照相机构造原理及分类

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单反相机的原理和结构

单反相机的原理和结构

单反相机的原理和结构一、原理:单反相机是一种利用镜头和反光镜来实现光学取景的相机。

其原理基于光学成像和反光镜的工作机制。

光学成像原理:当光线通过透镜时,会发生折射和散射,形成一个倒立的实像。

这个实像经过反光镜反射到取景器中,使摄影师能够观察到被拍摄对象的实时画面。

反光镜工作机制:反光镜位于相机的光路中,倾斜放置。

当摄影师按下快门按钮时,反光镜会翻起,光线不再通过取景器,而是通过快门进入感光材料(胶片或图像传感器)进行曝光。

二、结构:单反相机的结构可以分为以下几个主要部分:1. 镜头系统:镜头是单反相机最重要的组成部分,用于聚焦光线并形成清晰的图像。

镜头系统包括多个透镜组合,其中有凸透镜(正透镜)和凹透镜(负透镜),通过调节镜头的焦距和光圈大小来控制景深和曝光。

2. 取景器系统:取景器用于观察被拍摄对象的画面,以便确定构图和对焦。

单反相机的取景器分为光学取景器和电子取景器两种类型。

光学取景器通过反光镜和棱镜将实际景象反射到取景器中,电子取景器则通过电子显示屏显示实时图像。

3. 反光镜系统:反光镜位于镜头和取景器之间,能够将通过镜头的光线反射到取景器中,使摄影师能够实时观察到被拍摄对象。

当按下快门按钮时,反光镜会翻起,光线通过快门进入感光材料。

4. 快门系统:快门控制光线进入感光材料的时间,决定曝光时间的长短。

快门由两个帘幕组成,分别是前帘和后帘。

当按下快门按钮时,前帘迅速打开,光线进入感光材料;曝光完成后,后帘迅速关闭,遮挡光线。

5. 感光材料:感光材料可以是胶片或图像传感器。

胶片是一种化学感光材料,通过曝光和显影的过程,将光线转化为可见的图像。

而图像传感器是一种电子感光材料,能够将光线转化为数字信号,储存在存储卡中。

6. 控制系统:控制系统包括相机的各种控制按钮、拨盘、液晶屏等。

通过这些控制元件,摄影师可以调整相机的各种参数,如快门速度、光圈大小、ISO感光度等,以满足不同的拍摄需求。

总结:单反相机通过镜头和反光镜等组件的协同工作,实现了光学取景和高质量图像的拍摄。

相机构造及类型

相机构造及类型

相机构造及类型相机是一种用来记录光线照射的装置,通过感光材料或者电子器件将光线转化成图像。

相机的构造以及类型是拍摄者选择相机时需要考虑的重要因素。

本文将介绍相机的构造以及不同类型的相机,帮助读者更好地了解相机的工作原理和选择适合自己的相机类型。

一、相机的构造1. 镜头系统相机的镜头系统是相机的核心部分,决定着相机成像的质量。

镜头系统由凸透镜、凸反射镜、聚焦机构、光圈控制和变焦机构等组成。

不同的镜头系统可以实现不同的焦距、光圈和景深等参数调节,从而满足不同拍摄需求。

2. 快门系统快门系统用于控制感光材料或者图像传感器曝光的时间。

快门系统包括机械快门和电子快门两种类型。

机械快门通过机械装置控制快门的开合时间,而电子快门则利用电子信号控制图像传感器的曝光时间。

不同快门系统有不同的曝光灵敏度和响应速度,可以满足不同拍摄条件下的曝光需求。

3. 感光材料或者图像传感器感光材料或者图像传感器是相机的重要组成部分,用于接受并记录光线的信息。

感光材料主要包括胶片和感光底片,而图像传感器则由光敏元件和信号处理电路组成。

感光材料或者图像传感器的质量决定了相机成像的细节和噪点水平。

4. 反光镜反光镜是单反相机的重要组成部分,用于实现光线的折射和反射。

反光镜通过光学透镜将光线从镜头引导到取景器,同时在拍摄时翻转,使光线通过反光板进入感光材料或者图像传感器。

