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【精品】第一单元 照相机的发展简史 一、机械相机58

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【精品】第一单元 照相机的发展简史 一、机械相机58【精品】第一单元 照相机的发展简史 一、机械相机58 第一单元 照相机的发展简史 一、机械相机 一个不透光的盒子,这就是照相机。照相机是用感光胶片反景物拍摄下来的摄影器材。它的发明经历了漫长的岁月。 我国对光和影像的研究,有着十分悠久的历史。早在公元前四百多年,我国的《墨经》一书就详细记载了光的直线前进、光的反射,以及平面镜、凹面镜、凸面镜的成像现象。到了宋代,在沈括所著的《梦溪笔谈》(1031至1095年)一书中,还详细叙述了“小孔成像匣”的原理。在16世纪文艺复兴时期,欧洲出现了供绘画用的“成像暗箱”。 全世界公...
【精品】第一单元 照相机的发展简史 一、机械相机58
【精品】第一单元 照相机的发展简史 一、机械相机58 第一单元 照相机的发展简史 一、机械相机 一个不透光的盒子,这就是照相机。照相机是用感光胶片反景物拍摄下来的摄影器材。它的发明经历了漫长的岁月。 我国对光和影像的研究,有着十分悠久的历史。早在公元前四百多年,我国的《墨经》一书就详细记载了光的直线前进、光的反射,以及平面镜、凹面镜、凸面镜的成像现象。到了宋代,在沈括所著的《梦溪笔谈》(1031至1095年)一书中,还详细叙述了“小孔成像匣”的原理。在16世纪文艺复兴时期,欧洲出现了供绘画用的“成像暗箱”。 全世界公认摄影是法国达盖尔发明的。1839年8月19日法国向全世界宣布法国画家达盖尔公布了他发明的“达盖尔银版摄影术”,于是世界上诞生了第一台可携式木箱照相机。达 ?芒代?达盖尔。1787年出生—1851年去世。他是一位风景画家,专业盖尔全名是路易?雅克 画舞台背景,当时风景画、绘画时流行一种工具——暗箱。暗箱的作用:风景物透过镜头进入暗箱中的450反光镜再反射到位于暗箱上方的磨砂玻璃上,再在磨砂玻璃上铺上画布作画。一次偶然的机会他发现昨天留在暗箱上的画布隐约有树影已留在画布上,就产生用什么方法把暗箱玻璃上的影像留在画布上,达盖尔获悉尼埃普斯也在作这方面试验,而此时尼埃普斯已年过六十,已觉得财力、精力、物力力不从心,才同意和达盖尔合作。1829年12月4日签订了十年合作协议,双方公布各自研究成果,以求互相帮助、取长补短,双方同意以双方的名义公布研究成果,并平分利益。 尼普埃斯的住地夏隆(chaion)与达盖尔签订协议,当即拿出了他的详细制作方法,并做了示范,达盖尔却没有拿出什么东西,所以,有人怀疑,在此前,达盖尔还没有试验出成果。协议签订后,双方各自进行试验再也没有见面。1833年尼普埃斯逝世,由他的儿子尼普埃斯继承协议的合作关系,遗憾的是i?尼普埃斯不想做什么试验,所以只剩下达盖尔一人独自探索了。 1837年,达盖尔又经过了八年的探索,终于成功地拍摄出一幅自然光下的静物片。1839年8月19日世界摄影史第一页揭开了面纱——法国科学院和美术学会召开一个盛大的会议,会上宣布了这一重大发明——暗箱十 达盖尔摄影法(感光板)便拍摄成了正像的照片。所以说世界上第一台相机及感光、冲洗、定影的方法是达盖尔发明的 1841年光学家沃哥兰德发明了第一台全金属机身的照相机。该相机安装了世界上第一只由数学计算设计出的、最大相孔径为1:3.4的摄影镜头。 1845年德国人冯?马腾斯发明了世界上第一台可摇摄150?的转机。 1849年戴维?布鲁司特发明了立体照相机和双镜头的立体观片镜。1861年物理学家马克斯威发明了世界上第一张彩 1 色照片。 1866年德国化学家肖特与光学家阿具在蔡司公司发明了钡冕光学玻璃,产生了正光摄影镜头,使摄影镜头的设计制造,得到迅速发展。1888年美国柯达公司生产出了新型感光材料,,柔软、可卷绕的“胶卷”。这是感光材料的一个飞跃。同年,柯达公司发明了世界上第一台安装胶卷的可携式方箱照相机。 1906年美国人乔治?希拉斯首次使用了闪光灯。1913年德国人奥斯卡?巴纳克研制出了世界上第一台135照相机。 从1839年至1924年这个照相机发展的第一阶段中,同时还出现了一些新颖的钮扣形、手枪形等照相机。 从1925年至1938年为照相机发展的第二阶段。这段时间内,德国的莱兹、罗莱、蔡司等公司研制生产出了小体积、铝合金机身等双镜头及单镜头反光照相机。 在此阶段,照相机的性能逐步提高和完善,光学式取景器、测距器、自拍机等被广泛采用,机械快门的调节范围不断扩大。照相机制造业开始大批量生产照相机,各国照相机制造厂纷纷仿制莱卡型和罗莱弗莱型照相机。黑白感光胶片的感光度、分辨率和宽容度不断提高;彩色感光片开始推广,从而使摄影队伍迅速扩大并走向专业化。 从1939年之后为照相机发展的第三个阶段。此阶段的前半期即本世纪六十年代之前,黑白、彩色胶片的质量有了进一步的提高,光学工业制成了含有稀有元素的新型光学玻璃,如镧、钛、镉等玻璃。从而更好地校正了摄影镜头的像差,使镜头向大孔径和多种焦距的方向迅速发展。因而,出现了变焦、徽距、折反射式、广角等多种摄影镜头。镜头单层镀膜得到普遍推广。照相机出现了计数器自动复零、反光镜自动复位、半自动和全自动收缩光圈等结构。