能成像，光对感光物质所起的照射效果不同，就会显示不同效果的图象。
因而，善于运用光，控制光，是打造照片的艺术性，更好的表现被摄景物的特征，使照片具有强感染力的重要手法。
要善于运用光，控制光，就要对光的基本知识有所了解。
首先说，光是电磁波，既然是电磁波，它的传播就具有波动性而且向四面八方传播。
光又是由极小的质点光子组成的，因此，它的传播又具有粒子性。
光的粒子从发光体上辐射出来，并以极快的速度（光在真空中的运行速度为30万公里／秒）呈直线性向四面八方传播。
光的两向性现已被人们证实，在解释光的干涉，绕射和偏振等现象时，需用波动学说。
在说明光的发射和吸收时，要用微粒学说。
另外，光波如同水波一样，是一种横波，它的特点是波的振动方向垂直于波的传播方向。
光波的波长与频率和速度的关系为：V=λ×f式中v是光速，λ是光的波长，f是光的振动频率。
摄影光学的原理和应用
摄影光学的原理和应用摄影光学是指通过光学原理来理解和应用摄影技术的一门学科。
摄影光学主要涉及光的传播和物体成像的原理，以及如何利用光学器件来控制和优化摄影图像。
在本文中，将介绍摄影光学的基本原理和其应用。
一、摄影光学的基本原理1.光的传播：光的传播是摄影光学的基础，光是一种电磁波，以极高的速度在空气、水和其他透明介质中传播。
摄影光学通过研究光的传播特性来理解光线的走向和成像原理。
2.折射与反射：当光线从一种介质进入到另一种介质时，会发生折射现象，折射现象决定了镜头对光线的聚焦能力。
反射是光线与物体表面发生碰撞后的反弹现象，镜头的反射能力会影响图像的清晰度和对比度。
3.焦距与景深：焦距是指光线通过透镜后聚焦的距离，焦距的调整会影响图像的放大倍率和清晰度。
景深是指图像中清晰部分和模糊部分的范围，景深的调整可以控制图像的前后景物的清晰度。
4.光圈与快门：光圈是镜头的最大开口，可以调节光线进入镜头的量。
光圈的大小可以控制图像的曝光量。
快门是控制光线曝光时间的装置，可以控制图像的运动模糊度。
5.成像：摄影光学关注光线经过镜头后在胶片或图像传感器上形成图像的过程。
通过调整光圈、快门和焦距，可以获得不同的曝光和焦点效果。
二、摄影光学的应用1.镜头设计：摄影光学在镜头设计中起着至关重要的作用。
通过合理选择透镜的曲率和厚度，以及透镜组的组合方式，可以设计出具有不同特性的镜头，如广角镜头、望远镜头和变焦镜头等。
2.胶片和传感器的优化：胶片和传感器的选择和优化对于图像质量的提高具有重要作用。
摄影光学通过研究和改进胶片和传感器的感光性能、噪点控制和动态范围等特性，提高了图像的清晰度和细节捕捉能力。
3.曝光调节：摄影光学的原理被应用在曝光调节中。
通过调整光圈和快门的大小和时间，可以控制图像的明暗程度和动态范围。
4.对焦技术：摄影光学的原理也被应用在自动对焦技术中。
通过测量景物与镜头之间的距离，相机可以自动调整镜头的焦距，使得图像能够清晰地呈现。
摄影光学的原理和应用
摄影光学的原理和应用一、摄影光学的基本原理摄影光学是指利用光线经过透镜的折射、反射等光学现象来记录图像的过程。
了解摄影光学的基本原理对于理解摄影技术和摄影设备有着重要的意义。
摄影光学的基本原理可以分为以下几个方面： 1. 光的传播方式：光线在空间中以直线传播，传播速度为光速。
2. 光的折射规律：根据折射定律，光线从一种介质射入另一种介质时，会发生折射现象。
3. 光的反射规律：根据反射定律，光线在与物质边界面发生反射时，入射角等于反射角。
4. 透镜的成像原理：透镜是利用透明介质的折射现象实现光线的聚焦和分散的光学元件。
二、摄影光学的应用摄影光学在现代摄影领域有着广泛的应用，以下是摄影光学在多个方面的具体应用：1. 镜头设计与制造摄影中最重要的光学元件就是镜头。
