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照相机的工作原理

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照相机的工作原理_第1页
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照相机的工作原理照相机简称相机,是一种运用光学成像原理形成影像并使用底片记录影像的设备诸多可以记录影像设备都具有照相机的特性医学成像设备、天文观测设备等等照相机是用于照相的光学器械被摄景物反射出的光线通过照相镜头(摄景物镜)和控制曝光量的快门聚焦后,被摄景物在暗箱内的感光材料上形成潜像,经冲洗解决(即显影、定影)构成永久性的影像,这种技术称为照相术分为一般的照相与专业的摄像照相机品种繁多,按用途可分为风光照相照相机、印刷制版照相机、 数码照相机 文献缩微照相机、显微照相机、水下照相机、航空照相机、高速照相机等;按照相胶片尺寸,可分为110照相机(画面13×17毫米)、126照相机(画面28×28毫米)、135照相机(画面24×18,24×36毫米)、127照相机(画面45x45毫米)、120照相机(涉及220照相机,画面60×45,60×60,60×90毫米)、圆盘照相机(画面8.2x10.6毫米);按取景方式分为透视取景照相机、双镜头反光照相机、单镜头反光照相机任何一种分类措施都不能涉及所有的照相机,对某一照相机又可分为若干类别,例如135照相机按其取景、快门、测光、输片、曝光、闪光灯、调焦、自拍等方式的不同 ,就构成一种复杂的型谱。

照相机运用光的直线传播性质和光的折射与反射规律,以光子为载体,把某一瞬间的被摄景物的光信息量,以能量方式经照相镜头传递给感光材料,最后成为可视的影像照相机的光学成像系统是按照几何光学原理设计的,并通过镜头,把景物影像通过光线的直线传播、折射或反射精确地聚焦在像平面上照相时,必须控制合适的曝光量,也就是控制达到感光材料上的合适的光子量由于银盐感光材料接受光子量的多少有一限定范畴,光子量过少形不成潜影核,光子量过多形成过曝,图像又不能辨别照相机是用光圈变化镜头通光口径大小,来控制单位时间达到感光材料的光子量,同步用变化快门的开闭时间来控制曝光时间的长短 从完毕照相的功能来说,照相机大体要具有成像、曝光和辅助三大构造系统成像系统涉及成像镜头、测距调焦、取景系统、附加透镜、滤光镜、效果镜等;曝光系统涉及快门机构、光圈机构、测光系统、闪光系统、自拍机构等;辅助系统涉及卷片机构、计数机构、倒片机构等镜头是用以成像的光学系统,由一系列光学镜片和镜筒所构成,每个镜头均有焦距和相对口径两个特性数据;取景器是用来选用景物和构图的装置,通过取景器看到的景物,凡能落在画面框内的部分,均能拍摄在胶片上 ;测距器可以测量出景物的距离,它常与取景器组合在一起,通过连动机构可将测距和镜头调焦联系起来,在测距的同步完毕调焦。

光学透视或单镜头反光式取景测距器都须手动操作,并用肉眼判断此外尚有光电测距、声纳测距、红外线测距等措施,可免除手动操作,又能避免肉眼判断带来的误差,以实现自动测距快门是控制曝光量的重要部件,最常用的快门有镜头快门和焦平面快门两类镜头快门是 照相机 由一组很薄的金属叶片构成,在主弹簧的作用下,连杆和拨圈的动作使叶片迅速地启动和关闭 ;焦平面快门是由两组部分重叠的帘幕(前帘和后帘)构成,装在焦平面前方附近两帘幕按先后顺序启动,以便形成一种缝隙缝隙在胶片前方扫过,以实现曝光光圈又叫光阑,是限制光束通过的机构,装在镜头中间或后方光圈能变化光路口径,并与快门一起控制曝光量常用的光圈有持续可变式和非持续可变式两种自拍机构是在照相过程中起延时作用,以供照相者自拍的装置使用自拍机构时,一方面释放延时器,经延时后再自动释放快门自拍机构有机械式和电子式两种,机械式自拍机构是一种齿轮传动的延时机构,一般可延时8~12秒 ;电子式自拍机构运用一种电子延时线路控制快门释放构造和元件 一般,照相机重要元件涉及:成像元件、暗室、成像介质与成像控制构造成像元件可以进行成像一般是由光学玻璃制成的透镜组,称之为镜头小孔、电磁线圈等在特定的设备上都起到了“镜头”的作用。