反光镜的设计和质量影响着相机取景器的亮度和清晰度。

5. 取景器取景器是相机用来预览拍摄图像的窗口,有光学取景器和电子取景器两种类型。

光学取景器通过镜头和透镜系统实现拍摄场景的实时预览,而电子取景器则通过图像传感器和LCD屏幕实现图像的实时显示。

不同的取景器类型提供了不同的取景方式和操作体验。

二、相机的类型1. 数码相机数码相机是利用电子器件和图像传感器记录光线信息的相机。

数码相机可以将光线信号转换成数字信号,并通过存储卡保存图像。

数码相机具有轻便、方便、实时预览等优点,适合大众用户和日常拍摄需求。

照相机的工作原理

照相机的工作原理

照相机的工作原理照相机是一种利用光学原理来捕捉影像的设备。

它通过光学镜头将光线聚焦在感光元件上,从而记录下被拍摄对象的影像。

照相机的工作原理涉及到光学、机械和电子技术,下面将详细介绍照相机的工作原理。

1. 光学原理照相机的光学系统是其工作的核心部分。

当光线通过镜头进入照相机时,镜头会将光线聚焦在感光元件上,形成一个倒立的实际影像。

镜头的设计和材质会影响到成像的清晰度和色彩还原能力。

不同的镜头还可以实现不同的拍摄效果,比如广角镜头、长焦镜头等。

2. 机械结构照相机的机械结构包括快门、光圈、对焦系统等部件。

快门控制着感光元件曝光的时间,光圈则控制着进入镜头的光线量,对焦系统则用于调节镜头的焦距,以确保拍摄对象清晰。

这些部件的协调工作使得照相机能够在不同的拍摄条件下获得理想的曝光和对焦效果。

3. 感光元件感光元件是照相机的核心部件,它负责记录下光线聚焦后形成的影像。

目前常见的感光元件有CMOS和CCD两种类型,它们能够将光线转换为电信号,并通过信号处理器转换成数字图像。

感光元件的像素数量和尺寸会影响到图像的分辨率和噪点表现能力。

4. 电子技术随着科技的发展,照相机的电子技术也在不断进步。

数字相机通过电子显示屏取代了传统的取景器,实现了实时预览和拍摄。

此外,数字相机还配备了存储卡、电池和各种拍摄模式,使得拍摄更加便捷和灵活。

总结照相机的工作原理涉及到光学、机械和电子技术的协调工作。

光学系统负责将光线聚焦在感光元件上,机械结构控制曝光和对焦效果,感光元件记录下影像并通过电子技术转换为数字图像。

这些部件的协调工作使得照相机能够捕捉到清晰、真实的影像,满足人们对于记录和分享生活的需求。

随着科技的不断进步,相信照相机的工作原理也会不断完善,为人们带来更好的拍摄体验。

相机的基本构造和工作原理

相机的基本构造和工作原理

相机的基本构造和工作原理相机作为一种常见的图像捕捉设备,广泛应用于摄影、摄像、监控等领域。

了解相机的基本构造和工作原理,对于使用和研究相机具有重要意义。

本文将介绍相机的基本构造和工作原理,帮助读者更好地了解相机的运作机制。

一、相机的基本构造相机的基本构造通常包括镜头、快门、取景器、感光元件和影像处理电路等组件。

1. 镜头:镜头是相机的核心部件,用于聚焦光线并将光线投射到感光元件上。

镜头通常由多片光学玻璃组成,通过改变镜头与物体的距离来调节焦距。

2. 快门:快门控制感光元件曝光的时间,用来控制照片的明暗程度和清晰度。

快门由一对帘幕组成,在曝光时打开,完成光线的进入,曝光结束后关闭,防止进一步光线进入。

3. 取景器:取景器是用来观察和构图的窗口,可以看到镜头所看到的画面。

取景器通常分为光学取景器和电子取景器两种类型,光学取景器通过镜头将实景反射到取景器中,电子取景器则通过内置显示屏显示实时画面。

4. 感光元件:感光元件是相机捕捉图像的核心,常见的感光元件包括CCD(电荷耦合器件)和CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器。