照相机的质量、产量开始飞速发展。 从本世纪六十年代初至今为第三阶段的后期。这期间,日本的小西六摄影公司生产出世界上第一台自支调焦照相机,,柯尼卡C35A型135照相机.接着日本又生产出世界上第一台双优先式自动曝光照相机--美能达XDG型135单镜头反光照相机。开创了一台相机具有多种曝光功能的先例。 这期间,光学传递函数理论进入了光学设计领域,出现了成像质量高,色彩还原好,大孔径,低畸变的摄影镜头。同时,镜头向系列化发展,由焦距几毫米的鱼眼镜头到焦距长达2米的超摄远镜头,并有了透视调整、 变焦徽距、夜视等摄影镜头。电子技术逐渐深入到照相机内部,多种测光、高精度的电子镜间快门、电子焦平面快门以及易于控制的电子自拍机等都纷纷出现。曝光补偿、存储记忆、多纪录功能、电动上弦卷片、自动调焦等各种功能得到愈益精美的应用,高度自动化、小型、轻便达到了前所未有的高度。估质的各种新型相 2 机,伴随着高科技的发展不断问世,从而为摄影艺术的创作提供了十分精良的设备。 二、数码相机 世界第一部数码相机 柯达于1975年开发世界第一部数码相机。 背景信息和技术数据: 开发者: 柯达应用电子研究中心,赛尚。 原型机名称: “手持电子照相机” 。尺寸:宽8.25 英寸,厚6英寸,高8.9 英寸(20.9x15.2x 22.5厘米)。 重量:8.5l 磅(3.9 千克)。电源:16节AA电池。数码内存: 49,152 位。影像传感器:Fairchild 201100 型CCD阵列。磁带机:Memodyne低功耗数码磁带记录机。存储设备:300英尺飞利浦数码磁带。性能特性:曝光时间50毫秒。记录一张影像:23秒。记录密度:423位/英寸。影像容量:每盒磁带存储30张照片。控制逻辑:CMOS集成电路。1974项目摘要原文:“创造出一部无胶卷手持相机,通过电子方式拍摄黑白静像,并将它们记录到不太昂贵的音频级盒式磁带机上。磁带机应能从相机内取下,并插入到播放设备,以便在电视上观看。” 技术操作:相机通过拥有 10,000 像素(按 100 x 100 的阵列排列)的 CCD 拍摄影像。每个像素占 4 个位 -- 由 0 和 1 组成的四位数组合,示照片中的每一个点。一旦拍摄完毕,影像便会经过数字化处理并存储到相机中的内存缓冲区。从这里,照片便可记录到更具永久性的存储器内,以便从相机上取下进行播放。盒式磁带机便是用于此用途。从曝光那一刻起,相机需花费大约23秒钟的时间将影像写入磁带机。 1975年,在美国纽约罗彻斯特的柯达实验室中,一个孩子与小狗的黑白图像被CCD记 CCD) 电荷耦合器件。CCD是一种半导体装置,能够把光录( Charge Coupled Device ( 学影像转化为数字信号。 CCD上植入的微小光敏物质称作像素(Pixel)。一块CCD上包含的像素数越多,其提供的画面分辨率也就越高。)CCD的作用就像胶片一样,但它是把图像像素转换成数字信号。传感器所获取,记录在盒式音频磁带上。这是世界上第一台数码相机获取的第一张数码照片,影像行业的发展就此改变。 艰难的诞生 赛尚(Steven Sasson)1973年硕士毕业后即加入柯达,成为一名应用电子研究中心的师。1974 年,他担负起发明“手持电子照相机”的重任。次年,第一台原型机在实验室中诞生,他也成为“数码相机之父”。 这个项目的目的是不用胶片来拍摄影像,其原型产品只有1万像素,成像非常粗糙。谈到那段历史,赛尚还记忆犹新:“在当时,数码技术非常困难,CCD很难控制,A/D转换器也很难制造,数码存储介质难于获取,而且容量很小。当时没有PC,回放设备需要量身定做。这些难点用了1年的时间才安装完这台相机。” 数码相机对当时的柯达而言是一个很小的项目,由于决定采用数码方式,所以相机中没有太多移动的机械,赛尚和两个技术工程师就完成了这个项目。在选择可以移动的数码存储 3 介质时,赛尚希望其存储量可以与35mm胶卷的拍摄数量差不多,所以最后采用了通用的卡式录音磁带,基本可以存储相当于一个胶卷的30张照片。“很多技术在当时是非常新鲜的,这台原型机的电路板可以打开,一边拍摄,一边调整。”赛尚仿佛又回到了实验室中。 在技术襁褓中成长 “当原型机第一次展示给投资者时,他们询问这种产品何时可以成为消费者品,大概是15,20年这种产品才会走进普通消费者家庭。”赛尚的判断相当准确,数码相机的发展是一条漫长的道路,在1970末到80年代初,柯达实验室产生了1千多项与数码相机有关的专利,奠定了目前数码相机的架构和发展基础,让数码相机一步步走向显示。1989年,柯达终于推出了第一台商品化的数码相机。 无尽的发展道路 谈到数码影像的未来,未来10年,人们的焦点会放在如何存储影像方面。数码相机拍摄出的影像文件不仅是数据,更是记忆,将随着时间变得更加珍贵。柯达在未来会更关注如何保存、分享、调用、整理影像文件方面的技术发展。” “回顾摄影技术发展,银盐技术让我们可以获取出色的图像,数码相机让我们可以迅速获取和回览高品质图像;第三阶段的代表则是最新的柯达Easyshare ONE,不仅可以迅速拍摄、存储,而且可以通过无线网络迅速与别人分享。从point and shot 到 point and share,这个未来值得期待,也需要很多硬件和网络架构支持。” 第二单元 照相机成像的基本原理 一、照相机的成像原理 用于摄影的光学器械。