照相机的原理和结构

摄影基础

相机的成像原理和结构教学目标：数码相机中传感器及其结构教学重点和难点：数码相机的传感器与像素、图像格式、白平衡、输出，之间的关系。本节课程内容是教材中摄影基础内容的1、核心和关键。2、对原理的融会贯通，才能有效地解决实际操作中的问题和掌控相机进行创作。3、是摄影基础中知识网的中心。像素大小图像格式白平衡画幅尺寸噪点问题图像分辨率单镜头反光相机的工作原理一、镜头光是沿直线传播的原理，是照相机的成像基础。光线通过孔径投射到底片上。（小孔成像原理）焦距镜头的焦距基本上就是从镜头的中心点到胶片（传感器）平面上所形成的清晰影像之间的距离。通常以毫米mm量度焦距确定了镜头的不同类型。焦距与图像的关系焦距与图像的放大比率成正比（35mm)38mm160mm480mm54mm镜头的速度？镜头的速度，是指特定的镜头在特定的时间内所能传送的光量。传送的光量多的镜头称为快镜头，慢镜头则反之！镜头的相对孔径的大小决定了通光量的多少。最大光圈值=镜头的焦距/镜头口径的直径

镜头最大相对孔径用镜头焦距与能穿过镜头的圆柱形光束直径之比表示。

例如：F50mm1:1.4,表示镜头的最大相对孔径是镜头焦距的一点四分之一如何表示镜头的速度？我们用孔径这一术语代表由光圈所形成的圆孔。"孔径"只不过是"圆孔"的另一种说法。因此，如果改变了光圈圆孔的大小，那么也就改变了孔径。在摄影技术中，用

f

值表示不同大小的孔径。举例：如果某只镜头的最大孔径标明为f/2，那么就称这只镜头为那么就称这只镜头为“f/2镜头”；如果某只镜头的最大径是f/1.4，那么就称之为“f/1.4镜头”f值越小，孔径越大，镜头传送的光线也越多

。光圈值为f/1.4光圈值为f/2光圈大小与景深在聚焦完成后，在焦点前后的范围内都能形成清晰的像，这一前一后的距离范围，便叫做景深。光圈、镜头、及拍摄物的距离是影响景深的重要因素：

1，光圈越大景深越小，光圈越小景深越大。

2，镜头焦距越长景深越小、反之景深越大。

3，主体越近，景深越小，主体越远，景深越大。镜头长度与种类1.标准镜头（简称标头）：指焦距长度接近或等于底片/传感器对角线长度的镜头。以全幅135单反相机来说，它的底片幅面为24*36mm，对角线的长度为50mm，所以，这类相机的“标头”焦距就是50mm。当然，画幅的不同的相机，标头的焦距也有所不同，一般来说，120相机的“标头”焦距为75mm，4*5英寸座机为150mm。数码单反相机的传感器幅面因厂商的不同而有所不同，但只要计算出传感器的对角线长度，就可以得出标准镜头的焦距了。尽管不同画幅的“标头”焦距不同，但他们的视角却是基本相同的，都接近人眼的正常视角。因此，在诸如取景范围、透视关系等方面，“标头”都与人眼观看的效果类同，显得特别亲切、自然。此外，“标头”的技术已经基本趋于完善，显著的特点是孔径大、成像质量出众、价格低廉等，是每个单反用户的必备镜头之一。

2.广角镜头：指焦距短于、视角大于“标头”的镜头。以全幅135单反相机来说，焦距在30mm左右、视角在70度左右的镜头称为“广角镜头”，焦距小于22mm，视角大于90度的镜头称为“超广角镜头”。

广角镜头的特点：a.景深大，有利于获得被摄画面全部清晰的效果。广泛地用于风光片的拍摄。b.视角大，在有限的范围内可以获得较大的取景范围，在室内建筑的拍摄中尤为见长，广泛地用于房地产行业的拍摄。c.透视感强烈，可以营造具有强烈视觉冲击感的画面。d.畸变较大，尤其是在画面的边缘部分。

3.远摄镜头：指焦距长于、视角小于“标头”的镜头。以全幅135单反相机来说，焦距在200mm，视角在12度左右的镜头称为“远摄镜头”，焦距在300mm以上，视角在8度左右的镜头称为“超远摄镜头”。

远摄镜头的特点：a.景深小，容易获得主体清晰，背景虚化的画面效果。b.视角小，能够获得远处主体较大的画面且不干扰被摄对象。广泛地用于户外野生动物的拍摄。c.压缩了画面透视的纵身感，拉近了前后景的距离。d.影像畸变较小，广泛地用于人像摄影。4.鱼眼镜头：一种极端的超广角镜头，以全幅135单反相机来说，焦距在16mm以下，视角在180度左右的镜头就可称为“鱼眼镜头”。

鱼眼镜头的特点：a.视角大，被摄范围极广。b.透视感获得极大的夸张。c.鱼眼镜头存在严重的畸变，但可以获得戏剧性的效果。d.价格昂贵，原来为天文摄影而设计。e.第一片镜片向外凸出，不能使用通常的滤镜，取而代之的是“内置式滤镜”。

快门照相机快门种类很多，从技术形式上大体可以分为机械快门、电子快门和程序快门三种；从机械构造上，根据快门在照相机上安放的位置和运动特点又可分为：镜前快门、中心快门、幕帘快门（又称焦点平面快门）和反光镜快门。二、数码相机简介和原理单反数码相机

指的是单镜头反光数码相机，即Digital数码、Single单独、Lens镜头、Reflex反光的英文缩写DSLR。尼康、佳能、宾得、富士等

工作原理：在单反数码相机的工作系统中，光线透过镜头到达反光镜后，折射到上面的对焦屏并结成影像，透过接目镜和五棱镜，我们可以在观景窗中看到外面的景物。在DSLR拍摄时，当按下快门钮，反光镜便会往上弹起，感光元件（CCD或CMOS）前面的快门幕帘便同时打开，通过镜头的光线便投影到感光原件上感光，然后后反光镜便立即恢复原状，观景窗中再次可以看到影像。CCD或CMOS数码相机的核心成像部件有两种：一种是广泛使用的CCD（电荷藕合）元件；另一种是CMOS（互补金属氧化物导体）器件。CMOS影像传感器的优点之一是电源消耗量比CCD