相机的工作原理

我们知道a真实的图片是由光线通过凸透镜而形成的。这幅真实图像的性质取决于光线如何穿过镜头。这条光路取决于两个主要因素:

的进光角当您将物体移近或移远镜头时，变化。您可以在下面的图表中看到这一点。当铅笔靠近镜头时，来自铅笔尖的光束以更尖锐的角度进入镜头，当铅笔远离镜头时，光束以更钝角进入镜头。但总的来说，无论光线如何进入，透镜只会将光束弯曲到一定程度。因此，以更尖锐的角度进入的光束将以更钝角退出，反之亦然。乐动体育网站5.0在镜头上任何特定点上的总“弯曲角度”保持不变。

正如你所看到的，来自较近点的光束比来自较远点的光束汇聚到离透镜更远的地方。换句话说，离镜头较近的物体形成的真实图像比离镜头较远的物体形成的真实图像要远。

你可以用一个简单的实验来观察这种现象。在黑暗中点一根蜡烛，把放大镜放在蜡烛和墙壁之间。乐动体育网站5.0你会在墙上看到蜡烛倒挂的图像。如果蜡烛的真实图像没有直接落在墙上，就会显得有些模糊。来自某一点的光束在这一点并不完全会聚。若要聚焦图像，请将放大镜移近或移远蜡烛。

这就是当你转动相机的镜头来对焦时所做的事情——你是在让它离镜头更近或更远电影表面。当你移动镜头时，你可以对齐一个物体的聚焦真实图像，使它直接落在胶片表面。

你现在知道，在任何一点上，透镜都会将光束弯曲到一定的总程度，无论光束乐动体育网站5.0的入射角度如何。这个总“弯曲角度”是由透镜结构．

在上一节中，我们看到，在任何一点上，无论光束的入射角度如何，透镜都会将光束弯曲到一定的总程度。乐动体育网站5.0这个总“弯曲角度”是由透镜的结构决定的。

透镜的形状越圆(中心向外延伸越远)，其弯曲角度就越大。基本上，弯曲镜头增加了镜头上不同点之间的距离。这增加了光波的一部分比另一部分移动得快的时间，所以光会做出更大的转弯。

增加弯曲角度有明显的效果。来自某一点的光束会汇聚到离透镜更近的一点。在一个形状较平的透镜中，光束的转动不会那么剧烈。因此，光束会汇聚到离透镜更远的地方。换句话说，当透镜有一个平坦的表面时，聚焦的实像形成的距离透镜更远。

增加镜头和真实图像之间的距离实际上增加了真实图像的总大小。仔细想想，这完全说得通。想象一下投影仪:当你把投影仪移到离屏幕更远的地方，图像就会变大。简单地说，光束在向屏幕移动时不断散开。

同样的基本情况也发生在相机上。随着镜头与真实图像之间距离的增加，光束扩散得更多，形成更大的真实图像。但是薄膜的大小保持不变。当你连接一个非常平的透镜时，它投射出一个很大的真实图像，但胶片只暴露在它的中间部分。基本上，镜头聚焦在画面中间，放大你面前场景的一小部分。一个更圆的镜头产生一个更小的真实图像，所以胶片表面看到更大的场景区域(在缩小放大倍率下)。

专业相机允许你安装不同的镜头，这样你就可以在不同的放大倍率下看到场景。透镜的放大倍率用它来表示焦距．在相机中，焦距被定义为镜头与远处物体的真实图像之间的距离(例如月球)。焦距越高，图像放大倍率越高。

不同的镜头适用于不同的情况。如果你在拍摄山脉的照片，你可能会想要使用长焦镜头乐动体育网站5.0这是一种焦距特别长的镜头。这个镜头可以让你瞄准远处的特定元素，这样你就可以创建更紧密的构图。如果你要拍特写，你可以用广角镜头．这个镜头的焦距短得多，所以它缩小了你面前的场景。即使拍摄对象距离相机只有一英尺，整个面部也会暴露在胶片上。一个标准的50毫米相机镜头不会显著放大或缩小图像，使其成为拍摄不是特别近或很远的物体的理想选择。

传统相机的化学成分是电影．本质上，当你把胶片暴露在真实的图片，它会对光的模式进行化学记录。

它是通过一组微小的光敏颗粒来实现的，这些颗粒分散在塑料条上的化学悬浮液中。当暴露在光线下时，这些颗粒会发生化学反应。

一旦卷好了电影它暴露在其他化学物质中，这些化学物质与光敏颗粒发生反应。在黑白胶片中，显影剂会使暴露在光线下的颗粒变暗。这就产生了一个负片，其中较亮的区域看起来较暗，较暗的区域看起来较亮，然后在打印时转换为正片图像。

