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攝影基礎理論知識 2 / 5 攝影的成像原理

攝影基礎理論知識 2 / 5 攝影的成像原理

感謝上帝讓這個世界有了五顏六色的光,我們才能用眼睛感受這個世界的絢爛繽紛。

人們對光線奇妙特性的研究也從未停止,早在2000多年前,我們的祖先就已經發現了光的一種奇特性質——小孔成像。(詳細不在此處贅述,內容自行搜索,其原理也是人眼看到世間萬物的原理,只是倒置的圖像被我們的大腦矯正過來。)

小孔成像是光線沿直線傳播的最有力的證明。

很久以前,人們就通過珠寶對光線的折射來探查光的基本規律,到後來延伸到凸透鏡和凹透鏡對於光線折射的影響,產生了很多新興的光學和影像理論。也更進一步詮釋了人眼成像的基礎。於是就誕生了各種鏡頭工具、望遠鏡、放大鏡,潛望鏡,甚至顯微鏡等等,用於滿足拓展人類視覺的需要。

時間又一次回到了文藝復興時期,歐洲的宗教或者宮廷畫師,利用暗箱小孔成像的原理,配合簡單的鏡頭,將有光線的影像投射到暗箱內,暗箱內與水平面夾角45°有用來反射影像的鏡面,鏡面會將影像投射到暗箱上方的毛玻璃上,通過這種成像手段,儘可能準確的複製和繪畫出中現實中的景象。(照片和手繪的完美結合。)

這種記錄影像的手段,也算是最早相機的雛形

接下來我們再看看相機的結構圖,並觀察相機的基礎結構。

通過上下兩個圖片的對比,你發現結構上的共同之處了嗎?其實相機的結構真的沒有你想的那麼複雜。

相比前面講的畫箱結構,相機只是多了幾個元器件:聚焦屏五稜鏡快門(當然,現在的數碼單反的快門,嚴格意義上講應該叫做進光、取景開關。)

五稜鏡的作用是將透過聚焦屏的倒置影像反射矯正到取景器上。(優秀的五稜鏡因其打磨工藝和光線反射率極高,所以造價昂貴,一般只用於高端單反相機,而低端的相機一般採用反射率沒有那麼高的五面鏡來替代,所以取景器的成像是有損的。)

造價昂貴的五稜鏡

快門進光開關)說直白一點,它就是一個擋板,當你按下這個開關,相機鏡頭和感光元件(傳統膠片相機一般叫做底片)之間的擋板就會完成一個開啟、閉合的動作(同時你會聽到一聲清脆悅耳的咔嚓聲,以前的快門聲音真的就是機械的物理聲音,而現在很多都是電子模擬快門聲音的效果音),讓光線進入相機內部,並成功將光影印到感光元件(底片)上。(這個開啟過程往往只是在一瞬間就完成的。而描述這個開關開啟的時間長短,一般也稱為快門速度。這個具體在後面的內容中詳述。)

快門的機械結構

你可以當車站川流不息的人群為光線

而快門就是進站口的關卡

關於相機的鏡頭(說白了就是各種鏡片依次排列的組合體),也是相機成本最高的部件,這個需要在後面的內容中詳述,所以這裡就不再贅述。

以上的元器件組合起來,就是今天我們看到的單反相機的基礎構造。(肩屏幕,熱靴,撥盤之類的東西不在今天的討論範圍內)

當然,除了單反相機,還有雙反相機(旁軸相機),但因為其本身的局限性,並非當今相機的主流構造。

是不是有點蒙?什麼是雙反相機?先給你看看雙反相機長什麼樣子。

雙反取景內容和成像內容有差異,對構圖有影響,結構相對複雜,便攜性不如單反

其實雙反相機只是在鏡頭上方或者側面再開一個用於取景的目鏡,而單反通過一套開關結構,聚焦屏等裝置將二者整合到一起而已。 還是懵?看下結構圖你就明白了!

史上「最」簡單明了的雙反結構圖(旁軸同理)

除文字外純手畫,手殘輕噴

由此圖,不難發現,目鏡和鏡頭是獨立分開的兩個部件,彼此之間互不影響,目鏡是類似潛望鏡一樣純光學取景。所以說,區分單反和雙反(旁軸)的最好方式,就是蓋上鏡頭蓋後,看取景器能否正常取景。

經典的旁軸相機,也曾是一個時代的標誌

目前,富士系列相機還依然堅持這份旁軸復古風格的信仰。

相信講到這裡,你也許會對相機的成像原理有了一個基本的了解,這也有助於你日後更好的研究攝影的其他內容。

攝影成像原理的介紹就先到這裡,下一篇文章主要介紹 相機的重要參數簡述

文中內容多來自教材、資料,其中添加一些個人意見,如有不足和錯誤之處,歡迎各位讀者積極指正和批評。


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