被摄景物反射出的光线通过照相镜 头(摄景物镜)和控制曝光量的快门聚焦后,被摄景物在暗箱 内的感光材料上形成潜像,经冲洗处理(即显影)定影)构成 永久性的影像。这种技术称为摄影术。最早的照相机结构十分 简单,仅包括暗箱)镜头和感光材料。现代照相机比较复杂, 具有镜头)光圈)快门)测距)取景)测光)输片)计 数)自拍等系统,是一种结合光学)精密机械)电子技 术和化学等技术的复杂产品。 简史 在公元前 400年前墨子所着《墨经》中已有针孔成 像的记载(图1 针孔成像< 13世纪,在欧洲出现了利用 针孔成像原理制成的映像暗箱,人走进暗箱观赏映像或 4 描画景物。1550年,意大利的G.卡尔达诺将双凸透镜 置于原来的针孔位置上,映像的效果比暗箱更为明亮 清晰。1558年,意大利的V.巴尔巴罗又在卡尔达诺的 装置上加上光圈,使成像清晰度大为提高。1665年, 德国僧侣约翰章设计制作了一种小型的可携带的单镜 头反光映像暗箱(图2 单镜头反光映像暗箱 ),因为 当时没有感光材料,这种暗箱只能用于绘画,而不能 摄影。 1822年,法国的J.N.涅普斯在感光材料上制出了世界上第一张照片,但成像不太清晰,而且需要8个小时的曝光。1826年,他又在涂有感旋光性沥青的锡基底版上,通过暗箱拍摄了一张照片。1839年,法国的L.J.M.达盖尔制成了第一台实用的银版照相机(图3 达盖尔照相机 )。它是由两个木箱组成,把一个木箱插入另一个木箱中进行调焦,用镜头盖作为快门来控制长达30分钟的曝光时间,拍摄出了非常清晰的图像。1860年,英国的J.萨顿设计出带有可转动的反光镜取景器的原始型单镜头反光照相机。1862年,法国的德特里把两只照相机叠在一起,一只取景,一只照相,构成双镜头照相机的原始形式。1880年,英国的J.贝克制成了双镜头的反光照相机。随着感光材料的发展,1871年,出现了用溴化银感光材料涂制的干版,1884年,又出现了用硝酸纤维(赛璐珞)做基片的胶卷。 随着放大技术和微粒胶卷的出现,镜头的质量也相应地提高了。1902年,德国的P.鲁道夫利用赛得尔于1855年建立的三级像差理论和1881年E.阿贝研究成功的高折射率低色散光学玻璃制成了著名的“天塞”镜头,由于各种像差的降低,使得成像质量大为提高。在此基础上,1913年德国的O.巴纳克设计制作了使用底片上打有小孔的35毫米胶卷的小型莱卡照相机。但这一时期的35毫米小型照相机均采用不带测距器的透视式取景器。1930年制成彩色胶卷。1931年,德国的康泰克斯照相机已装有运用三角测距原理的双像重合测距器,提高了调焦准确度,并首先采用了铝合金压铸的机身和金属幕帘快门。1935年,德国出现了埃克萨克图单镜头反光照相机,使调焦和更换镜头更加方便。为了使照相机曝光准确,1938年柯达照相机开始装用硒光电池曝光表。1947年,德国开始生产康泰克斯S型屋脊五棱镜单镜头反光照相机,使取景器的像左右不再颠倒,并将俯视改为平视调焦和取景,使摄影更为方便。1956年,联邦德国首先制成自动控制曝光量的电眼(EE)照相机。1960年以后,照相机开始采用电子技术,出现了多种自动曝光形式和电子程序快门。1975年以后,照相机的操作开始实现自动化。 分类 照相机品种繁多,按用途可分为风光摄影照相机)印刷制版照相机)文献缩微照相机)显微照相机)水下照相机)航空照相机)高速照相机等。按照相胶片尺寸可分为110照相机(画面为13×17毫米),126照相机(画面为28×28毫米))135照相机(画 5 面为24×18,24×36毫米))127照相 机(画面为45×45毫米))120照相机 ×45,60(包括220照相机,画面为60 ×60,60×90毫米))圆盘照相机(画 面为 8.2×10.6毫米)。按取景方式分 为透视取景照相机)双镜头反光照相 机)单镜头反光照相机。 任何一种 分类方法都不能包括所有的照相机, 对某一照相机又可分为若干类别,例 如 135照相机按其取景)快门)测光 )输片)曝光)闪光灯)调焦)自拍 机等方式的不同构成一个复杂的型谱 (图4 135型照相机型谱 原理 照相机利用光的直线传播性质和 光的折射与反射规律,以光子为载体 ,把某一瞬间的被摄景物的光信息量 以能量方式经照相镜头传递给感光材 料,最终成为可视的影像。 照相机的光学成像系统是按照几 何光学原理设计的,并通过镜头把景物影像通过光线的直线传播)折射或反射准确地聚焦在像平面上。 针孔成像 景物上的一点所射出的光线经直线传播到像平面上,形成直径较大的弥散圆斑(图5 针孔成像原理)。 这种成像方法,进入针孔光束的光子量少而能量分散,故成像暗淡,模糊不清,不能用于照像。 物镜成像 景物上的一点所射出的光线直线传播,经凸透镜折射,汇聚成较小直径的弥散圆斑(图6 物镜成像原理)。 物镜成像时,经透镜传递的光束的光量子多而且能量集中,故成像明亮又清晰。曝光量 摄 影时,必须控制合适的曝光量,也就是控制到达感光材料上的合适的光子量。因为银盐感光 6 材料接收光子量的多少有一限定范围, 光子量过少形不成潜影核,光子量过多 形成过曝,图像不能分辨。照相机是用 光圈改变镜头通光口径大小来控制单位 时间到达感光材料的光子量,同时用改 变快门的开闭时间来制曝光时间的长短。 结构和功能 从完成摄影的功能来说,照相机大致要具备三大结构系统(不包括感光材料)。