照相機(jī)構(gòu)造原理詳解
(1)――照相術(shù)與照相機(jī)的形成
攝影,不僅被廣泛地應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)中的各個(gè)領(lǐng)域,而且已經(jīng)成為廣大人民現(xiàn)代文明生活中的不可缺少的重要組成部分。
現(xiàn)代照相術(shù)的起源最早可追溯到墨子(公元前468~376年)在《墨 ..
一、照相鏡頭的光學(xué)特性
照相鏡頭的光學(xué)特性可由三個(gè)參數(shù)來表示,即照相鏡頭的焦距f、相對孔徑D/f和視場角2ω。其實(shí)就135照相機(jī)而言,其標(biāo)準(zhǔn)畫幅已確定為24mm X 36mm,則其對角線長度為2η=43.266。照相機(jī)鏡頭的焦距f和視場角ω之間存在著以下關(guān)系: tgω=η/f 式中:2η——畫幅的對角線長度; f——鏡頭的焦距。 照相機(jī)鏡頭的另一個(gè)最重要的光學(xué)特征指標(biāo)是相對孔徑。它表示鏡頭通過光線的能力,用D/f表示。它定義為鏡頭的光孔直徑(也稱入瞳直徑)D與鏡頭焦距f之比(圖1-2-9)。例如有個(gè)照相機(jī)鏡頭的最大光孔直徑是25mm,焦距是50mm,那么這個(gè)照相機(jī)鏡頭最大相對孔徑就是1/2。相對孔徑的倒數(shù)稱為鏡頭的光圈系數(shù)或光圈數(shù),又稱F數(shù),即F=f/D。 在照相機(jī)的鏡頭上都應(yīng)標(biāo)有光圈數(shù)。國家標(biāo)準(zhǔn)按照光通量的大小規(guī)定了各級光圈數(shù)的排列次序是0.7,l,1.4,2,2.8,4,5.6,8,11,16,22…但國家標(biāo)準(zhǔn)允許鏡頭的最大相對孔徑標(biāo)記可以不符合標(biāo)準(zhǔn)系列中的數(shù)字。當(dāng)焦距f固定時(shí),F(xiàn)數(shù)與入瞳直徑D成反比。由于通光面積與D的平方成正比,通光面積越大則鏡頭所能通過的光通量越大。因此當(dāng)光圈數(shù)在最小數(shù)時(shí),光孔最大,光通量也最大。隨著光圈數(shù)的加大,光孔變小,光通量也隨之減少。光圈每差一級(其數(shù)值比都是1.414),其光通量就相差一倍,如果不考慮各種鏡頭透過率差異的影響,不管是多長焦距的鏡頭,也不管鏡頭的光孔直徑有多大,只要光圈數(shù)值相同,它們的光通量都是一樣的。對照相機(jī)鏡頭而言,F(xiàn)數(shù)是個(gè)特別重要的參數(shù),F(xiàn)數(shù)越小,鏡頭的適用范圍越廣。 二、照相鏡頭的分類 照相鏡頭的分類方法很多,但通常按下述的方法來分類: (l)按鏡頭的焦距或視場角來分類,把鏡頭分成:標(biāo)準(zhǔn)鏡頭,短焦(廣角)鏡頭,長焦(望遠(yuǎn))鏡頭三類。 一般照相機(jī)出售時(shí),大都配置有標(biāo)準(zhǔn)鏡頭。標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的焦距和底片畫幅的對角線長度基本相等。其視場角雖仍有大小差別(一般在45°~55°之間),但大都接近人眼的視角。因此用標(biāo)準(zhǔn)鏡頭拍攝的照片,其畫面景物的透 視關(guān)系比較符合人們的視覺習(xí)慣。由于標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的焦距、視場角、拍攝范圍、景深,以及在相同拍攝距離上所獲得的影象尺寸等均比較適中,因而這種鏡頭應(yīng)用最廣泛,最適合拍攝人像、風(fēng)光、生活等各種照片。 廣角鏡頭就是短焦距鏡頭。根據(jù)焦距的長短又有廣角與超廣角鏡頭之分。其特點(diǎn)是:焦距短、視場角大、拍攝景物范圍廣。在環(huán)境狹窄無法增加距離的情況下,使用廣角鏡頭可以擴(kuò)大拍攝視野,在有限距離范圍內(nèi)拍攝出全景或大場面的照片。廣角鏡頭還具有超比例地渲染近大、遠(yuǎn)小的特點(diǎn),有夸張前景的作用。在攝影中可充分利用其所創(chuàng)造的特殊透 視關(guān)系,來夸大景物的縱深感,突出所強(qiáng)調(diào)的主體部分。廣角鏡頭的焦距較短,景深較長,拍出的照片遠(yuǎn)近都很清晰。因此,它比技適合于抓拍一些來不及從容對焦的活動,比較適宜拍攝大場面的新聞?wù)掌蛟谑覂?nèi)拍攝家庭生活照片等。由于廣角鏡頭的祝場角大,景深范圍大,在風(fēng)光攝影中它是不可缺少的攝影鏡頭。目前市場上一般的塑料自動照相機(jī)都裝配了廣角鏡頭。 中焦距鏡頭屬于長焦距鏡頭一類,中焦距鏡頭的焦距約為標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距的兩倍,長焦距鏡頭其焦距則更長一些。其共同的特點(diǎn)是:焦距長,視場角小,在底片上成像大。所以在同一距離上能拍得比標(biāo)準(zhǔn)鏡頭更大的影象。它適合于在遠(yuǎn)處拍攝人物或動物的活動,拍攝一些不便于靠近的物體,從而獲得神態(tài)自然、生動逼真的畫面。由于中、長焦距鏡頭的景深范圍比標(biāo)準(zhǔn)鏡頭小,利用此特性有利于虛化對焦主體前后雜亂的背景,而且被攝主體與照相機(jī)一般相距比較遠(yuǎn),在人象或主景的透 視方面出現(xiàn)的變形較小,拍出的人象會更生動,因此人們常把中焦鏡頭稱為人像鏡頭。一般的民用用戶很少使用長焦鏡頭,這是因?yàn)殚L焦鏡頭的鏡筒較長,重量重,價(jià)格相對來說也比較貴,而且其景深比較小,在實(shí)際使用中較難對準(zhǔn)焦點(diǎn),因此常用作專業(yè)攝影。 (2)按鏡頭的聚光能力分為超透光力鏡頭,照相物鏡其相對孔徑的大小應(yīng)達(dá)到1:2.8以上;強(qiáng)透光力鏡頭,1:3.5~1:5.8;正常透光力鏡頭,1:6.3~1:9;弱透光力鏡頭,小于1:9。 (3)按鏡頭的焦距能否變化,又可分為定焦鏡頭和變焦鏡頭兩類。 |
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