感光元件可以将光线转换为电信号,并传输给影像处理电路进行处理。

5. 影像处理电路:影像处理电路负责接收感光元件传输的电信号,并将其转化为数字图像。

影像处理电路可以对图像进行降噪、对比度调整、锐化等处理,最终生成最终的图像结果。

二、相机的工作原理相机的工作原理可分为三个步骤:聚焦、曝光和图像处理。

1. 聚焦:当按下快门按钮时,镜头开始聚焦。

镜头通过改变与物体的距离,使光线聚焦在感光元件上。

聚焦主要通过调节镜头的焦距和光圈来实现。

2. 曝光:当聚焦完成后,快门会打开一段时间,允许光线进入感光元件进行曝光。

曝光时间的长短决定了画面的明暗程度,而快门的打开和关闭速度则决定了画面的清晰度。

3. 图像处理:感光元件将光线转化为电信号传输给影像处理电路。

影像处理电路对电信号进行处理,包括降噪、对比度调整、颜色校正等,最终生成数字图像。

照相机的结构和成像原理

照相机的结构和成像原理

照相机的结构和成像原理照相机是一种用于捕捉和记录图像的设备,它由多个组件和部件组成,每个部件都起着关键的作用。

照相机的结构和成像原理如下:1. 结构组成:a. 镜头系统:镜头是照相机最重要的组件之一,用于聚焦光线并将光线引导到感光元件上。

镜头通常由多个透镜组成,可以通过调整镜片的位置和焦距来控制焦点和景深。

b. 快门系统:快门是允许光线通过镜头并进入感光元件的部件。

它可以打开和关闭,通过控制快门的开启和关闭时间,可以控制感光元件的曝光时间。

c. 感光元件:感光元件是照相机中最关键的部件之一,用于记录光线的信息并将其转化为电信号。

目前最常用的感光元件是CMOS芯片和CCD芯片。

当光线进入感光元件时,它会根据光线的亮度和颜色水平产生电信号。

d. 显示屏:现代数码相机配有一个内置的显示屏,用于实时查看和预览照片。

显示屏还可以用于菜单导航、照片的编辑和删除等功能。

e. 存储设备:照相机还包括一个用于存储照片和视频的设备,这可能是一个内置的存储卡、存储介质或可插拔式存储卡。

2. 成像原理:a. 光线进入镜头:当使用者按下快门按钮时,光线通过镜头进入照相机。

b. 焦点调节:镜头系统使得光线会按照一定方式被聚焦到感光元件上。

通过调整镜头的位置和焦距,可以控制被聚焦的部分以及景深(被聚焦范围的深浅)。

c. 光线记录:光线通过镜头后,会进入感光元件(如CMOS芯片或CCD芯片)。

感光元件上的微小像素会被光线照射,根据照射的亮度和颜色水平,产生相应的电信号。

d. 电信号处理:感光元件上的电信号经过处理和放大,通常由照相机的图像处理器完成。

图像处理器可以校正光线偏移,处理图像的颜色、对比度和锐度等方面,并将图像转化为数字格式进行存储。

e. 图像存储:处理后的数字图像被存储到照相机的存储设备中,例如内置存储卡或可插拔式存储卡。

用户可以选择将图像存储为JPEG、RAW或其他格式。

f. 图像显示:照相机的显示屏可以用于实时查看和预览拍摄的图像。

数码相机的原理和构造

数码相机的原理和构造

数码相机的原理和构造数码相机的原理和构造引言数码相机是现代摄影技术的重要突破,既可以方便地拍摄瞬时的照片,又能随时回放和分享图片。

本文将重点介绍数码相机的原理和构造,帮助读者更好地了解数码相机的工作方式和技术原理。

一、数码相机的工作原理数码相机的工作原理可以简单分为三个步骤:光学成像、图像传感、数字信号处理。

1. 光学成像数码相机通过镜头将光线聚焦在感光元件上,实现光学成像。

镜头是数码相机最关键的组件之一,负责将光线折射和聚焦在传感器上。

镜头的质量和性能直接影响到照片的清晰度和色彩还原度。

2. 图像传感数码相机使用的感光元件主要有两种,一种是CCD(Charge-Coupled Device)传感器,另一种是CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)传感器。

