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1、照相机的工作原理照相机简称相机，是一种利用光学成像原理形成影像并使用底片 记录影像的设备。很多可以记录影像设备都具备照相机的特征。医学 成像设备、天文观测设备等等。照相机是用于摄影的光学器械。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，经冲洗处理（即显 影、定影）构成永久性的影像，这种技术称为摄影术。分为一般的照 相与专业的摄像。照相机品种繁多，按用途可分为风光摄影照相机、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13x17毫米）、
2、126照相机（画面28x28毫米）、135照相机（画面24x18, 24x36毫 米）、127照相机（画面45x45毫米）、120照相机（包括220照相机， 画面60x45,60x60,60x90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。任何一种分类方法都不能包括所有的照相机，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，就构成一个复杂的型谱。 照相机利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
3、经照相镜头传递给感 光材料，最终成为可视的影像。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 或反射准确地聚焦在像平面上。摄影时，必须控制合适的曝光量，也 就是控制到达感光材料上的合适的光子量。因为银盐感光材料接收光 子量的多少有一限定范围，光子量过少形不成潜影核，光子量过多形 成过曝，图像又不能分辨。照相机是用光圈改变镜头通光口径大小， 来控制单位时间到达感光材料的光子量，同时用改变快门的开闭时间 来控制曝光时间的长短。要具备成像、曝光和辅助三大结构系统。成像系统包括成像镜头、测 距调焦、取景系统、附加透镜、滤光镜、效果镜等；曝光系统包括快
4、门机构、光圈机构、测光系统、闪光系统、自拍机构等；辅助系统包 括卷片机构、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组成， 每个镜头都有焦距和相对口径两个特征数据；取景器是用来选取景物 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 同时完成调焦。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。此外还有光电测距、声纳测距、红外线测距等方法，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
5、的主要部件，最常见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组成，在主弹 簧的作用下，连杆和拨圈的动作使叶片 迅速地开启和关闭；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。两帘幕按先后次序 启动，以便形成一个缝隙。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。光圈能改变光路口径，并与快门一起控制曝光量。常见的光圈有连续 可变式和非连续可变式两种。自拍机构是在摄影过程中起延时作用，以供摄影者自拍的装置。使用自拍机构时，首先释放延时器，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
6、式自拍机构是一种齿轮传动的延时 机构，一般可延时812秒；电子式自拍机构利用一个电子延时线 路控制快门释放。结构和元件。通常，照相机主要元件包括：成像 元件、暗室、成像介质与成像控制结构。成像元件可以进行成像。通 常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。成像介质则负责捕捉和记录影像。 包括底片、CCD、CMOS等。暗室为镜头与成像介质之间提供一个 连接并保护成像介质不受干扰。控制结构可以改变成像或记录影像的 方式以影像最终的成像效果。光圈、快门、聚焦控制等。数码相机， 是一种利用电子传感器把光学影像转换成电子数据的照相机。与普通 照相机
7、在胶卷上靠漠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)。在图像传输到计算机 以前，通常会先储存在数码存储设备中(通常是使用闪存；软磁盘与 可重复擦写光盘(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、存储和传输等部件，具有数字化存取模式，与电脑交互处 理和实时拍摄等特点。数码相机最早出现在美国，20多年前，美国 曾利用它通过卫星向地面传送照片，后来数码摄影转为民用并不断拓 展应用范围。优点：1、拍照之后可以立即看
8、到图片，从而提供了对不满意的作品立 刻重拍的可能性，减少了遗憾的发生。2、只需为那些想冲洗的照片付费，其它不需要的照片可以删除。3. 色彩还原和色彩范围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 个时候出现的。伴随着电视的推广，人们需要一种能够将正在转播的 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。同时，它就很快被视为电子成 像技术产生。第二个里程碑式的事件发生在二
9、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 宙里其它的射线之中，显得十分微弱，地面上的接收器无法将信号转 变成清晰的图像。于是工程师们不得不另想办法。1970年是影像处 理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处理后，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 局接收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，主要
10、归功于冷战期间的科 技竞争。而这些技术也主要应用于军事领域，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首次采用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，这正是索尼能够在数码相机市场上傲视群雄的一个原因，因为 核心命脉掌握在自己手中。在冷战结束之后，军用科技很快地转变为了市场科技。1995年， 以生产传统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。这被很多人视为 数码相机市场成型的开端。DC40使用了内置为4MB的内存，不能 使用其它移动存储介质，其38万像素的CCD支持生成756x504的 图像，兼容 Windows 3.1 和 DOS。苹果（APPLE）公司的 QuickTake 100也同时在市场上推出。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 的像素不断增加，相机的功能不断翻新，拍摄的图像效果也越来越接近于传统相机了。照相机品种繁多，按用途可分为风光摄影照相机、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。201333020304孙成新
