第二章照相機(jī)和鏡頭

1、第二章 照相機(jī)和鏡頭主講 錢宏琦2016.1 題圖照片：紐約攝影學(xué)院的學(xué)員尼爾 M威廉斯（Neal M Williams）使用很長的遠(yuǎn)攝鏡頭拍攝了這幅西伯利亞虎的非凡照片，造成了老虎好像就在觀賞者面前的感覺。他非常仔細(xì)地對(duì)他的拍攝對(duì)象進(jìn)行聚焦，并且為了使影響簡潔，舍棄了整個(gè)背景而故意讓其模糊。我們會(huì)在下一節(jié)課中介紹這種所謂“選擇性聚焦”的技術(shù)。自然的，使用遠(yuǎn)攝鏡頭拍攝野生動(dòng)物的另外一個(gè)好處就 是可以使攝影師與被攝體保持一段安全的距離2.1 攝影所涉及的問題 照相機(jī)是一種非常獨(dú)特的裝置，它可以在很短 的時(shí)間內(nèi)接納物體的反射光并將物體的影像永久 地記錄在膠片上。這簡直就是一項(xiàng)壯舉，而且是一 項(xiàng)相對(duì)

2、比較新的壯舉。今天，人們當(dāng)然已經(jīng)接受了 它；但是在 160 多年前，還沒有辦法能夠完成這一 幻想。直到 19 世紀(jì)中葉，沒有一個(gè)歷史偉人的肖 像是以照片的形式永遠(yuǎn)記載下來的。人們只能通過 繪畫了解喬治華盛頓（George Washington）或托 馬斯 杰斐遜（Thomas Jefferson）的相貌，而已 由于沒有他們本人的照片，人們也就無法確定他們 本來的面容。 事實(shí)上；在攝影術(shù)發(fā)明以前，幾千年有記載的 歷史的真實(shí)影像都未給人們遺留下來。當(dāng)時(shí)，確實(shí) 有些藝術(shù)家和雕刻家已經(jīng)把過去很多偉大人物的 形象保留了下來，但只是在照相機(jī)發(fā)明以后的年 代，才使我們能將普通人的形象也保存下來。從這 一點(diǎn)上

3、，也可以說照相機(jī)是一種平等的裝置。 下面我們通過世界各國對(duì)攝影發(fā)展中每一階 段所作出的貢獻(xiàn)，非常簡要地介紹一下攝影的歷 史。 法國人達(dá)蓋爾運(yùn)用了他的國人尼埃普斯 （Niepce）的顯影概念，在基礎(chǔ)的攝影化學(xué)方面作 出了貢獻(xiàn)。 美國人喬治伊斯門（George Eastman 和他 的伊斯門一柯達(dá)公司通過批量產(chǎn)品把攝影帶給普 通人，他們的批量生產(chǎn)始于 19 世紀(jì) 90 年代。 德國人借助他們在設(shè)計(jì)制作方面的高質(zhì)量和 光學(xué)技術(shù)方面的專長，把照相機(jī)推向了批量產(chǎn)品的 市場，20 世紀(jì) 20 年代已經(jīng)可以得到諸如徠卡和祿 菜照相機(jī)，并且這種優(yōu)勢一直延續(xù)到了今天的市 場。 日本人把電子技術(shù)帶入攝影領(lǐng)域始于

4、20 世紀(jì) 50 年代。他們運(yùn)用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)出了優(yōu)秀的鏡頭和 光學(xué)系統(tǒng)，完善了使用 35mm 膠片當(dāng)今流行 規(guī)格的高質(zhì)量照相機(jī)。然后，他們還利用美國計(jì)算 機(jī)和宇航工業(yè)所發(fā)展起來的微電路學(xué)概念和計(jì)算 機(jī)芯片，設(shè)計(jì)出了人們現(xiàn)在已經(jīng)司空見慣的高靈敏 測光系統(tǒng)、自動(dòng)曝光系統(tǒng)和自動(dòng)聚焦系統(tǒng)。 2.2 照相機(jī)的基本部件 拍攝一幅照片，并不需要太復(fù)雜的照相機(jī)和鏡 頭。實(shí)際上，可能根本就不需要鏡頭。簡單的照 相機(jī)就是由下面幾個(gè)部分組成的針孔照相機(jī)： 1一個(gè)不透光的盒子； 2在盒子的一面開一個(gè)允許光線通過的針孔； 3將一張膠片放在針孔相對(duì)的另一面。 即使現(xiàn)在精密復(fù)雜的照相機(jī)也不過是在簡 單的針孔照相機(jī)基礎(chǔ)上“苦心