CCD传感器受到光线照射时,会产生一个电荷,该电荷与光线强度成正比。

CMOS传感器则是通过每个感光元件独立产生电荷来记录光线信息。

这些感光元件将光线信息转化为电信号,并传送给下一步骤的数字信号处理。

3. 数字信号处理数字信号处理的过程包括信号的放大、滤波、校正和编码等。

经过AD转换,模拟信号被转换成数字信号。

通过处理器进行数据处理和图像压缩,将原始图像信号转化为数字图像文件。

此外,数码相机还可以进行自动曝光控制、白平衡和对焦等功能的处理。

二、数码相机的构造数码相机主要由以下几个部分组成:镜头、感光元件、图像处理器、闪光灯、LCD屏幕和存储媒介等。

1. 镜头镜头是数码相机的核心部件之一。

数码相机的镜头通常由多个透镜组成,其中至少有一个透镜是可移动的,用于对焦。

通过改变透镜组的位置和形态,镜头能够调整成像的距离和大小。

高质量的镜头能够提供更好的成像质量。

2. 感光元件数码相机使用CCD或CMOS传感器来接收光线转换成的电信号。

传感器的大小会直接影响到数码相机的成像质量和低光照条件下的性能。

较大的传感器通常能够提供更高的分辨率和更低的噪点水平。

照相机的原理及结构

照相机的原理及结构照相机是一种用来捕捉和记录影像的器材。

它通过控制光线的进入方式来收集图像,这种图像可以直接记录在光敏材料上,也可以被转化成电子信号并储存到数字媒介中。

以下是关于照相机的原理及结构的详细解释:1.照相机的原理:在拍摄时,光线通过镜头进入相机,并在其中的透镜组织中被聚焦。

透镜会将图片中的物体反射出的光线聚集并投影在感光材料上。

感光材料在受到光线照射时,会对光线的强弱产生反应,形成一个模拟图像。

这个图像可以是胶片上的化学反应产生的颜色和亮度变化,也可以是传感器上的电子信号的变化。

2.照相机的结构:照相机通常由以下几个主要组成部分构成:(1)机身:照相机的机身是整个相机系统的主要承载结构,提供了稳定度和保护内部元件的功能。

它通常由金属、塑料或合金制成,并具有相机的控制按钮、显示屏以及其他附加功能。

(2)镜头:镜头是照相机最重要的光学部件,由多片透镜构成。

其主要作用是通过聚焦进入镜头的光线,在感光材料上形成清晰的图像。

镜头的特性主要包括焦距、光圈大小和变焦能力。

(3)快门:快门是一个机械装置,控制进入镜头的光线进入感光材料的时间。

它由一个快门帘和快门幕组成,通过开关机关控制光线的进入时间。

打开快门会暴露感光材料一段时间,使其在光线照射下获得适当的曝光。

(4)感光材料:感光材料可以是胶片或传感器。

胶片是由一个或多个涂有感光化学物质的塑料基底组成,用于记录图像。

传感器则是一种通过转换光信号为电信号的电子元件。

感光材料上的光线在被暴露时,会通过化学反应或电子信号的变化记录并储存图像。

(5)曝光控制系统:曝光控制系统主要用于调整光圈和快门速度,以便在不同的拍摄条件下获得适当的曝光。

光圈控制光线通过镜头进入的量,决定图像的景深。

快门速度控制光线进入感光材料的时间,决定图像的明暗程度。

(6)显示屏和存储介质:现代照相机通常配有显示屏,用于预览和查看即拍即看的图像。

同时,照相机也具备内置存储介质(如SD卡),用于储存拍摄的图像和视频。

照相机的工作原理

