照相機(jī)的主要結(jié)構(gòu)

1、照相機(jī)的主要結(jié)構(gòu) 照相機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖 機(jī)身鏡頭光圈快門(mén) 膠卷卷片器取景框      照相機(jī)是一種集光學(xué)、機(jī)械、化學(xué)、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(mén)、 取景器、測(cè)距器、機(jī)身、卷片裝置、閃光連動(dòng)和自拍機(jī)等。 一、鏡頭的結(jié)構(gòu)和成像原理鏡頭是照相機(jī)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(shí)地記錄在感光片或者磁盤(pán)上。現(xiàn)代照相機(jī)機(jī)的鏡頭是一種復(fù)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(jī)容易出現(xiàn)的變形現(xiàn)象。鏡頭

2、分為固定鏡頭和活動(dòng)鏡頭兩種，都安裝在照相機(jī)的前端。1、鏡頭的成像原理： 構(gòu)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(huì)集起來(lái)，形成一定的影像?，F(xiàn)代照相機(jī)的復(fù)式鏡頭都具有聚光成像的作用，而凹透鏡雖然沒(méi)有聚光成像作用，但它有校正鏡頭成像時(shí)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(gè)光點(diǎn)，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(huì)集成一個(gè)很清晰的小亮點(diǎn)。這個(gè)小亮點(diǎn)就是透鏡左邊光亮點(diǎn)的“像”，也就是光學(xué)上講的“焦點(diǎn)”。 假如透鏡左邊的光點(diǎn)換成一個(gè)物體，那么在透鏡右邊就不是一個(gè)小光點(diǎn)了

3、，而是這個(gè)物體的影像了。 影像倒置：經(jīng)過(guò)透鏡聚成的物體的影像，其各個(gè)部分的位置和 原物體恰恰相反，上下顛倒，左右移位。這是因?yàn)楣饩€都是直線傳播的，這些光線穿過(guò)透鏡分別向主軸折射后，到達(dá)成像屏上就會(huì)聚成一定的影像。這時(shí)從圖中可看到，從物體下部射來(lái)的光線并不會(huì)聚在下邊，而是在上面；從物體左邊射來(lái)的光線也不會(huì)聚在左邊，而是在右面。所以說(shuō)，物體通過(guò)透鏡會(huì)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(diǎn)發(fā)出的全部光線，通過(guò)透鏡后仍相交于一點(diǎn)，每一條直線都相對(duì)于惟一的一條直線，每一個(gè)平面，都對(duì)應(yīng)于惟一的一個(gè)平面。這種物與像一一相對(duì)應(yīng)的關(guān)系，叫做共軛關(guān)系。

4、一般地說(shuō)，被攝物體離鏡頭30米以上，即稱之為無(wú)窮遠(yuǎn)，用符號(hào)“”表示。無(wú)窮遠(yuǎn)處的物體散射出來(lái)的光線，通過(guò)鏡頭的透鏡形成的像點(diǎn)，就是焦點(diǎn)。從焦點(diǎn)到透鏡中心的距離，就是焦距。焦距用符號(hào)“F”來(lái)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(jiàn)的鏡頭的焦距有2.8cm、3.5cm、5cm、9cm、13.5cm等多種。 鏡頭焦距的長(zhǎng)短，直接影響物體成像的大小。在同一地點(diǎn)，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(gè)變化的規(guī)律是，用的鏡頭的焦距越長(zhǎng)，其物體成像就會(huì)越大。反之，鏡頭的焦距越短，其拍攝物體的影像就會(huì)越小。即物體成像的大小與鏡頭的焦距的長(zhǎng)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(zhǎng)短還影響到鏡頭的透光量、鏡頭的視角大小和景深的長(zhǎng)短。凡是焦距長(zhǎng)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(qiáng)，視角也較大，景深較長(zhǎng)。因此，在攝影時(shí)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(dāng)于房子的窗口，窗子越大，進(jìn)入房子里的光線就越多，室內(nèi)就越明亮。鏡頭的焦距就相當(dāng)于房子 的深度。鏡頭的焦距越長(zhǎng)，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(qiáng)。例如，有兩個(gè)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(xiě)成f8和f16，“f”是一個(gè)系數(shù)，它表明鏡頭焦距對(duì)鏡頭口徑的倍數(shù)。 口徑相同 的鏡頭，焦距越長(zhǎng)，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(shí)強(qiáng)時(shí)弱。在拍攝時(shí)，為了能讓所需要的光線完全通過(guò)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(diào)節(jié)，控制進(jìn)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(fù)式透鏡的中間，由按鈕調(diào)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(guò)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(duì)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(diào)節(jié)圓孔的大小，也就是調(diào)節(jié)了鏡頭口徑的大小，以此來(lái)調(diào)節(jié)透過(guò)鏡頭的光通量，使到達(dá)感光片上的光的強(qiáng)度始終保持在一個(gè)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(guò)鏡頭的光通量就越小，而f系數(shù)的比值卻越來(lái)越大，從 1.4一直遞增為22。

