照相機的主要結構業(yè)界材料

1、照相機的主要結構 照相機的結構示意圖 機身鏡頭光圈快門 膠卷卷片器取景框      照相機是一種集光學、機械、化學、電子、材料于一體的儀器，大小部件很多，但其主要部件有鏡頭、 光圈、快門、 取景器、測距器、機身、卷片裝置、閃光連動和自拍機等。 一、鏡頭的結構和成像原理鏡頭是照相機的眼睛，它和人的眼睛一樣，能使被攝物體形成一定的景象，并如實地記錄在感光片或者磁盤上?，F(xiàn)代照相機機的鏡頭是一種復式鏡頭，它是由三、四片或者六、七片不等的凹凸透鏡組成。這些鏡頭口徑大，并其表面有鍍膜，大大提高了鏡頭的透光能力和成象的清晰度，克服了單透鏡照相機容易出現(xiàn)的變形現(xiàn)象。鏡頭

2、分為固定鏡頭和活動鏡頭兩種，都安裝在照相機的前端。1、鏡頭的成像原理： 構成鏡頭的主要成分是玻璃透鏡。透鏡又分凹透鏡和凸透鏡兩種。凹透鏡只能發(fā)散光線，不能成像； 凸透鏡有聚光 的作用，能把外界的各種光線會集起來，形成一定的影像?，F(xiàn)代照相機的復式鏡頭都具有聚光成像的作用，而凹透鏡雖然沒有聚光成像作用，但它有校正鏡頭成像時出現(xiàn)的各種像差的功能。 從凸透鏡成像原理圖可以看出，凸透鏡左邊有一個光點，透鏡 將它的發(fā)散光線分別向主軸折射，最后所有的光線會集成一個很清晰的小亮點。這個小亮點就是透鏡左邊光亮點的“像”，也就是光學上講的“焦點”。 假如透鏡左邊的光點換成一個物體，那么在透鏡右邊就不是一個小光點了

3、，而是這個物體的影像了。 影像倒置：經(jīng)過透鏡聚成的物體的影像，其各個部分的位置和 原物體恰恰相反，上下顛倒，左右移位。這是因為光線都是直線傳播的，這些光線穿過透鏡分別向主軸折射后，到達成像屏上就會聚成一定的影像。這時從圖中可看到，從物體下部射來的光線并不會聚在下邊，而是在上面；從物體左邊射來的光線也不會聚在左邊，而是在右面。所以說，物體通過透鏡會聚成的影像，其各部分的位置都是和原物體相互倒置的。2、鏡頭的焦距： 透鏡成像在理想的情況下，同一物點發(fā)出的全部光線，通過透鏡后仍相交于一點，每一條直線都相對于惟一的一條直線，每一個平面，都對應于惟一的一個平面。這種物與像一一相對應的關系，叫做共軛關系。

4、一般地說，被攝物體離鏡頭30米以上，即稱之為無窮遠，用符號“”表示。無窮遠處的物體散射出來的光線，通過鏡頭的透鏡形成的像點，就是焦點。從焦點到透鏡中心的距離，就是焦距。焦距用符號“f”來表示。除了變焦鏡頭以外，其它的 鏡頭的焦距都是固定的。常見的鏡頭的焦距有2.8cm、3.5cm、5cm、9cm、13.5cm等多種。 鏡頭焦距的長短，直接影響物體成像的大小。在同一地點，用不同焦距的鏡頭拍攝同一物體，其形成的影像的大小是不一樣的。這個變化的規(guī)律是，用的鏡頭的焦距越長，其物體成像就會越大。反之，鏡頭的焦距越短，其拍攝物體的影像就會越小。即物體成像的大小與鏡頭的焦距的長短成正比。鏡頭焦距增加一倍，物

5、體成像也就增加一倍。如下圖所示。鏡頭焦距的長短還影響到鏡頭的透光量、鏡頭的視角大小和景深的長短。凡是焦距長的鏡頭，其透光的能力較弱，視角較小，景深較短；而焦距短的鏡頭，其透光能力就較強，視角也較大，景深較長。因此，在攝影時就要根據(jù)不同的需要，選取不同焦距的鏡頭。3、鏡頭口徑的光圈系數(shù)：鏡頭的口徑就相當于房子的窗口，窗子越大，進入房子里的光線就越多，室內就越明亮。鏡頭的焦距就相當于房子 的深度。鏡頭的焦距越長，感光片上得到的光線照度就越弱；鏡頭的焦距越短，感光片上得到的光線照度就越強。例如，有兩個口徑都為一吋的鏡頭，但它們的焦距不一樣，分別為8吋和16吋，口徑與焦距的比值為1：8和1：16，顯然

