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照相機是一種利用光學(xué)成像原理形成影像并使用底片記錄影像的設(shè)備,是用于攝影的光學(xué)器械。在現(xiàn)代社會生活中有很多可以記錄影像的設(shè)備,它們都具備照相機的特征,比如醫(yī)學(xué)成像設(shè)備、天文觀測設(shè)備等。
照相機是一種利用光學(xué)成像原理形成影像并使用底片記錄影像的設(shè)備,是用于攝影的光學(xué)器械。在現(xiàn)代社會生活中有很多可以記錄影像的設(shè)備,它們都具備照相機的特征,比如醫(yī)學(xué)成像設(shè)備、天文觀測設(shè)備等。
被攝景物反射出的光線通過照相鏡頭(攝景物鏡)和控制曝光量的快門聚焦后,被攝景物在暗箱內(nèi)的感光材料上形成潛像,經(jīng)沖洗處理(即顯影、定影)構(gòu)成永久性的影像,這種技術(shù)稱為攝影術(shù),分為一般照相與專業(yè)攝像。
照相機是一種利用光學(xué)成像原理形成影像并使用底片記錄影像的設(shè)備,是用于攝影的光學(xué)器械。在現(xiàn)代社會生活中有很多可以記錄影像的設(shè)備,它們都具備照相機的特征,比如醫(yī)學(xué)成像設(shè)備、天文觀測設(shè)備等。
被攝景物反射出的光線通過照相鏡頭(攝景物鏡)和控制曝光量的快門聚焦后,被攝景物在暗箱內(nèi)的感光材料上形成潛像,經(jīng)沖洗處理(即顯影、定影)構(gòu)成永久性的影像,這種技術(shù)稱為攝影術(shù),分為一般照相與專業(yè)攝像。
工作原理
照相機品種繁多,按用途可分為風(fēng)光攝影照相機、印刷制版照相機、文獻(xiàn)縮微照相機、顯微照相機、水下照相機、航空照相機、高速照相機等;按照相膠片尺寸,可分為110照相機(畫面13×17毫米)、126照相機(畫面28×28毫米)、135照相機(畫面24×18,24×36毫米)、127照相機(畫面45x45毫米)、120照相機(包括220照相機,畫面60×45,60×60,60×90毫米)、圓盤照相機(畫面8.2x10.6毫米);按取景方式分為透視取景照相機、雙鏡頭反光照相機、單鏡頭反光照相機。
任何一種分類方法都不能包括所有的照相機,對某一照相機又可分為若干類別,例如135照相機按其取景、快門、測光、輸片、曝光、閃光燈、調(diào)焦、自拍等方式的不同 ,就構(gòu)成一個復(fù)雜的型譜。照相機利用光的直線傳播性質(zhì)和光的折射與反射規(guī)律,以光子為載體,把某一瞬間的被攝景物的光信息量,以能量方式經(jīng)照相鏡頭傳遞給感光材料,最終成為可視的影像。照相機的光學(xué)成像系統(tǒng)是按照幾何光學(xué)原理設(shè)計的,并通過鏡頭,把景物影像通過光線的直線傳播、折射或反射準(zhǔn)確地聚焦在像平面上。攝影時,必須控制合適的曝光量,也就是控制到達(dá)感光材料上的合適的光子量。因為銀鹽感光材料接收光子量的多少有一限定范圍,光子量過少形不成潛影核,光子量過多形成過曝,圖像又不能分辨。照相機是用光圈改變鏡頭通光口徑大小,來控制單位時間到達(dá)感光材料的光子量,同時用改變快門的開閉時間來控制曝光時間的長短。
從完成攝影的功能來說,照相機大致要具備成像、曝光和輔助三大結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。成像系統(tǒng)包括成像鏡頭、測距調(diào)焦、取景系統(tǒng)、附加透鏡、濾光鏡、效果鏡等;曝光系統(tǒng)包括快門機構(gòu)、光圈機構(gòu)、測光系統(tǒng)、閃光系統(tǒng)、自拍機構(gòu)等;輔助系統(tǒng)包括卷片機構(gòu)、計數(shù)機構(gòu)、倒片機構(gòu)等。