8、f系數(shù)比值大小，和實(shí)際鏡頭的光通量成反比，也就是說(shuō)，光圈的讀數(shù)越大，光圈開(kāi)的就越小，通過(guò)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(zhǎng)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(zhǎng)，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(biāo)準(zhǔn)鏡頭的視角大約在50度左右。測(cè)定鏡頭視角的方法是：當(dāng)鏡頭與底片保持在焦點(diǎn)距離時(shí)，由鏡頭中心到底片對(duì)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(lái)創(chuàng)造特別效果，220&#

9、176;的視角比一般的魚(yú)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(jìn)行拍攝。近攝距離：28厘米，5片濾鏡內(nèi)置于鏡頭中的旋轉(zhuǎn)塔上。 5、加膜鏡頭：相機(jī) 鏡頭的透鏡表面，往往呈紫色、米黃色、深藍(lán)色等，這是在鏡頭透鏡的制作時(shí)，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(guò)鏡頭時(shí)的反射， 降低光線的損失，把盡量多的光線都通過(guò)透鏡到達(dá)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(guò)程中，需要調(diào)準(zhǔn)鏡頭的焦距才能拍攝出清晰的照片，由于視場(chǎng)中的物體離鏡頭的距離是不一樣的，也就是說(shuō)它們的焦點(diǎn)是不

10、在一 個(gè)焦點(diǎn)平面上的，由于鏡頭有共軛焦點(diǎn)（如左圖所示）。圖中A、B、C分別表示場(chǎng)景中的三個(gè)物點(diǎn)，若以A為目標(biāo)聚焦，則A的像落在焦點(diǎn)平面上 的就是A，那么在A點(diǎn)前后的B、C兩點(diǎn)，其落在焦點(diǎn)平面上的就是B和C，是一個(gè)光斑，叫做彌散圈。當(dāng)這個(gè)彌散圈的直徑小到人的肉眼分辯 不出來(lái)時(shí)，B、C的光斑也被認(rèn)為是清晰的像點(diǎn)，在焦點(diǎn)平面上，B、C的成像清晰范圍叫做焦深。與焦深相對(duì)應(yīng)的被攝景物的清晰范圍叫做景深。從被攝物到最近清晰點(diǎn)的距離叫前景深，被攝物到最 遠(yuǎn)清晰點(diǎn)的距離叫后景深。前后景深的和叫全景深，簡(jiǎn)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(cè)距精度的重要參數(shù)。這個(gè)量

11、值，由觀看照片的距離、 放大倍率和眼睛的分辯率來(lái)決定的。從計(jì)算和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明，人眼觀看任何物體，當(dāng)人眼距離越過(guò)被觀察物體直徑3450倍時(shí)，這個(gè)物體成像 就是一個(gè)小點(diǎn)。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(lái)決 定的，這時(shí)，視角正好為1，而平時(shí)明視距離觀察即250mm，觀察0.1mm物體時(shí)，其相應(yīng)的視角比人眼的極限分辯角稍大一點(diǎn)(人眼的鑒別角2 -3)也是容許的。    135膠卷的彌散圈應(yīng)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(guò)該