5、經(jīng)營”的結(jié)果。它們 通常包括聚焦光線、控制曝光持續(xù)時(shí)間和曝光強(qiáng) 度、輸送膠片等一些機(jī)構(gòu)；但是就其本質(zhì)來說，仍 然像一架針孔照相機(jī)，有一個(gè)不透光的盒子并允許 某些確定的光線到達(dá)膠片?，F(xiàn)在我們可以拿起一架 照相機(jī)，并在回顧基本部件知識(shí)的同時(shí)，再仔細(xì)研 究一下，以便真正了解照相機(jī)的結(jié)構(gòu)。 這幅照相機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖看上去要比圖 2.3 那 幅簡單針孔照相機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多。然而，仔細(xì)觀 察就會(huì)發(fā)現(xiàn)其基本部件幾乎并無不同。圖中所看到 的基本部件如下： 1一個(gè)不透光的盒子； 2納入和聚焦光線的鏡頭； 3記錄影像的膠片。 那么，這與針孔照相機(jī)究竟有什么不同呢？ 其本質(zhì)的區(qū)別就在于用鏡頭取代了針孔的位置。想 想看，

6、當(dāng)按下快門按鈕使膠片曝光時(shí)，將會(huì)發(fā)生什 么： 光線進(jìn)入鏡頭并由鏡頭聚焦。 這些光線穿過不透光盒子的內(nèi)部到達(dá)膠片并 形成一幅聚焦的影像。 聚焦的影像被記錄在膠片上。什么是照相機(jī) 1不透光的盒子 這基本上就回答了什么是照 相機(jī)的問題。這只盒子不會(huì)讓不必要的光線進(jìn)入， 其上面的圓孔只允許需要的光線進(jìn)入。 2鏡頭 光學(xué)玻璃聚集來自前面的光束，并在 膠片上聚焦，形成清晰可辨的影像。簡單的鏡頭是 由一片曲面玻璃或塑料制成的。更復(fù)雜些的鏡頭是 由稱作透鏡單元的兩片或更多片光學(xué)玻璃組成的， 并將所有透鏡單元組裝在一起，成為一個(gè)整體。 3膠片 在傳統(tǒng)的照相機(jī)中，膠片是一種感光 材料，經(jīng)某些特定的化學(xué)藥品處理后，

7、它會(huì)把拍攝 到的影像記錄下來。在攝像機(jī)中，“膠片”會(huì)以磁 的方式將影像即刻記錄下來。 4取景器 取景器能夠把將要記錄在膠片上的 影像近似地顯示出來，它會(huì)指導(dǎo)攝影者瞄準(zhǔn)和構(gòu) 圖。有些照相機(jī)的取景器就是簡單的觀察窗口，而 單鏡頭反光照相機(jī)的取景器則是由反光鏡和棱鏡 組成的，攝影者可以通過鏡頭直接觀看影像。對(duì)于 攝像機(jī)來說，取景器往往就是一個(gè)微型的電視屏 幕。 5聚焦控制裝置 對(duì)于嚴(yán)肅的作品，人們肯定 期望照相機(jī)能夠聚焦光線井在膠片上記錄下清 晰的可能影像。有些照相機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)鏡頭筒或調(diào)節(jié)聚 焦鈕即可以達(dá)到這一目的，而對(duì)于自動(dòng)聚焦照相 機(jī)，這一工作是由計(jì)算機(jī)芯片控制微型電機(jī)移動(dòng)透 鏡來完成的。 6快門