摄影光学用于设计和制造不同类型的镜头，如定焦镜头、变焦镜头、广角镜头、长焦镜头等。
通过光学设计和精细加工，可以实现不同焦距、不同光学性能和不同成像效果的镜头。
2. 光圈控制光圈是控制摄影中进入镜头的光线量的装置。
摄影光学原理用于光圈的设计和控制，通过改变光圈的开合程度，可以调整曝光量，从而控制图像的亮度和景深。
3. 对焦机制摄影中，对焦是调节镜头与图像的清晰度的过程。
通过光学原理实现的自动对焦机制可以使得摄影者更加方便地进行对焦操作，提高拍摄效率和准确度。
4. 图像稳定技术摄影中的图像稳定技术是利用光学原理来抵消拍摄过程中相机晃动造成的模糊和抖动问题。
通过光学元件的移动，将相机的晃动补偿掉，从而得到更清晰、稳定的图像。
5. 摄影测量和测距摄影测量和测距是利用摄影光学原理进行空间测量和距离测量的技术。
借助摄影测量仪器和相关算法，可以实现对地面上物体的测量和定位。
6. 摄影色彩管理摄影光学原理也应用于色彩管理领域。
色彩管理是指通过光学传感器、色彩模型和色彩管理软件等手段来实现摄影领域中色彩的精确还原和控制。
7. 光学滤镜的应用光学滤镜是摄影中常用的辅助光学器件，通过对穿过镜头的光线进行滤波和调节，可以改变图像的色调、对比度、饱和度等效果。
摄影用光基础总结
摄影用光基础总结1、光是在电磁辐射中可以被人眼感觉到的一个很窄的波段。
一般来说，我们肉眼所能接收到的光的波长在400-700毫微米之间。
（一毫微米等于十亿分之一米）。
按波长由高到低分布为红橙黄绿青蓝紫。
波长高于红光的为红外线，波长低于紫光的称为紫外线。
白光是可见光谱中各种色光混合在一起形成的光。
2、光和摄影相关的三特征：振幅（色饱和度）、波长或频率（颜色）、偏振（肉眼无法观察，可以通过cpl进行调节）。
3、平方反比定律：摄影者与光源的距离为原来的两（n）倍时，光的亮度是原来的1/4（1/n*n）。
为了保持原来的曝光，快门应当调大两档，如从f16到f8。
太阳光不服从此条定律。
4、色温测量光线的白色程度，以“开尔文”（K）为单位。
一般光源下的色温如下：蜡烛和油灯：2000K室内照明灯泡：2900K日出或日落的光线：3100K早晨或傍晚的阳光：3800K中午日光：5500K阴天：7000K晴天：10000K5、对于测光的结果应当对EV进行“白加黑减”，以保证对对象的正确曝光：（以下为EV=0的基础上加减）侧光或者逆光：+1海边或者雪景：+1日落或者日照强烈的物体;+1一个非常明亮或者白色的被摄体：+1背景很暗，并且比主体大很多;-1让一个非常黑暗的主体看上去自然：至少-1一个非常黑暗的主体占据了大部分画面：-26、如何正确曝光：使用测光表（需要按照5的方法对被摄体进行白加黑减）、用灰板进行测光（将灰板放到被摄体的位置，遮挡被摄体进行测光，相机EV为0时即获得18%灰度的读数，此时为对被摄体的准确测光）、用手掌替代灰板进行测光、采用包围曝光，多拍几张不同曝光的照片进行对比、采用点测光（对明暗对比强烈的区域分别进行测光）。
7、主体反差：主体各部分如果存在强烈的反差，可以运用点测光对各部分分别测光。
如在一个多云而晴朗的天气下，身穿白衬衫黑西裤的人，将存在高反差，在iso100的条件下，EV=0时，白衬衫为f8、1600,西裤为f8、25。
摄影光学知识点总结
摄影光学知识点总结摄影光学是摄影学中的一个重要分支，它涉及到光的传播、成像和记录等方面的知识，是摄影师必须要掌握的重要技术之一。
在摄影光学中，我们会涉及到很多重要的概念和原理，比如光的传播、成像的原理、相机镜头的设计等。
本文将围绕这些方面，总结摄影光学的知识点。
1. 光的基本性质光是电磁波，具有波粒二象性。
在空气中，光的传播速度大约为3×10^8 m/s。