照相机的工作原理照相机是现代社会中广泛使用的图像捕捉工具之一,通过捕捉光线并将其转化为图像,我们能够记录下珍贵的瞬间,体验到摄影的魅力。

本文将详细介绍照相机的工作原理,包括传统相机和数码相机。

一、传统相机的工作原理传统相机通常由镜头、快门、胶片和暗室组成。

下面将分别介绍各个部分的工作原理。

1. 镜头镜头是照相机的核心部件之一,其工作原理基于光学成像。

镜头由多个透镜构成,通过调整镜头的焦距和光圈大小来控制光线的入射角度和经过透镜的量,完成对场景的聚焦。

当光线通过镜头时,会逐渐折射并最终聚焦在感光介质上,形成一个清晰的图像。

2. 快门快门是相机控制曝光时间的关键部件。

它由两个帘幕组成,当按下快门按钮时,帘幕会快速打开并暴露感光介质,光线进入相机并通过镜头投射到感光介质上,完成曝光过程。

曝光时间的长短决定了图像的明暗程度,较长的曝光时间可以拍摄到运动模糊的图像,较短的曝光时间则可以捕捉到快速移动的对象。

3. 胶片胶片是传统相机中用于记录图像的介质。

当光线进入相机后,会通过镜头投射到胶片上,光敏物质在光线的作用下发生化学反应,记录下图像的细节和颜色。

胶片上的图像需要在暗房中经过化学处理才能得到可见的照片。

二、数码相机的工作原理相较于传统相机,数码相机是一种利用数字技术直接捕捉和存储图像的相机。

数码相机的工作原理包括镜头、传感器和图像处理器。

1. 镜头数码相机的镜头与传统相机类似,通过光学成像原理来聚焦光线。

然而,数码相机的镜头还需要具备数字信号转换功能,将光线转化为数字信号,以便传感器进行处理。

2. 传感器传感器是数码相机的核心部件,其作用是将光信号转换为电信号。

数码相机通常采用CCD(电荷耦合器件)或CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器。

当光线通过镜头进入相机时,传感器上的微小光敏元件会将光信号转换为电荷,并在传感器上形成一个模拟图像。

这些电荷信号会被传感器读取并转换为数字信号,以便进一步的图像处理。

相机的基本构造和原理

相机的基本构造和原理相机是一种用于捕捉影像的装置,它的基本构造和原理决定了它的工作方式和影像的质量。

本文将详细介绍相机的基本构造和原理,帮助读者更好地理解相机的工作原理和使用方法。

一、相机的基本构造1. 镜头:镜头是相机的核心部件,负责收集光线并将其聚焦在感光元件上。

镜头由多个透镜组成,通过光学原理将景物的光线聚焦成图像。

2. 快门:快门控制光线从镜头进入感光元件的时间,决定了曝光的时长。

快门可以控制相机对快速移动的物体进行拍摄,通过调整快门速度,可以达到冻结或模糊运动的效果。

3. 感光元件:感光元件是相机中的一个关键部件,它接收镜头聚焦的光线,并将其转化成电信号。

常见的感光元件有CCD(电荷耦合器件)和CMOS(互补金属氧化物半导体)。

4. 反光板和取景器:反光板的作用是反射从镜头进入相机的光线,使其通过取景器显示。

取景器是用于通过镜头观察和确定拍摄时景物的构图和对焦。

5. 机身和控制器:机身是相机的外壳,内部装载了电路板、控制按钮、存储卡插槽等部件。

控制器负责各种设置和操作功能,如调整曝光、ISO、白平衡等参数。

二、相机的工作原理1. 光学原理:当光线进入镜头时,透过透镜系统的折射和聚焦,形成一个倒立的实像。