8、這是一個(gè)控制進(jìn)入照相機(jī)光線時(shí)間長 短的機(jī)械或電子裝置。有些照相機(jī)；轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)旋鈕 或者按動(dòng)一個(gè)按鈕就可以設(shè)置快門速度；而另外一 些照相機(jī)的快門速度是自動(dòng)設(shè)定的。 7快門按鈕 這是用來操縱快門的按鈕。 8光圈 這個(gè)裝置根據(jù)鏡頭孔徑大小的變化， 控制到達(dá)膠片的光量。“虹膜”類型的光圈是由一 系列相互重疊的薄金屬葉片組成的，葉片的離合能 夠改變中心圓形孔徑的大小?？纱罂尚〉目讖娇梢?增加或減少通過鏡頭到達(dá)膠片的光量。 有些照相機(jī)可以借助轉(zhuǎn)動(dòng)鏡頭筒上的圓環(huán)改 變光圈孔徑的大小，而有些照相機(jī)則是利用微處理 器芯片控制微電機(jī)自動(dòng)地改變光圈的孔徑。 9膠片輸送 這是一個(gè)移動(dòng)照相機(jī)內(nèi)膠片的機(jī) 械裝置，它可以使膠

9、片軸上的膠片一幅一幅地順序 曝光。扳動(dòng)某些照相機(jī)上的卷片桿就可以輸送膠 片，而另外一些照相機(jī)則可以自動(dòng)地輸送膠片。 機(jī)背取景照相機(jī)使用單張的散頁片膠片拍攝 每幅畫面。在后面的課程中，還將安排專門的一課 介紹這種照相機(jī)。 2.3 照相機(jī)的類型 目前，簡單的照相機(jī)就是美國柯達(dá)公司和日 本富土公司生產(chǎn)的一次性使用的塑料照相機(jī)。這就 相當(dāng)于是今天的“布朗尼”（Brownie）仿盒式照相 機(jī)，它沒有控制曝光和聚焦的裝置。當(dāng)然，對(duì)于人 們所期望得到的那種高質(zhì)量的攝影作品，它確實(shí)是 不適用的。那種作品所需要的照相機(jī)，應(yīng)該能夠?qū)?拍攝提供全面、仔細(xì)地設(shè)計(jì)和控制或許下面這些類 型的照相機(jī)能夠勝任。 35mm 自

10、動(dòng)照相機(jī) 這種照相機(jī)是為了爭奪業(yè) 余攝影愛好者的市場而設(shè)計(jì)的，因?yàn)槠洳僮骱唵味?被稱作“傻瓜相機(jī)”。它們使用計(jì)算機(jī)芯片盡可能 自動(dòng)地完成一切任務(wù)：自動(dòng)從膠片暗盒的標(biāo)記上 “讀取”膠片的感光速度，自動(dòng)計(jì)算曝光量，自動(dòng) 聚焦影像，拍攝后自動(dòng)將膠片卷到下一張。但是， 在享用所有這些顯赫功能的同時(shí)，卻不得不忍受下 列三種主要的限制：l）這種照相機(jī)不允許更換鏡 頭，盡管它們很多都可能以裝有變焦鏡頭。2）這種照相機(jī)通過一個(gè)玻璃取景窗進(jìn)行 聚焦，它往往并不能夠顯示出與記錄在膠片上完全 一樣的影像。3）這種照相機(jī)只能提供很少或根本 不提供人為控制聚焦或曝光的功能，它們只留下了 很少一點(diǎn)創(chuàng)造性地控制影像的余地。

11、 35mm 直視取景器照相機(jī) 這是 35 照相機(jī)早 的一種樣式，它與 1913 年所設(shè)計(jì)的早期部卡照相 機(jī)原型幾乎完全一樣。與前面介紹的 35 自動(dòng)照相 機(jī)相似，直視取景照相機(jī)也是通過取景窗進(jìn)行聚 焦，它往往并不能夠顯示出與記錄在膠片上完全一 樣的影像（這就是它與單鏡頭反光照相機(jī)的區(qū)別， 后者取景器中的影像與記錄在膠片上的影像完全 一樣）。但是，與上述 35mm 自動(dòng)照相機(jī)不同的是直 視取景照相機(jī)可以更換鏡頭，并為人為創(chuàng)造性地控制聚焦和曝光提供了大的限度。盡管這種照相機(jī) 現(xiàn)在已經(jīng)基本上被單鏡頭反光照相機(jī)所取代，但是 出于某種原因仍然被一些專業(yè)人員所喜愛。 35mm 單鏡頭反光用相機(jī) 這是當(dāng)今嚴(yán)