6、，焦距為8吋的鏡頭比焦距為16吋的鏡頭的光通量要大。 我們通常把1：8 和1：16的比值寫成f8和f16，“f”是一個系數(shù)，它表明鏡頭焦距對鏡頭口徑的倍數(shù)。 口徑相同 的鏡頭，焦距越長，f系數(shù)的數(shù)值就越大，而f系數(shù)的數(shù)值就越大，鏡頭的透光能力就越弱。如f2.8>f3.5>f5.6>f8> f11>f16>f22。 自然界的光線是瞬息變化的，時強時弱。在拍攝時，為了能讓所需要的光線完全通過透鏡，折射到感光片上，使物體清晰成像，最理想的辦法是使鏡頭的口徑能隨意調節(jié)，控制進入鏡頭光線的多少，于是，人們就在鏡頭上安裝上了“光圈”裝置。 光圈一般都是由十幾片微薄的鋼片

7、組成，裝在復式透鏡的中間，由按鈕調節(jié)圓孔的大小。這些不同口徑的圓孔，其主要的功能就是控制通過鏡頭的光通量。圓孔的大小由數(shù)字表示，分別為1.4、2.8、4、5.6、8、11、16、22等，這些光圈的讀數(shù)與鏡頭的相對口徑大小是一致的。這樣，雖然鏡頭的口徑不變，但由于光圈的調節(jié)圓孔的大小，也就是調節(jié)了鏡頭口徑的大小，以此來調節(jié)透過鏡頭的光通量，使到達感光片上的光的強度始終保持在一個恒定的量上，感光片也就得到了正確的感光。 以上光圈各檔的數(shù)值通常又稱之為光圈系數(shù)，都刻在了鏡頭的邊緣上。 從光圈系數(shù)的排列上可以看出，光圈越小，其通過鏡頭的光通量就越小，而f系數(shù)的比值卻越來越大，從 1.4一直遞增為22。

8、f系數(shù)比值大小，和實際鏡頭的光通量成反比，也就是說，光圈的讀數(shù)越大，光圈開的就越小，通過鏡頭的光通量也就越少。 4、鏡頭的視角： 鏡頭的視角范圍有一定的限度。鏡頭視角的大小，取決于鏡頭焦距的長短和用底片尺寸的大小。焦距短，底片尺寸大，視角也就大，拍攝范圍廣；反之，焦距長，而底片小，視角也就小，拍攝范圍自然也就小。(右圖所示) 一般標準鏡頭的視角大約在50度左右。測定鏡頭視角的方法是：當鏡頭與底片保持在焦點距離時，由鏡頭中心到底片對角線兩端所形成的夾角，即是鏡頭的視角。例如焦距為6mm、f/2.8 fisheye-nikkor ais的尼康超廣角鏡頭，（左圖）極適合于用來創(chuàng)造特別效果，220&#

9、176;的視角比一般的魚眼鏡大出40°，f/2.8的最大光圈使這支鏡頭能夠在極暗的光線條件下進行拍攝。近攝距離：28厘米，5片濾鏡內置于鏡頭中的旋轉塔上。 5、加膜鏡頭：相機 鏡頭的透鏡表面，往往呈紫色、米黃色、深藍色等，這是在鏡頭透鏡的制作時，讓氟化物在高度真空中蒸發(fā)，在透鏡的表面上就形成了一層帶色的薄膜。其目的就是為了盡量減少光線通過鏡頭時的反射， 降低光線的損失，把盡量多的光線都通過透鏡到達感光片，讓感光片正確感光（左圖）。二、鏡頭的景深和超焦距（1）景深的形成：在攝影過程中，需要調準鏡頭的焦距才能拍攝出清晰的照片，由于視場中的物體離鏡頭的距離是不一樣的，也就是說它們的焦點是不

10、在一 個焦點平面上的，由于鏡頭有共軛焦點（如左圖所示）。圖中a、b、c分別表示場景中的三個物點，若以a為目標聚焦，則a的像落在焦點平面上 的就是a，那么在a點前后的b、c兩點，其落在焦點平面上的就是b和c，是一個光斑，叫做彌散圈。當這個彌散圈的直徑小到人的肉眼分辯 不出來時，b、c的光斑也被認為是清晰的像點，在焦點平面上，b、c的成像清晰范圍叫做焦深。與焦深相對應的被攝景物的清晰范圍叫做景深。從被攝物到最近清晰點的距離叫前景深，被攝物到最 遠清晰點的距離叫后景深。前后景深的和叫全景深，簡稱景深。把不影響成像清晰度的最大模糊圈稱為容許的彌散圈。彌散的直徑是決定攝影焦深和測距精度的重要參數(shù)。這個量

11、值，由觀看照片的距離、 放大倍率和眼睛的分辯率來決定的。從計算和實驗的結果證明，人眼觀看任何物體，當人眼距離越過被觀察物體直徑3450倍時，這個物體成像 就是一個小點。一般的照片，（照度為50200lx，照片的最大密度是1.9）以0.1mm作為照相容許彌散圈的直徑，就是按照345mm視線距離來決 定的，這時，視角正好為1，而平時明視距離觀察即250mm，觀察0.1mm物體時，其相應的視角比人眼的極限分辯角稍大一點(人眼的鑒別角2 -3)也是容許的。    135膠卷的彌散圈應在1/201/30mm,120膠卷則在1/101/20mm。通常規(guī)定的彌散圈直徑以不超過該