成像系统:包括成像镜头)测距调焦)取景系统)附加透镜)滤光镜)效果镜等。曝光系统:包括快门机构)光圈机构)测光系统)闪光系统)自拍机构等。辅助系统:包括卷片机构)计数机构)倒片机构等。 镜头 用以成像的光学系统,由一系列光学镜片和镜筒所组成。每个镜头都有焦距和相对口径两个特征数据。 焦 距:无限远物体的成像面到镜头后主面的距离,以或表示(图7 焦距示意图 )。 如果物体的距离一定,焦距越长,成像越大 ,焦距越小,成像越小。如果照相机成像面的尺 寸一定,焦距越短视场角越大(图8 焦距与成像 和视场角的关系 )。 变焦距镜头的焦距可在一定范围内连续改变 ,因而能连续改变像的大小或连续改变视场范 围。 相对口径:镜头的入射光瞳直径D 与焦距 之比,以D /表示(图9 相对口径示意图 )。 常将这一比值的分子D 化为1,变成1/A 的形式。A 称为光圈数。光圈数越小,相对口 径越大,通光能力也越大,并可缩短曝光时 间。在镜头内部安有一个直径可变的光圈,改 变光圈直径可得到不同的相对口径,取其最 大值为相对口径的标称值。在镜头上只标出光 圈数A 而不直接标出相对口径。 取景器和测距器 取景器是用来选取景物和构图的装置。通过取景器看到的景物,凡能落在画面框内的部分,均能拍摄在胶片上。测距器可以测量出景物的距离,它常与取景器组合在一起。通过连动机构可将测距和镜头调焦联系起来,在测距的同时完成调焦。常见的有光学透视取景器和单镜头反光式取景器。 光学透视取景器:由目镜)物镜)取景框)反光镜)前置镜)半透镜构成取景部分,由目镜)半透镜)测距物镜)测距反光镜构成测距部分(图10a 光学透视取景测距器 )。 7 镜头通过回转杆)连动杆与测距器联系起来。未完成测距时,测距器中的影像是分开的 (图10b 光学透视取景测距器 ),完成测距时影像 重合(图10c 光学透视取景测距器 )。 单镜头反光式取景器:景物的影像经过镜头由反光镜,投到调焦屏上(图11a 单镜头反光式取景器 )。 人眼通过目镜和屋脊五角棱镜观察取景。取景时,在调焦屏的中央有一对光楔,其楔形角相反)两个斜面交汇处是调焦屏平面。测距时,当影像恰好落在调焦屏上时,两光楔对影像不产生影响,在取景器内看到的影像是重合的(图11b 单镜头反光式取景器 )。当影像落在调焦屏的前方或后方时,影像便分裂开来(图11c)d 单镜头反光式取景器 )。这时需要进行调焦测距,直到在测距器内看到重合的影像为止。单镜头反光式取景测距器能使观察到的影像上下左右一致,又因与摄影镜头为同一光路而不存在取景视差。 光学透视或单镜头反光式取景测距器都须手动操作,并用肉眼判断。此外还有光电测距)声纳测距)红外线测距等方法,可免除手动操作,又能避免肉眼判断带来的误差,以实现自动测距。 快门 控制曝光量的主要部件,最常见的快门有镜头快门和焦平面快门两类。 镜头快门:由一组很薄的金属叶片(图12a 镜头快门动作原理)组成。在主弹簧的作用下,连杆 和拨圈的动作使叶片迅速地开启和关闭。镜头快门装在镜头中间或镜头后方附近。镜头快门 的光孔中心与镜头光轴重合。镜头快门光孔由闭合状态开始逐渐开启,达到全部开启后再逐 渐闭合(图12b 镜头快门动作原 理 )。快门开启的全过程所需要的时 间称为全曝光时间,一般可达 1/500,1/750秒。镜头快门的作用是 使像面上各点同时曝光。 焦平面快门:由两组部分重叠的帘 8 幕(前帘和后帘)构成(图13 焦平面快门原理 ),装在焦平面前方附近。两帘幕按先后次序激活,以便形成一个缝隙。缝隙在胶片前方扫过,以实现曝光。缝隙宽度除以帘幕运动速度即为曝光时间。缝隙宽度可以改度,因而可以改变曝光时间。最短曝光时间可达1/1000,1/4000秒。焦平面快门的特点是像面各点不能同时曝光,缝隙的扫描运动对活动景物的拍摄会产生一些影响。有一种新型的多叶片金属焦平面快门能提高快门速度,曝光时间可达1/2000,1/4000秒。 光圈 又叫光阑,限制光束通过的 机构,装在镜头中间或后方。光圈能改变能光口径,并与快门一起控制曝光量。常见的光圈 有连续可变式和非连续可变式两种。 连续可变光圈:由一组薄金属叶片组成一个光孔(图14 连续可变光圈 )。每个叶片同时绕各自的四转轴旋转。叶片的内轮廓线形成一个近似圆孔的光孔。改变叶片的旋转角度,即可连续改变光孔的直径。 非连续可变光圈:在一金属薄板上有一系列直径不同的光孔(图15 非连续可变光圈),装在镜头中间或镜头后方。 根据摄影的需要,将任意大小的光孔转到镜头的光轴位置。 测光系统 测光系统的作用是保证照相机的正确曝光。镜头光圈数A )曝光时间T (单位为秒))景物平均亮度B (单位为坎德拉/米2)和胶片感光度S (以ASA 值表示)4个主要参数应满足曝光方程式。 式中K 为测光系统校正常数。随着这4个参数的引入方式不同,可实现3种不同方式的自动曝光。光圈优先自动曝光:引入A )B )S 后确定T 值。速度优先自动曝光:引入T )B )S 后确定A 值。过程控 制自动曝光:引入B )S 后确定A 和T 值。 照相机的测光方式有外测光和内测光 两种。外测光:测光组件在镜头光路之外的 测光方式。光学透视取景照相机多采用外测 光(图16 外测光原理)。 测光组件硫化镉(CdS)装在测光窗口内 ,它的电阻值随受光强弱而改变,因而能 测出景物亮度(B )。胶片感光度(S )和快门速 9 度(T )由摄影者选定,随后拨动光圈环,绿灯亮完成测光过程,可实现正确曝光。