光的传播遵循直线传播和反射、折射、散射等规律。
光的颜色是由光的波长决定的，不同波长的光对应不同的颜色。
2. 成像原理成像原理是摄影光学中的一个重要概念，它涉及到如何通过光学系统将物体成像在感光材料上。
成像原理包括像的形成、成像质量、像的大小等概念。
在摄影中，成像原理决定着我们所拍摄的照片效果的质量和逼真程度。
3. 相机镜头相机镜头是相机中的一个重要组成部分，它的设计和制造直接影响着相机的成像质量。
相机镜头包括透镜和反射镜两种类型，它们可以将物体的光线聚集到感光材料上，完成成像过程。
在相机镜头的设计中，光学工程师需要考虑很多因素，比如镜头的焦距、光圈、镜片的材质和形状等。
4. 光圈和快门光圈和快门是相机中另外两个重要的光学部件。
光圈决定了相机镜头的光线通量，它的大小直接影响了成像的明暗程度和景深。
快门控制着感光材料曝光的时间，它的快慢直接影响了成像的清晰度和动态效果。
5. 感光材料感光材料是一种特殊的化学物质，它可以记录光线的信息，并形成图像。
感光材料可以通过暗室的显影和定影工艺来成像，并保存在底片或者数码传感器上。
不同的感光材料有着不同的感光特性和成像效果。
6. 光学现象在摄影光学中，我们还会涉及到一些重要的光学现象，比如全息成像、干涉和衍射等。
这些现象不仅有着重要的理论意义，还可以被应用到摄影技术中，提高摄影成像的效果。
以上是摄影光学的一些基本知识点，当然，在实际应用中还会涉及到更多的内容。
摄影光学作为摄影领域的一个重要分支，不仅仅在理论研究中有着重要的作用，在实际的摄影创作中也是至关重要的。
摄影光学原理
摄影光学原理
摄影光学原理是研究摄影图像形成的基本原理和规律。
光学原理是指光线在不同介质中传播时的反射、折射和干涉等现象。
在摄影中，光学原理被应用于镜头系统的设计和摄影图像的形成过程中。
摄影光学原理的基础是光的传播和成像规律。
当光线通过透镜进入相机时，会发生折射现象，光线会根据透镜的形状和折射率的不同而聚焦或发散。
根据透镜的凸凹形状，可以分为凸透镜和凹透镜。
凸透镜使光线会聚到一个点上，被称为焦点。
而凹透镜则使光线发散，看起来像是从一个点上发散开来。
图像的清晰度和清晰度受到焦距的影响。
焦距是指从镜头到焦点的距离。
当物体被对准焦点时，图像会清晰明亮。
如果物体离焦点较远或较近，图像会变得模糊或不清晰。
通过调整镜头的位置，可以使物体在取景框内清晰地呈现。
除了折射现象外，光线还会发生反射。
反射是指光线遇到物体表面时，从表面弹回的现象。
在摄影中，反射光线可以通过镜头的镀膜和光圈的设计来控制。
镀膜可以减少透镜表面的反射，提高光线的穿透能力和传播效果。
光圈的设计可以调节进入镜头的光线量，控制图像的明暗程度。
除了折射和反射，光线还会发生干涉现象。
干涉是指两束或多束光线相遇时产生的互相影响的现象。
在摄影中，干涉可以产生彩色条纹和光的波纹效果。
这些现象可以通过使用抗反射涂层和调整光线角度来控制和利用。
总体而言，摄影光学原理是一个复杂的领域，涉及到光线的传播、折射、反射和干涉等现象。
了解和应用这些原理可以帮助摄影师更好地掌握摄影技巧，拍摄出更好的照片。
第二章___摄影光学基础知识和第三章照相机
三、人眼的视觉功能
1、视觉函数：人眼对不同波长可见光的不同敏感程度。 2、人眼的亮度感觉 3、人眼的彩色视觉 色别：彩色光颜色的类别,这是色彩最基本的特征，是一种色彩区别于 另一种色彩的最主要的因素。 亮度：是光作用与人眼时引起的明亮程度。指的是色彩的明暗程度， 明度越大，色彩越亮 饱和度：指彩色光所呈现颜色的深浅程度。（浓度）指色彩的鲜艳程 度，纯度高的色彩纯，鲜亮。纯度底的色彩暗淡，含灰色。