彩色薄膜有三层不同的感光材料，依次对红、绿、蓝作出反应。冲洗薄膜时，这些层暴露在化学物质中，使薄膜层染色。当你把所有三层的颜色信息叠加在一起时，你就得到了一张全色底片。

有关整个过程的深入描述，请查看摄影胶片的工作原理．

到目前为止，我们已经了解了摄影的基本思想——你用一个汇聚镜头创造一个真实的图像，你把这个真实图像的光模式记录在一层感光材料上。乐动体育网站5.0从概念上讲，这就是拍摄照片所涉及的全部内容。但为了捕捉清晰的图像，你必须小心地控制所有东西的组合方式。

显然，如果你在地上铺上一块胶片，然后用聚光镜头将一个真实的图像聚焦在上面，你不会得到任何可用的图像。在户外，胶片上的每一粒颗粒都完全暴露在光线下。没有任何对比的未暴露区域，这是无图。

为了捕捉图像，你必须让胶卷处于完全黑暗的状态，直到拍照的时候。然后，当你想要记录图像时，你让一些光进来。在最基本的层面上，这就是相机的机身——一个密封的盒子快门在镜头和胶片之间打开和关闭。事实上，相机这个术语是由暗箱，拉丁文的意思是“暗室”。

为了得到正确的照片，你必须精确地控制照在胶片上的光量。如果你让太多的光线进来，太多的颗粒就会发生反应，照片就会被洗掉。乐动体育网站5.0如果你没有让足够的光线照射到胶片上，就会有太少的颗粒发生反应，画面就会太暗。乐动体育网站5.0在下一节中，我们将看看不同的相机机制，让你调整曝光。

在上一节中，我们看到你需要小心地控制胶卷的曝光，否则你的照片会太暗或太亮。那么如何调整曝光水平呢?你必须考虑两个主要因素:

为了增加或减少通过透镜的光量，你必须改变透镜的大小孔径——镜头的开口。这是可变光圈乐动体育网站5.0这是一系列重叠的金属板，可以相互折叠或展开。从本质上讲，这种机制与你眼睛中的虹膜的工作方式相同——它在一个圆圈中打开或关闭，以缩小或扩大晶状体的直径。透镜越小，捕获的光就越少，而透镜越大，捕获的光就越多。乐动体育网站5.0

曝光的时间长短是由快门速度．大多数单反相机使用焦平面快门．这个机制非常简单——它基本上由镜头和胶片之间的两个“窗帘”组成。在你拍照之前，第一个幕布是拉上的，这样胶卷就不会暴露在光线下。当你拍照的时候，这个窗帘就会打开。一段时间后，第二个窗帘从另一侧滑落，停止曝光。

当你按下相机的快门，第一个幕布就会拉开，胶卷就会露出来。一段时间后，第二个快门关闭，曝光结束。时间延迟由相机的快门速度旋钮控制。

这个简单的动作是由一大堆复杂的齿轮、开关和弹簧控制的，就像你在手表里看到的那样。当你点击快门按钮，它会释放一个杠杆，使几个齿轮开始运动。你可以通过转动快门速度旋钮来拧紧或松开一些弹簧。这调整齿轮机构，增加或减少第一个窗帘打开和第二个窗帘关闭之间的延迟。当你将旋钮设置为非常慢的快门速度时，快门会打开很长时间。当你把旋钮调到非常高的速度时，第二个帘子会直接跟在第一个帘子后面，所以每次只有一个小缝的胶片框会露出来。

理想的曝光取决于胶片中感光颗粒的大小。较大的颗粒比较小的颗粒更容易吸收光子。颗粒的大小由薄膜的尺寸表示速度，打印在罐子上。不同的胶卷速度适用于不同的摄影类型——例如，100iso胶卷最适合在明亮的阳光下拍摄，而1600胶卷只能在相对较暗的光线下使用。

正如你所看到的，要获得正确的曝光需要很多东西——你必须平衡胶片速度、光圈大小和快门速度，以适应你拍摄的光线水平。乐动体育网站5.0手动单反相机有一个内置的测光表来帮助你做到这一点。光表的主要部件是对光能敏感的半导体光传感器面板。这些传感器将光能表示为电能，光表系统根据胶片和快门速度来解释电能。

