照相机的基本结构

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1、第二章 照相机的基本机构第一节 胶片相机的基本结构 第二节数码相机的基本结构一、传统胶片照相机的基本结构照相机的基本结构包括：镜头、快门、取景器 、测距器、卷片装置、暗箱和机身等。测距器（对焦 系统）镜头快 门卷 片 装 置（一）镜头：镜头的作用在于让被摄景物在焦点平 面位置结成清晰的影像，也就是会聚来自外界景物 的反光或者来自发光体的光线，并使被摄景物在感 光片上形成清晰的潜影。（1）镜头的构造：现代相机的镜头均由多组凸透镜和 凹透镜结合而成，实际上是一个复式凸透镜。 （2）镜头成像的原理：凸透镜聚光成像的原理 （3）镜头的焦距：来自无限远处的平行光线经过镜头 的折射在镜头主轴上汇聚成一个清

2、晰的点，这个清晰 的点就是焦点；从焦点到镜头中心的位置就是焦距。 镜头焦距一般用毫米表示，用F表示(focal length)镜头焦距的长短影响其成像的大小：在相同距离拍摄时焦 距长的镜头成像大，焦距短的镜头成像小。物距：在镜头成像中，从被摄物体到镜头中心 的距离。 像距：从镜头中心至所成影像间的距离。 （物距远则像距近，物距近则像距远）镜头 中心焦点焦距 F镜头 中心物距像距凸透镜的成像公式：1/u+1/v=1/f从上述公式可以看出：当固定焦距镜头拍摄时候，物距大，则像距小，影 像就小；物距小，则像距大，影像就大。 思考题：如果我想在物距不变的情况下，拍摄大影像应该怎么办？ （4）镜头的口径

3、和光圈系数 镜头的感光能力强弱与光孔大小（以光束直径来表示）和镜头的焦距 长短之间存在一种比例关系，用公式表示如下：镜头的感光能力=镜头焦距/光束直径 数值越小，孔径越大，感光能力越强，也就是说通光亮在相同时间内越多 ，这样的镜头即使在微弱条件下拍摄，也能使感光胶片获得充足的光 线。镜头的感光能力都标在镜头的前方。 光圈系数相对口径：尽管光圈的有效口径是固定不变的，但是随着光圈的开大或缩 小，实际的通光口径大小却在相应地改变，这种可变的口径称作相对 口径。相对孔径的大小用光圈系数来表示。光圈系数也称为f系数。 f 系数表示的是焦距与镜头相对口径的比值，用公式表示如下： f系数=焦距/相对口径f

4、系数的标法为：1.2(1.4) 2 2.8 4 5.6 8 11 16 22f系数标法的特点： （1）数字的大小与镜头相对口径的大小成反 比，也就是说数字越小，其相对口径越大， 通光量越多。 （2）每相邻两极光圈系数之间的通光效率相 差一倍。f/2是f/2.8的2倍。 （3）每相邻两级光圈系数之间的关系是2的平 方根倍的关系。镜头的光圈系数均标在镜头 的调焦环上。（二）快门1、快门的作用：控制光线在感光片上的停留时间的长 短，对动体摄影而言，它就是用来抓取动态、使动 体在胶片上结成清晰的影像的保证。 2、快门速度：单位是秒，现代照相机可以提供慢至数 秒快至千分之一秒的多级快门速度。快门打开时间

5、 越长，胶片的曝光时间越多，反之，越少。相邻两 极快门速度的曝光相差一倍。 3、现代相机还有B门（用于长时间曝光）。按动打开 快门，松手关闭快门。此外，还用自动曝光的A档 和P档。4、快门的分类（1）按快门在相机的位置来分：镜间快门和焦平快门两种。 （2）按照快门的构造和操作方式不同，又可以将快门分为机械式 、电子式、程序式。 镜间快门：位于镜头的中间，光圈之前。一般由3片到5片薄钢片组 成，可以同时开合，通过开合的快慢来控制曝光时间。 镜间快门的优点：使用任何一级快门速度都能使整个胶片同时曝光 ，在使用闪光灯拍摄时不受闪光同步的限制，使用镜间快门拍 摄动体，还不会产生变形现象。 镜间快门的缺

6、点：受机械力的限制，快门速度不能很高，不超过 1/1000秒。最大缺点是当使用大光圈、高速度的曝光组合时 ，其实际光通量减少。因为在快门开启和闭合之前，其通光光 口径都很小。从而影像了光通量。当光圈变小时，这种现象便 会消失。焦平快门：位于焦点平面的位置，紧挨在感光片 的前面，由不透光的帘布或者金属帘片组成，通 过帘片间的裂口来控制曝光时间。焦平快门的优点： 第一、可以达到较高的快门速度，一般在 1/1000以上，最高可以达1/10000以上。 第二、可以用来抓拍及其高速的动体。 焦平快门的缺点： （1）在使用高速快门时，动体的影像会变形 ，而且动体运动速度越快，影像变形的程度 越高。 （2）