12、照相機標準鏡頭焦距 的1/1000為原則。135照相機的標準鏡頭為50mm，它的1/1000就是1/20mm。如在135照相機上換上一個500mm長焦距鏡頭，仍按50mm計算，因為 膠片的尺寸未變。 （2）影響景深的因素景深的大小是由光圈的大小、鏡頭的焦距和鏡頭到被攝物體之間的距離而決定的。光圈大小也決定了景深的大小。光圈越大，景深越短；光圈越小，景深越長。在拍攝中，欲取最小景深的最簡單的方法是使用最大光圈。如果由于光線太亮，使用最大光圈配合相機上的最快速度，曝光仍然過度的話，解決的方法之一是使用“灰色濾鏡”，方法之二是換用片速低一些的膠卷。要想使所有的被攝景物在畫面上都能較為清晰地顯現(xiàn)，則需

13、要盡可能大的景深，景深越大，被攝景物的清晰度也就越高。欲取最大景深的最簡易的方法就是縮小光圈，盡可能使用相機上的最小光圈。焦距的長短，直接影響著景深的長短，在同一個光圈、同一地點拍攝同個景物，鏡頭焦距越長，它的景深就越短。用長焦距鏡頭拍攝，鏡頭伸出的長度，比短焦距要長，在焦點平面上形成的彌散圈直徑也大，焦深和景深也就變小了。物距的遠近。在光圈和鏡頭焦距不變的條件下，鏡頭到被攝物越遠，其景深就越大，反之，則越小。因為物距和像距是共軛關系，焦距由近向遠處調，焦點平面上形成的一系列的彌散圈變化不大。這樣可容許的彌散圈的范圍較大，景深也較大；而物距逐漸減小時，焦點平面上形成的一系列的彌散圈變化明顯。這

14、樣可容許的彌散圈的范圍較小，景深也較小。因此，在實際應用時，根據(jù)創(chuàng)作的要求，把光圈、焦距和物距綜合起來考慮，把景深控制在所要求的范圍內。（3）超焦距當鏡頭調焦到無窮遠時，從照相機到最近處清晰物面之間的距離h叫超焦距。超焦距是一個變量，它的長短是由照相機鏡頭的光圈大小、鏡頭焦距的長度和拍攝時的物距來決定的。光圈開度越大，超焦距越大，成正比例關系；鏡頭焦距越短，超焦距越短；在彌散圈大小不變的情況下，超焦距和焦距成正比。所以，要與景深區(qū)別開來，即超焦距越大，景深則越小，成反比關系。兩者不能混淆（左圖）。由形成景深的原理可知，當調焦點放在無窮遠時，前景深到無窮遠時是超焦距，而后景深沒有發(fā)揮作用。當調焦

15、點移到景深前界限處，使最遠清晰點仍在無窮遠，而最近清晰點到鏡頭的最近距離，恰好是超焦距的1/2，景深也就增大到1/2超焦距處，所以，用超焦距擴大景深，在攝影中被廣泛地應用。發(fā)揮超焦距的作用，可以從兩個方面考慮。一方面能最大限度地擴大景深范圍，如在抓拍運動的物體時即可運用。另一方面，適當開大光圈，可以相對提高膠片的感光度。一般來講，要想得到從3.12米到無窮遠的景深，必須用f16的光圈，如果運用超焦距，則可以運用f8的光圈就可以得到同樣的景深范圍。這樣相對地增加了兩級光圈。因此，在光線較暗的環(huán)境里拍攝，為了增加曝光量，由開大光圈，利用超焦距增大景深，就可以同樣達到預期的目的。 

16、0; 三、鏡頭的質量鏡頭的優(yōu)劣直接影響到照片的質量，而鏡頭的質量表現(xiàn)在鏡頭的透鏡結像的清晰度、準確度和通光量。一枚質量好的復合式鏡頭，是由多片凸透鏡和多片凹透鏡組成。凸透鏡是具有聚光成像的能力，凹透鏡是具有校正像差的作用。但組合起來仍然相當于一個成像的凸透鏡。    鏡頭的分辯率是指鏡頭對物像細微影紋的分辯能力。一般是利用鏡頭的分辯率的高低來評價鏡頭的質量優(yōu)劣。通常是在成像面上每一毫米的距離內所能清晰地分辯出黑白線條的條數(shù)，其單位是“線對/mm”。國家規(guī)定，135、120照相機攝影物鏡的分辯率標準分為三個等級，見下表：   

17、               標準  像幅      視場 一級 二級三級60×60(mm)中心視場條/mm  26  21  15中心以外條/mm  13  9  624×36(mm)中心視場條/mm  37  31  26中心以外條/mm  22  15  12    由于鏡頭的結構十分嚴密，要精確地鑒別鏡頭的質量，需要有專門的光學儀器。通