现在，让我们看看单反相机机身是如何在你拍摄之前将真实图像引导到取景器，然后在你按下快门按钮时将其引导到胶片上的。乐动体育网站5.0

市场上有两种类型的消费胶片相机——单反相机和傻瓜相机。主要的区别是摄影师如何看待场景。在傻瓜相机中，取景器是穿过相机机身的一个简单的窗口。你看不到相机镜头形成的真实图像，但你对视野中的东西有一个粗略的概念。

在单反相机中，你看到的是胶片会看到的真实图像。如果你把单反相机的镜头拿下来，看看里面，你就会明白这是如何工作的。相机在快门和镜头之间有一个倾斜的镜子，上面有一块半透明的玻璃和一个棱镜。这种结构就像一个潜望镜——真实的图像从下方的镜子反射到半透明的玻璃上，这是一个投影屏幕。棱镜的作用是将图像在屏幕上翻转，使其再次显示为右侧朝上，并将其重定向到取景器窗口。乐动体育网站5.0

当你按下快门按钮时，相机会迅速切换镜子，使图像对准曝光的胶片。镜子与快门定时器系统相连，所以只要快门打开，镜子就会一直打开。这就是为什么你拍照时取景器会突然变黑。

在这种相机中，镜子和半透明的屏幕被设置好，所以它们呈现的真实图像与胶片上显示的一模一样。这种设计的优点是，你可以调整焦点和构图，这样你就能得到你想要的画面。出于这个原因，专业摄影师通常使用单反相机。

如今，大多数单反相机都有手动和自动控制，大多数傻瓜相机都是全自动的。乐动体育网站5.0从概念上讲，自动相机与全乐动体育网站5.0手动相机基本相同，但一切都由中央微处理器控制，而不是由用户控制。中央微处理器接收来自自动对焦系统还有测光表。然后它启动几个小马达，调节镜头，打开和关闭光圈。在现代相机中，这是一个相当先进的计算机系统。

在下一节中，我们将看看光谱的另一端——一个没有复杂机械，没有镜头，几乎没有任何移动部件的相机设计。

正如我们在这篇文章中看到的，即使是最基本的，完全手动单反是一个复杂的，错综复杂的机器。但相机本身并不复杂——事实上，基本元素非常简单，你只需要一些便宜的材料就可以自己制作一台。

最简单的自制相机不使用镜头来拍摄真实图像，而是用一个小孔来收集光线。这些针孔摄像头很容易制作，而且使用起来很有趣——唯一困难的部分是你必须开发电影你自己。

针孔相机就是一个盒子，盒子的一边有一个小孔，盒子的另一边有一些胶卷或相纸。如果盒子不透光，穿过针孔的光就会在胶片上形成真实的图像。这背后的科学原理非常简单。

如果你在一间黑暗的房间里，用手电筒透过一块宽纸板上的一个小孔，光线会在对面的墙上形成一个点。如果你移动手电筒，光点也会移动——手电筒发出的光束沿直线穿过小孔。

在一个更大的视觉场景中，每个特定的可见点就像这个手电筒。光从物体的每个点上反射，然后向各个方向传播。一个小针孔让一个狭窄的光束从场景中的每个点进入。光束沿直线传播，因此场景底部的光束会击中胶片顶部，反之亦然。乐动体育网站5.0通过这种方式，在盒子的乐动体育网站5.0对面形成了一个倒置的场景图像。由于这个洞很小，你需要相当长的曝光时间来让足够的光线进入。

制造这种相机的方法有很多种——一些爱好者甚至用旧冰箱和汽车作为防光盒。最流行的设计之一是使用普通的圆筒燕麦片盒、咖啡罐或类似的容器。最简单的方法是使用带可拆卸塑料盖的纸板容器。

你可以通过几个简单的步骤来构建这个相机:

选择一个好的相机设计，胶片类型和曝光时间很大程度上是一个试验和错误的问题。但是，乐动体育网站5.0正如针孔爱好者会告诉你的那样，这种实验是制作自己的相机最有趣的事情。要了解更多关于针孔摄影和看到一些伟大的相机设计，请查看下一页列出的一些网站。

纵观摄影史，有数百种不同的相机系统。但令人惊讶的是，所有这些设乐动体育网站5.0计——从最简单的自制盒式相机到最新的数码相机——都结合了相同的基本元素:创建真实图像的镜头系统，记录真实图像的光敏传感器，以及控制真实图像如何暴露在传感器上的机械系统。当你认真对待它时，这就是摄影的全部!

有关相机、光、胶片和相关主题的更多信息，请查看下面的链接。