这个实像被反射到反光板上,再通过取景器显示。

当按下快门时,反光板翻转,光线通过快门进入感光元件,产生电信号。

2. 曝光和快门速度:曝光是指感光元件接收光线的时间,在摄影中起到控制光线的重要作用。

快门速度决定了曝光时间的长短,即相机关闭快门的时间间隔。

快门速度越快,曝光时间越短,拍摄的画面越清晰。

3. 对焦和自动对焦:对焦是相机将图像的焦点调整到感光元件上,使得图像清晰。

自动对焦功能通过传感器检测图像的清晰度,并调整镜头位置,确保图像的焦点准确。

4. 白平衡:白平衡是根据光源的色温来调整相机感光元件对颜色的准确还原。

不同光源的色温不同,白平衡功能可以消除色温对图像色彩的影响,保证画面色彩的真实性。

照相机工作原理

照相机工作原理照相机是一种常见的光学仪器,用于捕捉和记录静态或动态图像。

它的工作原理涉及光学、电子和机械技术的复杂结合。

下面将详细介绍照相机的工作原理。

1. 光学系统:照相机的光学系统由镜头组成,它的主要功能是将光线聚焦到感光元件上。

镜头通常由多个透镜组成,通过改变透镜的位置和形状,可以调整焦距和景深。

当光线通过镜头时,它会逐渐聚焦并形成一个倒立的实像。

2. 快门:快门是照相机的关键部件之一,它控制光线进入感光元件的时间。

快门由两个帘幕组成,一个在镜头前方,一个在感光元件前方。

当快门打开时,光线通过镜头进入感光元件,当快门关闭时,光线停止进入感光元件。

快门的开启时间可以调整,用于控制曝光时间。

3. 感光元件:感光元件是照相机中最重要的部件之一,它负责将光线转化为电信号。

常见的感光元件有两种类型:CCD(电荷耦合器件)和CMOS(互补金属氧化物半导体)。

当光线进入感光元件时,它会激发感光元件上的光敏元件,产生电荷或电压信号。

4. 图像处理:感光元件将光线转化为电信号后,这些信号会通过电路传输到图像处理器。

图像处理器负责对电信号进行放大、滤波和转换,最终生成数字图像。

图像处理器还可以根据设定的参数对图像进行增强和优化,例如调整亮度、对比度和色彩。

5. 存储和显示:生成的数字图像可以存储在内部存储器或外部存储介质中,如存储卡。

存储的图像可以通过液晶显示屏或电视屏幕进行预览和回放。

一些高端照相机还可以通过无线连接将图像传输到其他设备上进行处理和分享。

总结:照相机的工作原理可以简单概括为光学系统聚焦光线,快门控制光线进入感光元件的时间,感光元件将光线转化为电信号,图像处理器对电信号进行处理,最终生成数字图像。

这些数字图像可以存储、显示和分享。

照相机工作原理的深入了解有助于我们更好地理解照相机的使用和优化图像质量的方法。

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照相机构造原理(一)1\照相术与照相机的形成摄影,不仅被广泛地应用于国民经济中的各个领域,而且已经成为广大人民现代文明生活中的不可缺少的重要组成部分。

现代照相术的起源最早可追溯到墨子(公元前468~376年)在《墨经》一书中提到的小孔成象原理,以及元代赵友钦的针孔成象匣。

在欧洲,16世纪著名画家达芬奇便发现:在一个房间的窗板上戳上一个小孔,然后关上所有的门窗,使房间变得一片黑暗,这时便可看到窗外的景色透过小孔,清晰地倒映在室内的墙壁上。