成像介质则负责捕获和记录影像涉及底片、CCD、CMOS等暗室为镜头与成像介质之间提供一种连接并保护成像介质不受干扰控制构造可以变化成像或记录影像的方式以影像最后的成像效果光圈、快门、聚焦控制等 数码相机,是一种运用电子传感器把光学影像转换成电子数据的照相机与一般照相机在胶卷上靠溴化银的化学变化来记录图像的原理不同,数字相机的传感器是一种光感应式的电荷耦合-{zh-cn:器件;zh-tw:组件}-(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)在图像传播到计算机此前,一般会先储存在数码存储设备中(一般是使用闪存;软磁盘与可反复擦写光盘(CD-RW)已很少用于数字相机设备)数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品它集成了影像信息的转换、存储和传播等部件,具有数字化存取模式,与电脑交互解决和实时拍摄等特点数码相机最早出目前美国,20近年前,美国曾运用它通过卫星向地面传送照片,后来数码照相转为民用并不断拓展应用范畴长处:1、拍照之后可以立即看到图片,从而提供了对不满意的作品立即重拍的也许性,减少了遗憾的发生2、只需为那些想冲洗的照片付费,其他不需要的照片可以删除3.色彩还原和色彩范畴不再依赖胶卷的质量。

4.感光度也不再因胶卷而固定光电转换芯片能提供多种感光度与选择诞生:数码相机的历史可以追溯到上个世纪四五十年代,电视就是在那个时候浮现的随着着电视的推广,人们需要一种可以将正在转播的电视节目记录下来的设备1951年宾·克罗司比实验室发明了录像机(VTR),这种新机器可以将电视转播中的电流脉冲记录到磁带上到了1956年,录像机开始大量生产同步,它就不久被视为电子成像技术产生第二个里程碑式的事件发生在二十世纪六十年代的美国宇航局(NASA)在宇航员被派往月球之前,宇航局必须对月球表面进行勘测然而工程师们发现,由探测器传送回来的模拟信号被夹杂在宇宙里其他的射线之中,显得十分单薄,地面上的接受器无法将信号转变成清晰的图像于是工程师们不得不另想措施1970年是影像解决行业具有里程碑意义的一年,美国贝尔实验室发明了CCD当工程师使用电脑将CCD得到的图像信息进行数字解决后,所有的干扰信息都被剔除了后来“阿波罗”登月飞船上就安装有使用CCD的装置,就是数码相机的原形阿波罗”号登上月球的过程中,美国宇航局接受到的数字图像如水晶般清晰在这之后,数码图像技术发展得更快,重要归功于冷战期间的科技竞争而这些技术也重要应用于军事领域,大多数的间谍卫星都使用数码图像科技。

在数码相机发展史上,不得不提起的是索尼公司索尼公司于1981年8月在一款电视摄像机中初次采用CCD,将其用作直接将光转化为数字信号的传感器索尼每年生产的CCD占据了全球50%的市场,这正是索尼可以在数码相机市场上傲视群雄的一种因素,由于核心命脉掌握在自己手中在冷战结束之后,军用科技不久地转变为了市场科技1995年,以生产老式相机和拥有强大胶片生产能力的柯达(Kodak)公司向市场发布了其研制成熟的民用消费型数码相机DC40这被诸多人视为数码相机市场成型的开端DC40使用了内置为4MB的内存,不能使用其他移动存储介质,其38万像素的CCD支持生成756×504的图像,兼容Windows 3.1和DOS苹果(APPLE)公司的QuickTake 100也同步在市场上推出当时两款相机都提供了对电脑的串口连接这之后,数码相机就如雨后春笋般不断由各相机厂商推出,CCD的像素不断增长,相机的功能不断翻新,拍摄的图像效果也越来越接近于老式相机了 照相机品种繁多,按用途可分为风光照相照相机、印刷制版照相机、文献缩微照相机、显微照相机、水下照相机、航空照相机、高速照相机等33020304孙成新。

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