12、照相機(jī)標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距 的1/1000為原則。135照相機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭為50mm，它的1/1000就是1/20mm。如在135照相機(jī)上換上一個(gè)500mm長(zhǎng)焦距鏡頭，仍按50mm計(jì)算，因?yàn)?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(zhǎng)。在拍攝中，欲取最小景深的最簡(jiǎn)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(jī)上的最快速度，曝光仍然過(guò)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(huà)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(jiǎn)易的方法就是縮小光圈，盡可能使用相機(jī)上的最小光圈。焦距的長(zhǎng)短，直接影響著景深的長(zhǎng)短，在同一個(gè)光圈、同一地點(diǎn)拍攝同個(gè)景物，鏡頭焦距越長(zhǎng)，它的景深就越短。用長(zhǎng)焦距鏡頭拍攝，鏡頭伸出的長(zhǎng)度，比短焦距要長(zhǎng)，在焦點(diǎn)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(yuǎn)近。在光圈和鏡頭焦距不變的條件下，鏡頭到被攝物越遠(yuǎn)，其景深就越大，反之，則越小。因?yàn)槲锞嗪拖窬嗍枪曹楆P(guān)系，焦距由近向遠(yuǎn)處調(diào)，焦點(diǎn)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(shí)，焦點(diǎn)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(shí)際應(yīng)用時(shí)，根據(jù)創(chuàng)作的要求，把光圈、焦距和物距綜合起來(lái)考慮，把景深控制在所要求的范圍內(nèi)。（3）超焦距當(dāng)鏡頭調(diào)焦到無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)，從照相機(jī)到最近處清晰物面之間的距離H叫超焦距。超焦距是一個(gè)變量，它的長(zhǎng)短是由照相機(jī)鏡頭的光圈大小、鏡頭焦距的長(zhǎng)度和拍攝時(shí)的物距來(lái)決定的。光圈開(kāi)度越大，超焦距越大，成正比例關(guān)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(kāi)來(lái)，即超焦距越大，景深則越小，成反比關(guān)系。兩者不能混淆（左圖）。由形成景深的原理可知，當(dāng)調(diào)焦點(diǎn)放在無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)，前景深到無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)是超焦距，而后景深沒(méi)有發(fā)揮作用。當(dāng)調(diào)焦

15、點(diǎn)移到景深前界限處，使最遠(yuǎn)清晰點(diǎn)仍在無(wú)窮遠(yuǎn)，而最近清晰點(diǎn)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(kuò)大景深，在攝影中被廣泛地應(yīng)用。發(fā)揮超焦距的作用，可以從兩個(gè)方面考慮。一方面能最大限度地?cái)U(kuò)大景深范圍，如在抓拍運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)即可運(yùn)用。另一方面，適當(dāng)開(kāi)大光圈，可以相對(duì)提高膠片的感光度。一般來(lái)講，要想得到從3.12米到無(wú)窮遠(yuǎn)的景深，必須用f16的光圈，如果運(yùn)用超焦距，則可以運(yùn)用f8的光圈就可以得到同樣的景深范圍。這樣相對(duì)地增加了兩級(jí)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(kāi)大光圈，利用超焦距增大景深，就可以同樣達(dá)到預(yù)期的目的。 

16、0; 三、鏡頭的質(zhì)量鏡頭的優(yōu)劣直接影響到照片的質(zhì)量，而鏡頭的質(zhì)量表現(xiàn)在鏡頭的透鏡結(jié)像的清晰度、準(zhǔn)確度和通光量。一枚質(zhì)量好的復(fù)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(lái)仍然相當(dāng)于一個(gè)成像的凸透鏡。    鏡頭的分辯率是指鏡頭對(duì)物像細(xì)微影紋的分辯能力。一般是利用鏡頭的分辯率的高低來(lái)評(píng)價(jià)鏡頭的質(zhì)量?jī)?yōu)劣。通常是在成像面上每一毫米的距離內(nèi)所能清晰地分辯出黑白線條的條數(shù)，其單位是“線對(duì)/mm”。國(guó)家規(guī)定，135、120照相機(jī)攝影物鏡的分辯率標(biāo)準(zhǔn)分為三個(gè)等級(jí)，見(jiàn)下表：   

17、               標(biāo)準(zhǔn)  像幅      視場(chǎng) 一級(jí) 二級(jí)三級(jí)60×60(mm)中心視場(chǎng)條/mm  26  21  15中心以外條/mm  13  9  624×36(mm)中心視場(chǎng)條/mm  37  31  26中心以外條/mm  22  15  12    由于鏡頭的結(jié)構(gòu)十分嚴(yán)密，要精確地鑒別鏡頭的質(zhì)量，需要有專門(mén)的