短焦距镜头：也称广角镜头。 特点：景深大，有利于把纵深度大的被摄体都清 晰 地表现在画面上。 视角大，有利于近距离摄取较广阔的景物范围。 纵深景物的近大远小收缩比例强烈，透视感增强。 像差较大。 2) 视场角：用来表示摄影物镜视场大小的参数。视场角： 被映画幅的对角线对物镜入瞳中心所张的角。 当画幅尺寸一定，视场角与焦距成反比。焦距越长的镜头， 其视场角越小。 y' tg tg ' f'
第三节
景深、焦深与超焦距
F2
F16
光圈大，景深小；光圈小，景深大
第三节
景深、焦深与超焦距
三、景深表 1、表格式景深表 2、摄影物镜上的景深表 3、照相机上的景深表
焦 距 短 ， 景 深 大 ； 焦 距 长 ， 景 深 小
第三节
景深、焦深与超焦距
四、焦深 如图所示，镜头对某一物点B调焦，成像在B´点， 若将胶片前后移到M和N位置，像点变为直径 等于δ 的允许弥散圆，当胶片位于M与N之间 时，B点的像因其弥散圆 δ而认为是清晰的， 我们称为M和N两个平面间的距离为焦深。 Δ=2 δF (F为光圈数) 应用：进行翻拍或照片放大时，调焦时开到最 大光圈，很容易找到最佳调焦点。
第二章 摄影光学基础知识
第一节
一、光和色的本质
摄影有关物理知识点总结
摄影有关物理知识点总结1. 光的特性光是摄影的基础。
理解光的特性对于摄影师来说是至关重要的。
光是一种电磁波，具有波动和粒子两种特性。
在摄影中我们常接触到的是可见光，其波长为400nm到700nm之间。
理解不同波长的光对于控制曝光和调整白平衡至关重要。
另外，光的传播是遵循直线传播的原理，这也是摄影中利用光来构图的基本原则。
摄影师可以通过合理地利用光的传播特性来控制构图和创造效果。
2. 光的衍射和干涉光的衍射和干涉现象是光波的波动特性所表现出来的现象。
在摄影中，这些现象也会对照片的质量产生影响。
摄影师需要理解光的衍射和干涉现象，来避免光的干扰或者利用这些现象来创造特殊的效果。
3. 照相机的光学原理照相机是利用光学原理来获取影像的设备。
理解照相机的光学原理对于摄影师来说也是非常重要的。
照相机的镜头通过折射来聚焦光线，使得被摄物体的影像在感光元件上得以成像。
摄影师需要了解镜头的焦距、光圈大小以及感光元件的特性，来合理地控制曝光和景深。
4. 感光元件的工作原理感光元件是照相机中最重要的组件之一，它可以将光信号转化为电信号，进而生成数字影像。
不同类型的感光元件有着不同的工作原理和特性，例如CCD和CMOS。
了解感光元件的工作原理有助于摄影师正确地操作相机，准确地捕捉影像。
5. 光的测量和曝光光的测量和曝光是摄影师在摄影过程中常常需要面对的问题。
了解光的测量原理和曝光调节方法对于拍摄出准确的照片是至关重要的。
光的测量可以通过光圈大小、快门速度和ISO感光度来调节，摄影师需要通过正确地测光和曝光来保证照片的质量。
6. 色彩的原理色彩是摄影中非常重要的一个方面，了解色彩的原理对于合理地处理照片色彩和调整白平衡有着非常重要的作用。
色彩的原理涉及到色光三原色、色彩混合和色彩对比等知识点，摄影师需要通过这些知识来更好地把握色彩的应用。
7. 镜头的畸变和色差镜头的畸变和色差是摄影中常见的问题，摄影师需要了解这些光学现象的产生原理，来正确处理这些问题。
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摄影光学基础知识
照相机的工作过程，概略地说是应用光学成象原理，通过照相镜头将被摄物体成象在感光材料上。
下面将粗略地介绍摄影光学成象原理：人类对于光的本性的认识，光线的传播及透镜成象原理。
人类对于光的本性的认识经历了漫长而又曲折的过程。
在整个18世纪中，光的微粒流理论在光学中仍占优势，人们普遍认为光是微小的粒子组成的，从点光源发出并以直线向四面八方辐射。