7、闪光连动的快门速度有一定的限制。（3）镜头的视角镜头很人眼一样，其视野有一定的角度，称为 视角。视角的大小，取决于镜头焦距的长短 和所拍摄使用底片的尺寸。一般来讲，焦距 长的镜头视角小，焦距越短，视角越大。 视角的测定方法是：当镜头与底片保持在焦点 距离时，由镜头中心至底片对角线端引出直 线，其所形成的夹角，便是该镜头的视角。（镜头的视角示意图）镜头 的视 角焦距与视角的关系：（三）测距系统1.被拍摄的景物有时候离得近，有时候离得远。为了使被摄景物在 感光片上结成清晰的影像，就的根据被摄景物的远近来调整镜 头至感光片之间的距离，这种调整的过程就是对焦或者称为测 距。用于调整距离的设置就是测距系

8、透，也称测距器，或称对 焦系统。 2. （1）连动式测距系统：这种类型的相机，其测距系统与镜头的 伸缩联动，通过镜头的伸缩来调节距离。并以测距器中所见物 体的虚实二影的重合（重影式）或物体上下两截的结合（截影 式）来作为对焦是否准确的判断依据。 （2）反光式 第一：采用反光式测距系统的照相机称为反光式相机。这种相机用 一个与镜头成45角的镀银反光镜，把被摄景物的影像反射到 装有磨砂玻璃的取景器上，当镜头伸缩调整距离时，磨砂玻璃 上的影像就会逐渐由模糊变清晰。看得越清晰，表明测距越准 确。第二：现代相机在上述反光原理的基础上，在45角的反 光镜上端装有五棱镜，通过光的折射原理，使拍摄者可以 平视

9、对焦。这种测距系统的最大缺点就是在光线较暗时， 影像也暗，不易看清楚。上述两种方法各有利弊，因此，新型相机采用了两者 的长处，对对焦屏进行改进，采用了综合对焦的方 法。 （四）取景器 （1）取景器的作用有三个：一是被摄景物；二是用于 界定拍摄景物的范围；三是用来确定对景物的取舍 和安排画面的布局。 （2）取景器观察到的景物应与感光片上所拍摄到的景 物一致，否则会有视差问题。现代单镜头反光照相 机，多把取景和测距的功能结合在一起，镜头既用 作测距，有用作取景和拍摄，因此没有视差现象产 生。第一、单镜头反光俯视取景器：这种取景器位于相 机正上方，通过镜头内装有的45反光镜把被摄景 物的影像反射到磨

10、砂玻璃上。这种取景器的缺点是 所看到的影像与实际景物左右相反，有些别扭。可 以采取多种取景方法（胸平取景、仰视取景、俯视 取景）。 第二、单镜头反光平视取景器 这种相机又在45角的反光镜上端装了一个五棱 镜，从而使拍摄者可以平视测距取景，又称眼 平取景器。它将拍摄和取景合一，拍到的画面 就是看到的画面，使用起来十分方便，现代相 机大都使用这种取景方式。单镜头 反光示 意图（关于单镜头反光相机的说明）o单镜头反光照相机是用一只镜头并通过此镜 头反光取景的相机。它只有一个镜头，既用它摄影也用它 取景，因此视差问题基得到解决。摄影者通 过取景目镜就能观察景物、而且是上下左右 都与景物相同的影像，因此

11、取景、调焦都十 分方便。摄影时，反光镜会立刻弹起来，镜 头光圈自动收缩到预定的数值，快门开启使 胶片感光；曝光结束后快门关闭，反光镜和 镜头光圈同时复位。 o单镜头反光相机可以随意换用与其配套的各种广角 、中焦距、远摄或变焦距镜头，也能根据需要在镜 头安装近摄镜、加接延伸接环或伸缩皮腔。总之凡 是能从取景器里看清楚的景物，照相机都能拍摄下 来。使用胶卷的简易型单镜头反光照相机一 般不用五棱镜（如长城型），可直接在毛 玻璃上取景、调焦；中、高档单镜头反光照相机还 可以换上俯视取景器取景（如珠江、尼 康），因此同样可以象双镜头反光相机一样进 行低位仰摄或倒置取景。这也是单镜头反光照相机 逐步取代双