也可选好光圈数(A ),拨动快门速度(T )来完成测光。不能满 足曝光方程式时,(,)号红灯亮,表示曝光速度, 若(-)号红灯亮,表示曝光不足。内测光:通过摄影 镜头进行测光(图17 内测光方式的测光组件分布)。 测光组件装在摄影镜头后方。单镜头反光照相 机多采用内测光。测光组件可装在屋脊五角棱镜附 近)反光镜附近)快门幕帘附近或机身底部。根据 测光范围)内测光又分为全面平均测光)部分测光 和中央重点测光 3种类型。测光组件有硫化镉光敏 电阻(CdS))蓝硅光电池(SPD)) 磷砷化镓光电池(GPD)等。 闪光 系统 常用的是电子闪光系统。它 由电源)升压和触发电路)灯管 )控制开关等组成,多装在照相 机内部,称内装闪光系统。闪光指 数GN 多为10,14,即闪光摄影 的景物距离乘以所用光圈数的乘积不大于标称GN 值,便可达到满意的闪光效果。图18 闪光系统电路为闪光系统电路。 电源开关闭合后,低压直流电通过振荡变压器变成高压交流电,再经整流器向主电容器C4充电。当主电容器的电压上升到某一额定值时,指示氖灯点燃。经过约30秒钟即可按快门释放钮,同步开关SS 闭合,主电容器经触发线圈向闪光管放电,闪光管闪光。 自拍机构 在摄影过程中起延时作用以供摄影者自拍的装置。使用自拍机构时,首先释放延时器,经延时后再自动释放快门。自拍机构有机械式和电子式两种。机械式自拍机构是一种齿轮传动的延时机构(图19 机械式自拍机构 示意图),一般可延时8,12秒。 扇形齿轮的缺口控制着快门的释放。 在弹簧的作用下,扇形齿轮作旋转运动, 经齿轮系的加速传动使擒纵轮和卡子(擒 纵叉)做无固有周期的擒纵运动,从而实 现延时。电子式自拍机构利用一个电子延 10 时线路控制快门释放。 参考书目 铁彦:《技术》,写真工业出版社,东京,1979。 二、胶片的成像原理 每种胶片(包括彩色胶片)都包括两个基本组成部分:一个单层的或多层的感光乳剂层、一个感光乳剂层的支持体——片基。乳剂是由对光敏感的微细颗粒悬浮在明胶介质中而成。胶片上的明胶与某些食品所用明胶类似。 在明胶中悬浮着的光敏物质是卤化银颗粒。这种颗粒如此微细,只有在高倍显微镜下才能观察到。在1平方英寸通常的感光胶片乳剂中,卤化银晶体的含量约达400亿个之多~ 卤化银晶体具有一经曝光其结构就发生变化的特性。这一化学性能变化的机理对我们并非重要,其变化的终结效果才是最重要的。这一变化是怎样产生的呢,当你拍摄时,光线通过相机的镜头射到胶片的乳剂层上,当光线到达卤化银晶体时,这些晶体发生结构性变化,并与邻近也受到光线照射的卤化银晶体相互聚结起来。 这种因卤化银晶体聚结而形成的团块仍然是极其微细的。乳剂层接受到的光量愈多,就有更多的晶体聚结在一起,光量愈少,晶体的变化和聚结也愈少。没有光落到的乳剂上也就没有晶体的变化和聚结。这就是说不同强度的光照射到胶片上,胶片乳剂层的微观领域就有不同数量的晶体发生结构变化和相互聚结。 胶片一经曝光,立即产生潜影——一种看不见的影像。必须将胶片进行显影操做才能使潜影转化为可见的牢固影像。当胶片显影,结构已发生变化的卤化银晶体便转化为黑色金属银颗粒的聚结体,从而产生影像——负像。胶片上那些没有感光的,也就是没有发生结构变化的晶体即被一种称作定影剂的化学品洗去,使这些部分呈现浅灰或透明。结果是负像上黑暗(厚的)部分就是曝光较多部分;明亮(薄的)部分就是曝光较少部分;全透明部分就是没有受到光照射的部分。这就是黑白胶片记录影像的基本过程。 彩色胶片有三层感光乳剂层,在这些乳剂层里还分别含有不同的能够生成染料的有机化合物,叫做彩色偶合剂(成色剂)。它们本身是无色的,但在彩色显影时能与彩色显影剂的氧化物耦合成为有色的染料。对于负性胶片,上层盲色乳剂里所含的偶合剂在彩色显影时形成黄色,中层形成品红色,下层形成青色,这就是我们得到的经过冲洗的彩色胶片。通过扩印或放大再把影像投射到照相纸上或者是反转片的反转冲洗,胶片上层的黄色转变为它的补色蓝色,中间一层转为绿色,下层则转为红色,我们就得到了与自然状态一样的彩色照片或者透明的反转片。这就是彩色胶片记录影像的基本过程。 第三单元 照相机的基本结构 11 科技发展的日新月异,使生产出的照相机花样百出、种类繁多、结构复杂、机械精密,新产品层出不穷。 无论各种照相机如何变化,结构如何纷繁,但它们的基本结构是一致的: 一是要具备将特体结成光学影像的成像系统,即镜头; 二是要具备由镜头至胶片之间的曝光通道,即暗箱; 三是要具备一架能将各部件承装起来的载体,即机身; 四是要具备一个能盛装感光胶片的装置,即后背。所以,一切照相机的基本结构均为四个部分,,镜头、暗箱、机身与后背。关于这个四个部分,详述如下: 一、镜头部分 用光学玻璃制成的镜头,把进入镜头的光线汇聚起来,在感光胶片上形成一个清晰的影像。比较复杂的镜头由两片或更多的光学玻璃组成的透镜,叫做透镜单元。透影单元组成一个整体,这就是摄影镜头。 照相机的镜头包括透镜组、光圈、快门三个部分。 镜头是由透镜构成的,透镜片数与组数的多少,决定着镜头的质量与优劣。 光圈是由多片多属叶片组成的。它用控制镜头纳光孔的大小,达到控制进入胶片光线的多少。在控制叶片的伸缩中,使得进光孔变大变小,从而来控制通过镜头投向胶片光束的大小。这种光孔大小的数值用光孔号码或f ,值标注在镜头上。 