鏡頭是用以成像的光學(xué)系統(tǒng),由一系列光學(xué)鏡片和鏡筒所組成,每個鏡頭都有焦距和相對口徑兩個特征數(shù)據(jù);取景器是用來選取景物和構(gòu)圖的裝置,通過取景器看到的景物,凡能落在畫面框內(nèi)的部分,均能拍攝在膠片上 ;測距器可以測量出景物的距離,它常與取景器組合在一起,通過連動機構(gòu)可將測距和鏡頭調(diào)焦聯(lián)系起來,在測距的同時完成調(diào)焦。
光學(xué)透視或單鏡頭反光式取景測距器都須手動操作,并用肉眼判斷。此外還有光電測距、聲納測距、紅外線測距等方法,可免除手動操作,又能避免肉眼判斷帶來的誤差,以實現(xiàn)自動測距。
快門是控制曝光量的主要部件,最常見的快門有鏡頭快門和焦平面快門兩類。鏡頭快門是由一組很薄的金屬葉片組成,在主彈簧的作用下,連桿和撥圈的動作使葉片迅速地開啟和關(guān)閉 ;焦平面快門是由兩組部分重疊的簾幕(前簾和后簾)構(gòu)成,裝在焦平面前方附近。兩簾幕按先后次序啟動,以便形成一個縫隙??p隙在膠片前方掃過,以實現(xiàn)曝光。
光圈又叫光闌,是限制光束通過的機構(gòu),裝在鏡頭中間或后方。光圈能改變光路口徑,并與快門一起控制曝光量。常見的光圈有連續(xù)可變式和非連續(xù)可變式兩種。
自拍機構(gòu)是在攝影過程中起延時作用,以供攝影者自拍的裝置。使用自拍機構(gòu)時,首先釋放延時器,經(jīng)延時后再自動釋放快門。自拍機構(gòu)有機械式和電子式兩種,機械式自拍機構(gòu)是一種齒輪傳動的延時機構(gòu),一般可延時8~12秒 ;電子式自拍機構(gòu)利用一個電子延時線路控制快門釋放。
結(jié)構(gòu)和元件
通常,照相機主要元件包括:成像元件、暗室、成像介質(zhì)與成像控制結(jié)構(gòu)。
成像元件可以進(jìn)行成像。通常是由光學(xué)玻璃制成的透鏡組,稱之為鏡頭。小孔、電磁線圈等在特定的設(shè)備上都起到了“鏡頭”的作用。
成像介質(zhì)則負(fù)責(zé)捕捉和記錄影像。包括底片、CCD、CMOS等。
暗室為鏡頭與成像介質(zhì)之間提供一個連接并保護(hù)成像介質(zhì)不受干擾。
控制結(jié)構(gòu)可以改變成像或記錄影像的方式以影像最終的成像效果。光圈、快門、聚焦控制等。
成像過程
傳統(tǒng)相機成像
1.鏡頭把景物影象聚焦在膠片上2、片上的感光劑隨光發(fā)生變化3.片上受光后變化了的感光劑經(jīng)顯影液顯影和定影4. 形成和景物相反或色彩互補的影象5. 所形成的像是實像[2]
數(shù)碼相機成像
1.經(jīng)過鏡頭光聚焦在CCD或CMOS上2.CCD或CMOS將光轉(zhuǎn)換成電信號3.經(jīng)處理器加工,記錄在相機的內(nèi)存上4.通過電腦處理和顯示器的電光轉(zhuǎn)換,或經(jīng)打印機打印便形成影象。具體過程:光線從鏡頭進(jìn)入相機,CCD進(jìn)行濾色、感光(光電轉(zhuǎn)化),按照一定的排列方式將拍攝物體“分解”成了一個一個的像素點,這些像素點以模擬圖像信號的形式轉(zhuǎn)移到“模數(shù)轉(zhuǎn)換器”上,轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,傳送到圖像處理器上,處理成真正的圖像,之后壓縮存儲到存儲介質(zhì)中。對膠片相機而言,景物的反射光線經(jīng)過鏡頭的會聚,在膠片上形成潛應(yīng)影,這個潛影是光和膠片上的乳劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。再經(jīng)過顯影和定影處理就形成了影像。數(shù)碼相機是通過光學(xué)系統(tǒng)將影像聚焦在成像元件CCD/ CMOS 上,通過A/D轉(zhuǎn)換器將每個像素上光電信號轉(zhuǎn)變成數(shù)碼信號,再經(jīng)DSP處理成數(shù)碼圖像,存儲到存儲介質(zhì)當(dāng)中。
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