这就是物理学上的“小孔成象”原理。

后来其他画家把白纸挂在墙壁上,照着倒映着的线条复描,当画家移动挂在墙壁上的白纸与小孔的距离,便可将倒映在白纸上的图象放大或缩小,解决了当时复描图画技术上的一大难题。

17世纪末到18世纪初,随着玻璃工业的发展,人们制成了平板玻璃、玻璃透镜。

有人利用暗室小孔成象的原理制成一个暗箱,箱上装了一块凸透镜以代替小孔,箱子的另一头装了一块磨毛了的平板玻璃。

凸透镜把投射进来的光线聚焦,人们用画笔在那平板玻璃上描画下各种大自然的景色。

这暗箱,就是最原始的照相机。

光学家为改善象质,在透镜上不断地做文章,就形成了一系列照相镜头,这就是现代人所称的照相物镜。

机械设计师不断完善和改造那个笨重的木头暗箱,这就是现代摄影者所称的照相机机身。

但是用画笔来摘下倒映在玻璃上的景色,毕竟太麻烦了,这就需要发明一种能够感光的“照相纸”。

1813年法国的涅普斯发现了一种地沥青受晒后会变色,具有一定的感光性能,便使用它作为感光剂。

具体方法是:把地沥青溶于薄荷油中制成溶液,然后涂在金属板面上;曝光后浸在煤油中,使薄荷油溶于煤油,于是在金属板上便显出影象来了。

不过得到的影象仍然是十分模糊的。

后来,法国画家达盖尔与汉普斯共同进行研究。

直到1839年在达盖尔解决了显影、定影等技术难关后,世界上才公认从那时起发明了照相术。

那时的“胶片”便是碘化银感光板,感光性能实在太差了,加之照相机用的多是用一二块透镜组成的长焦距镜头。

造成进入暗箱的光线很弱,因此拍摄一幅照片需很长时间,形成的影象也太模糊。

人们决心进一步提高感光板对光的敏感程度,即感光度。

1871年发明的溴化银明胶干版法是采用明胶代替硝棉胶,用溴化银代替碘化银,涂在玻璃片上,制成干版。

这样感光度可大大提高,曝光时间缩短为几分之一秒、几十分之一秒,乃至更短的时间。

为了适应感光底板感光度的迅速报高,控制曝光时间的长短,人们在照相机中装上了快门。

这样人们使能拍摄到飞鸟、奔马之类的快速运动物的照片。

当有了镜头、快门、胶片、机身等一系列主要部件后,一个现代照相机的雏形随着照相术的发展就初步完善了(2)――照相机的基本组成一、镜头镜头使景物成倒象聚焦在胶片上。

为使不同位置的被摄物体成象清晰,除镜头本身需要校正好象差外,还应使物距、象距保持共轭关系。

为此,镜头应该能前后移动进行调焦,因此较好的照相机一般都应该具有调焦机构。

二、取景器为了确定被摄景物的范围和便于进行拍摄构图,照相机都应装有取景器。

现代照相机的取景器还带有测距、对焦功能。

三、控制曝光的机构——快门和光圈为了适应亮暗不同的拍摄对象,以期在胶片上获得正确的感光量,必须控制曝光时间的长短和进入镜头光线的强弱。

于是照相机必须设置快门以控制曝光时间的长短,并设置光圈通过光孔大小的调节来控制光量。

四、输片计数机构为了准备第二次拍摄,曝光后的胶片需要拉走,本曝光的胶片要拉过来,因此现代照相机需要有输片机构。

为了指示胶片已拍摄的张数,就需要有计数机构。

五、机身它既是照相机的暗箱,又是照相机各组成部分的结合体。

可用框图表示照相机的最基本组成部分。

其实,就照相机这个基本功能而言,无论是早期的“银版照相机”,还是今日已经高度电子化、自动化、电脑化的照相机,其基本原理都没有多大区别。

3)――照相机的分类照相机一般可按其使用技术特征如:画幅大小、取景方式、快门形式、测光方式来分类,也可按照相机的外形和结构来分类。

具体分类情况如下:(1)按照相机使用的胶片和画幅尺寸可分为35mm照相机(常称135照相机)、120照相机、110照相机、126照相机、中幅照相机和大幅照相机等。