12、肅攝影 師廣為使用的設(shè)備，直接通過鏡頭觀察和聚焦影像 是其重要的特征。有些單鏡頭反光照相機(jī)是全手動(dòng) 的，即必須由拍攝者轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)盤和刻度盤來聚焦影 像和設(shè)置曝光量；而另外的幾乎是全自動(dòng)的，比如 圖 2.7 中所示的美能達(dá) Maxxum 照相機(jī)。這種類型 的單鏡頭反光自動(dòng)照相機(jī)解決了前面介紹的簡單 35mm 照相機(jī)所涉及的問題：l）可以更換鏡頭，允 許為每項(xiàng)工作選擇適當(dāng)?shù)溺R頭。2）可以觀看到與 膠片上所記錄的完全相同的影像。允許精確調(diào)整影 像。3）通常還具有自動(dòng)控制補(bǔ)償?shù)倪x擇，允許為 每幅畫面都確定創(chuàng)造性的外觀特征。 2 1/4 英寸單鏡頭反光照相機(jī) 他類似于 35mm 單鏡頭反光照相機(jī)，但這種較

13、大的單鏡頭反光照相 機(jī)通常使用 120 卷片，并產(chǎn)生 2 1/4 英寸寬底片。 哈蘇（Hasselblad，一種 120 單鏡頭反光照相機(jī)的 商品名。 ）相機(jī)就曾被美國宇航員帶到月球上使用。 如圖 2.8 所示。 雙鏡頭反光照相機(jī) 這種照相機(jī)具有兩個(gè)鏡 頭，上面的鏡頭用于取景和聚焦，下面的鏡頭用于 拍攝。所用的膠片通常為 120 卷片，并生產(chǎn)相應(yīng)的 底片。20 世紀(jì) 30 年代和 40 年代期間，祿萊被很 多專業(yè)人員所喜愛。圖中所示的瑪米亞 C330 是幸 存為數(shù)不多的一種雙鏡頭反光照相機(jī)的樣式。 一步成像回相機(jī) 這種由拍立得公司生產(chǎn)的照 相機(jī)，徹底變革了落后幾十年的攝影愛好者市場。 這項(xiàng)非凡

14、的技術(shù)，會(huì)產(chǎn)生基于膠片的黑白或彩色 “瞬時(shí)”照片。遺憾的是，基本的一步成像照相機(jī) 對(duì)于真正的嚴(yán)肅工作并不能提供令人滿意的成像 控制功能。對(duì)于專業(yè)人員來說，一步成依照相機(jī) 常見的用途就是在攝影室內(nèi)拍攝布光效果的“試 驗(yàn)”照片、對(duì)于這種用途，還可以使用安裝在諸如哈蘇或圖 2.11 中所示的機(jī)背取是照相機(jī)等大型照 相機(jī)上的專用“一步成像機(jī)背”。后續(xù)的課程中將 會(huì)介紹這些專用的機(jī)背。 機(jī)背取景照相機(jī) 通常用于照相館（或攝影室） 攝影、或者大而復(fù)雜的工業(yè)和建筑外景拍攝。機(jī)背 取景照相機(jī)，像圖 2.11 中所示的西納 F 45，大 都使用 4 英寸5 英寸、5 英寸7 英寸或 8 英寸 10 英寸的散頁片

15、膠片，并被設(shè)計(jì)為安裝在三腳 架上使用。 2.4 本課程需要哪種照相機(jī) 簡單講，差不多任何一架照相機(jī)都符合本課程 的要求。但是，如果條件允許的話，我們還是推薦 使用一架能夠手動(dòng)控制鏡頭孔徑、快門速度和影像 聚焦的照和機(jī)，選擇權(quán)在于你。 你可能有一架能夠手動(dòng)控制其中部分功能的 自動(dòng)照相機(jī)。如果是這樣，也很不錯(cuò)。這種類型中 的很多照相機(jī)都能夠?qū)ψ詣?dòng)功能進(jìn)行補(bǔ)償并以“手 動(dòng)”模式控制拍攝。這就為自由創(chuàng)作提供了用大的 可能性、但是，即使你的自動(dòng)相機(jī)不具備“手動(dòng)補(bǔ) 償這樣的“奢侈”功能，本課程也會(huì)告訴你如何 使用你的照相機(jī)來全面表現(xiàn)你的創(chuàng)作才能。 另一方面，如果你的照相機(jī)并不是市場上昂 貴的或新式的，也不