快门是由金属片或胶质绸布制成的。它控制曝光时间的长短,即控制进入相机的光线和投射到胶片反经历的时间。正确的曝光,可使被摄对象获得清晰的影像。 1、镜头 镜头的种类:镜头的种类很多,不存在一种“最好的”镜头。因为各种镜头都有独特的功能、适用范围和优点,针对拍摄需要去选择镜头,才是正确的。 依据拍摄画面的不同效果及照相机镜头焦距的长短,通常镜头的种类有:标准镜头、广角镜头、远摄镜头、鱼眼镜头、反射式镜头、变焦镜头和特殊镜头等。 ?、标准镜头 标准镜头属于校正精良的正光镜头,其焦距长度等于或近于所用底片 56mm, 那么其标准画幅的对角线,视角与人眼的视角相近似。如135相机的画幅为56× 镜头焦距则为50mm。因而,标准镜头的成像效果,诸如摄取景物的范围、前后景物的大小比例带来的透视感等,都与人眼观看的效果类同,画面影像较为真切自然,其成像质量相对来说比较高,故而在各种摄影中应用广泛,适应力强。凡是要求被摄景物必须符合正常的比例关系,均需依靠标准镜头来拍摄。它是使用最为广泛的一种镜头。 ?、广角与超广角镜头 广角镜头的特点是:焦距短、视角广、景深长,而且均大于 12 标准镜头。其视角超过人们眼睛的正常范围。 凡视角在70度至90度左右的镜头,即为广角镜头;其视角为100度左右的,即称为超广角镜头。这类镜头其最大的优点为在较近距离内拍摄较大的场景。 它具体的特性与用途表现在:景深大,有利于把纵浓度大的被摄物,清晰地表现在画面上;视角大,有利于在狭窄的环境中,拍摄较广阔的场面;景深长,可使纵深景物的近大远小比例强烈,使画面透视感强。其缺点是,影像畸变差较大,尤其在画面的边缘部分,因此在近距离拍摄中应注意变形失真。 ?、远摄与超远摄镜头 这类镜头也称长焦距镜头,它具有类似望远镜的作用。 这类镜头的焦距长于、视角小于标准镜头。如135相机,焦距在200mm左右,视角在12度左右称为远摄镜头,焦距在300mm以上,视角在8度以下称为超远摄镜头。 这类镜头具有的特点表现在:景深小,有利于摄取虚实结合的形象;视角小,能远距离摄取景物的较大影象,对拍摄不易接近的物体,如动物、风光、人的自然神态,均能在远处不被干扰的情况下拍摄;透视关系被大大压缩,使近大远小的比例缩小,使画面上的前后景物十分紧凑,画面的纵深感从而也缩短;影象畸变差小,这在人像中尤为见长。 ?、鱼眼镜头与反射式镜头 鱼眼镜头是一种极端的超广角镜头。对135相机来说是指焦距在16mm以下,视角在180度左右,因其巨大的视角如鱼眼而得名。它拍摄范围大, 可使景物的透视感得到极大的夸张。它使画面严重的桶形畸变,故别有一番情趣。 反射式镜头是一种超远摄镜头,外观短而胖,比相同焦距的远摄镜头短一半,重量轻,使用灵活方便。它的缺点是只有一档光圈,故对景深控制不利。 ?、变焦镜头 变焦是镜头可以改变焦点距离的镜头。所谓焦点距离,即从镜头中心到胶片上所形成的清晰影像上的距离。焦距决定着被摄体在胶片上所形成的影像的大小。焦点距离愈大,所形成的影象愈大。 变焦镜头是一种很有魅力的镜头。它的镜头焦距可在较大的幅度内自由调节,这就意味着拍摄者在不改变拍摄距离的情况下,能够在较大幅度内调节底片的成像比例,也就是说,一只变焦镜头实际上起到了若干只不同焦距的定焦镜头的作用。世界上第一只用于摄影的变焦镜头是1959年问世的,焦距变化为36,,92mm,用于135相机。现代变焦镜头的种类已越来越多, 成像质量也越来越高,日益倍受摄影者亲睐。 ?.变焦镜头的种类 现代变焦镜头的种类繁多,总体来说有自动变焦和手动变焦两大类。前者用于自动聚焦相机,后者用于手动聚焦相机。无论自动变焦或手动变焦,从广角变焦镜头直至远摄变焦镜头应有尽有。有关变焦镜头种类的实用常识包括以下方面。 变焦范围,,从变焦范围的角度看,基本种类有:20,,35mm左右的广角变焦镜头, 13 35,,70mm左右的标准变焦镜头、70,,210mm 左右的中远变焦镜头,200,,400mm左右的远摄变焦镜头等。 变焦倍率,,从变焦倍率的角度看,基本种类有2倍、3倍、4倍、5倍、 6倍等。2倍的主要有20,,35mm,25,,50mm,28,,55mm,35,,70mm, 75,,150mm,100,,200mm,200,,400mm等;3倍的主要有28,,85mm,35,,105mm,70,,210mm, 100,,300mm等;4倍的主要有50,,200mm,150,,600mm等,5倍85,,250mm, 的主要有28,,135mm,50,,250mm等,6 倍的主要有35,,210mm,50,,300mm等。 变焦方式,,手动变焦有“单环推拉式”与“双环转动式”两种。 “单环推拉式”的变焦环也是聚焦环,前后推拉为变焦,转动为聚焦。具有使用方便、有利快速拍摄的优点,但也存在缺点,如俯拍、仰拍时镜头简易滑动;当聚焦在先、变焦在后时,易使焦点发生偏移而影响成像清晰度。 “双环转动式”的变焦环与聚焦环各自独立,转动操作互不影响,因而不存在单环推拉式的上述缺点,但操作不如单环式简便,尤其当采用“变焦拍摄爆炸效果”的特技时,不如单环推拉式。 ?.变焦镜头的优缺点 变焦镜头最大的优点是一只变镜头能代替若干只定焦镜头的作用,因而携带方便,使用简便,既不必在拍摄中不断更换镜头,也不必为摄取同一对象不同景别的画面而前后跑动。 