135照相机使用35mm胶片,其所拍摄的标准画幅为24mm X 36mm,一般每个胶卷可拍照36张或24张。

(2)按照相机的外型和结构可分为平视取景照相机和单镜头反光照相机。

此外还有双镜头反光照相机、折叠式照相机、转机、座机等等。

(3)按照相机的快门形式可分为镜头快门照相机(又称中心快门照相机)、焦平面快门照相机、程序快门照相机等。

(4)按照相机具有的功能和技术特性可分为自动调焦照相机,电测光手控曝光照相机,电测光自动曝光照相机等。

此外还有快门优先式、光圈优先式、程序控制式、双优先式、电动卷片(自动卷片、倒片)照相机,自动对焦(AF)照相机,日期后背照相机,内装闪光灯照相机等。

有时也可按照相机的用途来分,如一步成象照相机,立体照相机;有时也可按镜头的特性分为变焦或双焦点照相机。

实际上一架现代照相机往往具有多方面的特征,因此应以综合性的方式来定义。

(4)――摄影光学基础照相机的工作过程,概略地说是应用光学成像原理,通过照相镜头将被摄物体成像在感光材料上。

下面将粗略地介绍摄影光学成像原理:人类对于光的本性的认识,光线的传播及透镜成像原理。

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。

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,小孔成像等。

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,在成像面上成像。

(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。

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,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。

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。

(5)――照相镜头特性及分类照相镜头是照相机的最重要部件之一,一般由多片正透镜、负透镜、胶合透镜组,以及固定这些光学元件的金属隔卷和镜筒组合而成。

它的作用是把被摄目标清晰地成像在感光胶片上。

一、照相镜头的光学特性照相镜头的光学特性可由三个参数来表示,即照相镜头的焦距f、相对孔径D/f和视场角2 ω。

其实就135照相机而言,其标准画幅已确定为24mm X 36mm,则其对角线长度为2η=43.266。

照相机镜头的焦距f和视场角ω之间存在着以下关系:tgω=η/f式中:2η——画幅的对角线长度;f——镜头的焦距。

照相机镜头的另一个最重要的光学特征指标是相对孔径。

它表示镜头通过光线的能力,用D/f表示。

它定义为镜头的光孔直径(也称入瞳直径)D与镜头焦距f之比(图1-2-9)。

例如有个照相机镜头的最大光孔直径是25mm,焦距是50mm,那么这个照相机镜头最大相对孔径就是1/2。

相对孔径的倒数称为镜头的光圈系数或光圈数,又称F数,即F=f/D。

在照相机的镜头上都应标有光圈数。

国家标准按照光通量的大小规定了各级光圈数的排列次序是0.7,l,1.4,2,2.8,4,5.6,8,11,16,22…但国家标准允许镜头的最大相对孔径标记可以不符合标准系列中的数字。

当焦距f固定时,F数与入瞳直径D成反比。

由于通光面积与D的平方成正比,通光面积越大则镜头所能通过的光通量越大。

因此当光圈数在最小数时,光孔最大,光通量也最大。

随着光圈数的加大,光孔变小,光通量也随之减少。

光圈每差一级(其数值比都是1.414),其光通量就相差一倍,如果不考虑各种镜头透过率差异的影响,不管是多长焦距的镜头,也不管镜头的光孔直径有多大,只要光圈数值相同,它们的光通量都是一样的。

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