16、必?zé)馈Ｒ驗(yàn)槟銜?huì)發(fā)現(xiàn)本課 程自始至終都是為你考慮的，訓(xùn)練培養(yǎng)的是你將要 拍攝出成功照片的也是你。你的照相機(jī)只會(huì)同為你 優(yōu)秀而優(yōu)秀。 例如，圖 2.13 這幅照片就是用 70 年前的柯達(dá) 布朗尼方盒式照相機(jī)拍攝的。展現(xiàn)它就是人了證明：拍攝出一怕引人矚目的照片，關(guān)鍵在于攝影者 本人，而不是照相機(jī)。 當(dāng)然，如今的高級(jí)照相機(jī)和彩色膠片會(huì)為攝影 者的創(chuàng)作想象力插上新的翅膀，圖 2.14 所示的照 片就是像你一樣的紐約攝影學(xué)院的學(xué)員拍攝的。 2.5 鏡 頭 現(xiàn)在我們來探究一下照相機(jī)的工作原理，并從 鏡頭開始深入學(xué)習(xí)一些基本部件的詳細(xì)知識(shí)。 光線沿直線傳播，這就是照相機(jī)成像的基礎(chǔ)。 來自被授體每一點(diǎn)的光線沿

17、直線傳播，通過被稱作 孔徑的圓孔投射到膠片上。 鏡頭并不是膠片成像所必需的，正如前面已經(jīng) 提及的針孔照相機(jī)，其工作時(shí)就沒有鏡頭。來自被 攝體的光線通過一個(gè)微小的針孔進(jìn)人不透光的盒 子，如圖 2.15 所示，并在膠片上形成一幅倒立的 影像。 考慮到針孔照相機(jī)的工作特性如此之簡單，因 而其產(chǎn)生的影像應(yīng)該說是相當(dāng)令人滿意了，但并不 能算是足夠好的，原因如下： 1 即使在好的環(huán)境條件下，膠片上所形成 的影像也不是非常的清晰。 2由于通過針孔所進(jìn)人的光量只是很少的一 部分，因此充分的膠片曝光在往需要很長的時(shí)間， 有時(shí)會(huì)長達(dá)數(shù)小時(shí)。 而鏡頭會(huì)解決這些問題： 1鏡頭能聚焦光束，可以在膠片上產(chǎn)生清晰 的影像。

18、 2鏡頭允許接納大量的光線，只需若干分之 一秒的很短時(shí)間即可獲得適當(dāng)?shù)钠毓?。如圖 2.16 所示，鏡頭的孔徑比針孔大很多倍， 所以在確定的一段時(shí)間內(nèi)，允許更多的光線進(jìn)入照 相機(jī)。 什么是鏡頭的基本功能 所有鏡頭具備的基本功能都是相同的，即讓光 線進(jìn)人照相機(jī)并聚焦光線在膠片上形成清晰的影 像。什么是固定焦點(diǎn)照相機(jī) 有些照相機(jī)的鏡頭是固定的，即它不能夠與照 相機(jī)分開，不能夠更換，甚至不能前后移動(dòng)。它被 永久地固定在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?。老式的柯達(dá)布朗尼照 相機(jī)、某些簡單的“瞄準(zhǔn)就拍”的照相機(jī)以及所 有一次性使用的照相機(jī)都屬于這種類型，它們被稱 為固定焦點(diǎn)照相機(jī)。使用這種照相機(jī)可以拍攝遠(yuǎn)于 某個(gè)確定距離（比如 4 英尺以外）的所有景物并得 到相當(dāng)清晰的照片。 什么是可變焦點(diǎn)照相機(jī) 大多數(shù)照相機(jī)的鏡頭都可以前后移動(dòng)，對(duì)一定 范圍內(nèi)不同距離的物體進(jìn)行聚焦。這些照相機(jī)