变焦镜头的主要缺点是它的口径通党较小,党会因此而给拍摄带来麻烦,如想用高速快门速度时、想用大光圈时等,往往不能满足需要。使用变焦镜头后的取景屏也不如定焦镜头明亮,还常常会使裂像聚焦指示失灵。此外,在生产技术水平相同的前提下,变焦镜头的成像质量总比定焦镜头要差些。 ?.变焦镜头的选择 配备一只变焦镜头,,除非专门为了远摄的需要,通常配备一只变焦镜头宜选择包含广角、标准与中焦的镜头,如28,,85mm、28,,135mm、35 ,,70mm、35,,105mm、35,,210mm等。“35,,70mm”的虽然变焦倍率较小,但以轻巧见长,价格也相对较低,也能足以应付大量的日常拍摄需要,现代有些相机已将这种变焦镜头取代原先定焦的50mm标准镜头。“28,,135mm ”的焦距变化范围是较为理想的,但偏重些,价格也相对较高。“28,,85mm”对常有室内拍摄的摄影者较为理想;“35,,210mm”虽然变焦范围极大, 适用性也相对较大,但体积过大过重,党给拍摄带来不便,仅考虑变焦倍率大小不是一种明智的选择方法。 配备两只变焦镜头,,手中有两只变焦镜头几乎能满足各种拍摄需要。选择两只变焦镜 14 头的基本考虑是包括所有常用的焦距,并不使两只变焦镜头的变焦范围有过多的重复。从这一指导思想出发的基本选择有“35,,70mm”加上“70,,210mm”、“28,,85mm”加 250mm”、“24,,50mm”加上“50,,250mm”等。如果你的镜头主要用于远上“85,, 摄,那么“150,,600mm ”是理想的,可以再配上“28,,135mm”或“35,,105mm”。 尽可能使两只变焦镜头的变焦操作方式一致也很重要。“推拉式”和“转动式”各有优缺点,只要一致,熟能生巧,便于使用。 ?、特殊镜头 常用的特殊镜头有“巨像镜头”、“透视调整镜头”、“柔焦镜头”和“变焦距附加镜”。 ?.巨像镜头 “巨像镜头”又称“微距镜头”,能产生巨像效果的一种镜头。它有“专用型”与“通用型”之分。 专用型巨像镜头只能用于近摄,通党是结合近摄皮腔或近摄接筒使用的,能获取高倍率的放大影像。焦距有20、38、50、80、135mm等。焦距越短, 放大倍率越大。如“Zuiko 20mm”巨像镜头,结合近摄皮腔能摄取4,,12 倍于原物大小的影像。12倍就是意味着能将“2×3mm”的被摄体充满“24×36mm”的135画幅。通用型巨像镜头既能近摄用作巨像镜头,也能远摄用作普通镜头。它的近摄放大率较小,不如专用型巨像镜头,如“Zuiko 135mm ”结合“自动近摄接筒65,,116”的近摄最大巨像效果为0.5倍于原物大小;它能在37cm,,?范围内聚焦,用作通党的135mm镜头。 通党的定焦镜头使用近摄接筒后虽然也有巨像效果,但不能远距离聚焦了。 变焦镜头中,有些也带有巨像功能,(镜头上有“Macro”标记), 但它的巨像放大率与成像质量都不如定焦巨像镜头。变焦镜头调巨像档的方法有三种:有些是变焦至长焦处,有些是变焦至短焦处,也有些可变焦距处调节巨像档。 ?.透视调整镜头 指一种具有校正高大建筑物的垂直线向上收缩功能的镜头。这种镜头的光学系统的主光轴可进行横向或纵向移动调节,调节时机身与胶片平面的位置不发生移动。透视调整镜头主要用于建筑摄影。 ?.柔焦镜头 “柔焦镜头”又称“软焦点镜光”、“柔光镜头”,是一种能使影像产生轻度虚化的镜头,主要用于人像与风景摄影。 柔焦镜头的柔焦效果与通常镜头聚焦稍有不实的是不同的。柔焦镜头实质上是产生一种双重影像,一个清晰的实像与一个焦点不准的虚像,两者重合而成。 ?.变焦距附加镜 “变焦距附加镜”简称“变距镜”,俗称“增距镜”,其实增距镜只是变距镜中的一种。变焦距附加镜按其功能主要分为“远摄变距镜”、“广角变距镜”和“巨像变距镜”。当你有了一只配有标准镜头的单镜头反光相机,添置这类变焦距附加镜既能取 15 得类似远摄广角、巨像镜头效果,而花费的代又较小。 为了更好地使用镜头,有必要在这里强调谈谈焦距与成像效果。 镜头焦距的含义从实用的角度可以理解为“镜头中心至胶片平面的距离”。理论上对焦距的计算是指“无限远的景物在焦平面结成清晰影像时,透镜(或透镜组)的第二节点至焦平面的垂直距离”。第二节点的位置与镜头中心十分接近,通常位于镜头中心略偏后一点点。 “第二节点”亦即“光学中心”。镜头光学中心也有可能位于镜头体外。以这种原理设计的镜头又称为“后焦点镜头”。“后焦点镜头”是现代镜头发展中的一个关键。这也就是为什么同一焦距的镜头可以有不同长短的原因所在。 现代相机镜头焦距的变化幅度已经短至6mm,长至2000mm。 面对同样的被摄体,对画幅相同的相机来说,焦距变化所带来的成像效果变化可归纳为以下两条规律。 距与视角成反比 ?、焦 焦距长,视角小;焦距短,视角大。视角小意味着能远距离摄取较大的影像比率;视角大能近距离摄取范围较广的景物。 ?、焦距与景深成反比 焦距长,景深小;焦距短,景深大。景深大小涉及纵深景物的影像清晰度,它是摄影中重要的实践与理论问题。 2、镜头上的光圈: ?、光圈的作用 光圈与快门都是用来控制通光量的,相互制约,互相配合,方能使感光片得到正确的曝光。在摄影镜头的结构中,其中光圈是重要的装置之一。 光圈的功能就是以不同的孔径来调节镜头的光通量。早期简易的新月形单透镜照相机的光圈,是在金属薄板上钻一些规格不同的圆孔,装在镜头前或镜头后,拨动金属片,使圆孔对准镜头中心,来达到调节通光量的目的。