12、镜头反光照相机的原因之一。 o单镜头反光照相机的缺点是：o（1）增加反光镜室和五棱镜以后，机身加高、加 厚，重量增加；o（2）反光镜弹起来的一瞬间还会出现机械震动和 噪音；o（3）从按下快门钮到启动快门的时间间隔也比其 它照相机略长；o（4）使用小口径镜头在光线较差的环境中取景、 调焦，会因取景屏较暗而产生困难，易造成聚焦失 误。因此国外的一些新闻记者又拿起了平视取景、 双影重合调焦的照相机，他们认为这种照相机小巧 轻便、取景明亮调焦迅速，便于抢拍镜头。 单镜头反光数码相机 ： 单镜头反光数码照相机大多是在现有成熟的35毫米 单镜头反光照相机基础上更换成像部件（比如将传 统的胶片成像部件更换为

13、CCD成像的相关部件）而 形成的，这一点与APS单镜头反光照相机是把成熟 的35毫米单镜头反光照相机APS化的情况很相似。 但镜头反光数码照相机是传统银盐胶片成像照相机 和数字化的电子像照相机“联婚”的结合体，从外表 看，它与装有外接式马达输片装置的35毫米单镜 头反光照相机十分相似，这一点与自动袖珍数码照 相机不同，自动袖珍数码照相机的外形，多与传统 照相机的差异较为明显。o单镜头反光数码像相机不仅保留了35毫米单镜头反 光照相机上绝大多数的功能（如各种测光、自动曝 光、自动对焦等功能），而且操作也几乎一模一样 ，这使得一些传统照相机的用户，能很快适应单镜 头反光数码照相机。o单镜头反光数码

14、照相机目前被广泛运用于新闻摄影 、体育摄影、广告摄影或军事摄影等专业摄影领域 ，这种照相机所摄的图像在制成小于或者等于10英 寸的照片时，可以达到与银盐照片相比拟的质量。 从单镜头反光数码照相机体积看，多数单镜头反光 数码照相机的机身看起来比传统35毫米单镜头反光 照相机的机身更高、更厚，这是由于这种照相机增 添了数码处理部分及存贮装置的之缘故。（五）卷片装置：卷片装置的作用是把装在相机 内的胶卷一张一张地依次拍摄。卷片的形式多样 ，主要有扳把式、摇把式、旋纽式等。o（1）现代相机的卷片与快门是连动同时完成的， 拍摄完一张必须再卷过一张片子，快门才按的动。o（2）135相机的卷片多为扳把式，扳

15、到位一张， 按下快门，才能过另一张。要注意卷片时别用力过 猛。o（3）现代相机上弦、卷片、计数同时完成，应注 意计数器上的张数，及时更换胶卷，防止拍摄完后 硬过卷而使胶片断裂，造成不便。（六）暗箱和机身（1）暗箱是用来连接镜头和机身的部分，本身不透 光，并能将通过镜头的光线与其他外界光线隔开的 作用。现代相机多以镜头筒代替暗箱，其伸缩均在 镜头筒内完成。 （2）机身是整个相机的支持者或者说是相机的躯壳 ，有了它，相机的各个部位才能结合成一个整体。 135相机的机身是长方形，120是正方形，135 相机的机身小于120相机的机身，原因是所用的胶 卷的尺寸不同。（七）其他装置（1）闪光连动装置：使

16、快门与闪光连动。闪光连动装置有连 线式和插座式两种。 （2）自拍装置的作用： 一是在无人帮助拍摄时，可将相机固定在一个位置上，取好景 ，对好焦，再进入预设画面，让相机自动拍下预设画面。 二是在使用慢门时，为防止触动可造成相机震动的情况，可用 自拍功能，以保证快门开闭时相机的稳定。（3）测光装置：简单了解一下使用方法。作业： 1、同一个固定焦距的相机，在f/2的情况下，相对口 径为20毫米，那么在f/4的情况下，相对口径是多 少？两种情况下通光效率之比是多少？ 2、光圈的作用是什么？快门的作用是什么？如果使用 相同参数的胶卷，正确曝光的一种组合是：f/2 t=1/500,那么若快门时间设置为t=1/250 光圈应 该设置为多少？ 若光圈设置为 f/4，快门时间应该 是多少？第二节 数码相机工作原理1.与传统相机相比，传统相机使用“胶卷”作为其记录 信息的载体，而数码相机的“胶卷”就是其成像感光 器件，而且是与相机一体的，是数码相机的心脏。 感光器是数码相机的核心，也是最关键的技术。数 码相机的发展道路，可以说就是感光器的发展道路