19世纪初，以杨氏（Young）和菲涅耳（Fresnel）的著作为代表逐步发展成今天的波动光学体系。
如今对光的本性认识是：光和实物一样，是物质的一种，它同时具有波的性质和微粒（量子）的性质，但从整体来说，它既不是波，也不是微粒，也不是它们的混合物。
从本质上，讲光和一般无线电波并无区别，光和电磁波一样是横波，即波的振动方向与传播方向垂直。
一个发光体就是电磁波的发射源，发光体发射的电磁波向周围空间传播，和水波波动产生的波浪向四周传播相似。
强度最大或最小的两点距离称为波长，用λ表示。
传播一个波长所需的时间称为周期，用T表示，一个周期就是一个质点完成一次振动所需要的时间。
1秒内振动的次数称为频率，用ν表示。
经过1s振动传播的距离称为速度，用“v”表示。
波长、频率、周期和速度之间有如下关系：
v=λ/T ，ν=1/T，v=λν
由此可见，光的波长与频率成反比。
实际上光波只占整个电磁波波段的很小一部分，
见图1-2-1。
波长在400～700nm的电磁波能够为人眼所感觉，称为可见光，超过这个范围人眼就感
觉不到了。
不同波长的可见光在我们的眼睛中产生不同的颜色感觉，按照波长由长到短，
光的颜色依次是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等色。
不同波长的电磁波在真空中具有完全
相同的传播速度，数值是c=300,000km/s。
光既然是电磁波，研究光的传播问题，应该是一个波动传播问题，但是在设计照相机
镜头及其他光学仪器时，并不把光看作是电磁波，而是把光看作是能传播能量的几何线，
叫做光线。
光源A发光就是向四周发出无数条几何线，这无数条具有方向的几何线就叫做
光线。
这样在几何光学中研究光的传播问题，就变成了一个几何问题、数学问题，问题简
化多了。
下面叙述几何光学的几个基本定律——光线的传播规律：
(1)光的直线传播定律光在均匀介质中，是沿着直线传播的，即在均匀介质中光线为
一直线。
光的直线传播现象在日常生活中随时随地可以见到，如物体被光照射而成影，小
孔成象等。
光的直线传播引出了光线这个概念。
(2)光的独立传播定律光的传播是独立的，当不同光线从不同方向通过介质某一点时，
彼此互不影响。
当两支光线会聚于空间某一点时，它的作用为简单的叠加。
光线的这一性
质，使被拍摄物体各点的光互不影响地进入照相镜头，在成象面上成象。
(3)光的反射定律当光传播到两种不同介质的分界面时，就会改变传播方向，发生光
的反射。
光的反射定律指出：
①入射光线、反射光线和分界面上光投射点的法线在同一平面内，人射光线与反射光
线分别位于法线的两侧。
②人射角和反射角相等。
如图1-2-2所示，入射光线与法线N的夹角记为入射角，用i
表示；反射光线与法线N的夹角记为反射角，用α表示。
则有i=α。
光的反射现象还具有
可逆性，假如光线逆着原来反射光线方向入射到界面上，那么它将逆着原来入射光线的方
向反射出去。
随着界面的不同，反射又可分为定向反射和漫反射。
从一个方向入射到光亮、平整的
镜子上的光线，入射点都落到同一平面上，其反射都向着同一方向，如图1-2-3（a）所示，
则称为定向反射。
当光从一个方向投射到粗糙表面上时（如毛玻璃面等），由于粗糙面可
以看成由许多角度不同的小平面组成，光线便从各个不同的方向反射出去，称为漫反射，
如图1-2-3（b）所示。
但需注意在漫反射现象中，就每一条光线而言都还是遵循反射定律
的。
光的反射，在照相术中起着相当重要的作用。
例如人本身并不发光，但当光线从各个
角度照射到人身上后，光线便可从各个角度有所反射。
我们常利用反射光进行拍照，就是
遵循光的反射定律。