现代复式镜头的光圈,是由许多弧形金属叶片组成可变孔径,装在镜头的透镜组之间,根据需要可以随意调节光圈的孔径。 光圈的作用是:能使镜头的通光量得到准确的调节和控制,使感光村料得到正确曝光;在收缩光圈的情况下,可减少镜头残存的某些像差;可以利用光圈的收缩或放大来控制景深,光圈小景深长,光圈大景深短。 ?、光圈的刻标 光圈的刻标是以?2倍级数排列的。所以选用?2作为公比,是因为?22,2,也就是光圈每差一级,光孔的面积差一倍,透光力也差一倍, 这样每两个相邻的读数之间便成为倍数关系。 每一级系数的通光量均以光孔面积来计算,并未把镜头的透光率考虑在内。如在标准刻度上,将光圈开大一级,镜头透光力增为2倍;将光圈缩小一级, 镜头透光力则减为1/2。 16 光圈每差一级,其曝光量即差2倍。这在摄影实践中,易于掌握,使用方便。 光圈的各级孔径系数,都是入射光束的直径与焦距的比例数,称作焦点距离数。近代镜头的光圈系数分为英国制和大陆制两种系统: 英国制 2.8 4 5.6 8 11 16 22 32 大陆制 2.2 3.2 4.5 6.3 9 12.5 18 25 以上两种系统的各级系数,在摄影实践中,其用法是没有区别的。此外,光圈系数还有以等级系数来标度的,叫等比制。早期使用的简单快直光镜头,就是采用等级系数来确定光圈系数。现将光圈的焦点距离系数和等级系数作一比较: 焦 点 距 离 系 数 4 5.6 8 11.3 16 22.6 32 等级系数(等比制) 1 2 4 8 16 32 64 从以上比较中可以看出,等级系数光孔之大小是按等比制顺序排列的,其孔径愈大,读数愈小,所需要的曝光时间愈少。这种标度是表示相对曝光时间,而不是表示相对孔径。在使用时计算起来很方便。有些专供拍文件资料用的摄影镜头,就是采用这种等级系数来标刻光圈系数。 3、快门 快门一般是由金属片或胶质绸布制成的,它的作用是控制镜头通光的时间,使感光片能得到正确曝光,并使静止的和运动中的被摄物均可获得清晰的影像。操纵和控制快门开启和闭合的动力,分为机械动力和电子动力两种。 快门的种类按其装配的位置来区分有四种形式:镜前式、镜后式、镜中式和焦点平面式。现在常用照相机的快门大多是镜头中间式或焦点平面式。 ?、镜头中间快门 镜头中间快门,通党简称镜关快门或中心快门。它由多片极薄的金属片制成,装配在镜头透镜组中间,与机身内的齿轮弹簧相连,用快门按钮操纵开启和闭合。金属叶片数量的多少,是由镜头口径的大小和快门高档速度的高低决定的。镜头口径大和高档快速度高,金属叶片就多;反之,镜头口径小和高档快门速度较低,金属叶片就少。 镜间快门是以机械为支力来操纵,快门速度不可能太高, 通常由 1 秒至1/1000秒不等。绝大部分的120型照相机都是镜间快门,35毫米小型照相机中,有一部分也是镜间快门。 镜间快门的优点是:结构精密,效能较高;拍摄任何快速运动的物体不致产生变形;使用闪光灯拍摄时,不受快门速度的限制,用任何一档速度都可使感光片全面感光。 镜间快门也存在一定程度的缺陷:快门通光量的效率是随着光圈的大小和速度的高低而变化的,当光圈开孔大快门速度高时,通光效率就低。 17 镜间快门的运动程序是:叶片开启时是由小到大逐渐开足,形成一个圆孔径,闭合时是由大到小逐渐关闭。开启之初和闭合之前都只有很小空隙可以通光,当中间开足时才能使进入镜头的光线全部通过。由于开启和闭合这两个机械运动过程所占的时间远比开足的瞬间要长,所以快门速度越高,快门开足的瞬间占整个开启时间的比例越小。 镜间快门的高档速度对不同的光圈系数之间存在着一个差数。越是用高档快速度曝光,通过的光亮越少,差数越大,影响越严重;低档慢速度时,差数较小,影响较少。当光圈相对孔径开到最大时,各级快门速度的通光量的概数是:1/20秒的通光量可达95,,1/50秒的通光量达90,,1/100 秒的通光量是80,,1/200秒的通光量为70,,1/500秒的通光量仅占60 ,左右。 例如:用f/16、1/30和f/4、1/500秒两种曝光组合拍摄同一景物,从曝光量的计算来看,这两个曝光组合所摄得的感光片密度应该是一致的。其实不然,如果前者曝光正确的话,后者则曝光略有不足。其原因是:前者光圈的相对孔径小,快门刚开和将闭时空隙虽小,镜头进入的光线也能全部通过,因此曝光正确。后者光圈的相对孔径大,只能在快门完全开足的瞬间才能使镜头进入的光线全产通过,刚开和将闭的小空隙只有极少部分光线能够通过,所以造成曝光不足。镜间快门的这一缺陷,往往被一些初学摄影者所忽视。 ?、焦点平面快门 焦点平面快门,通常称作帘幕快门。它用特制的黑色胶质绸布或金属帘片制成,装配在机身后部,紧巾在镜头焦点平面处,在感光片的前面并与其平行。焦点平面快门是通过帘幕上裂口的移动进行曝光的。帘幕的裂口有两种类型:一种是在帘幕上开有多个宽窄不同的固定裂口,用这些裂口来控制曝光,裂口宽的曝光时间长,裂口窄的曝光时间短,这种快门在现代照相机上已不用了;一种是由两片帘幕自动调节裂口的宽窄,帘幕运动的方式是前帘移动,后帘追随,追随速度的快慢决定着裂口的宽窄,裂口的宽窄决定着曝光时间的快慢,裂口宽的时间慢,裂口窄的时间快。帘幕快门的曝光速度比镜间快门的速度高,一般在1秒至1/1000秒,有的速度高达1/4000秒。 帘幕的运动方向有两种:一种是由左至右横向移动;一种是由上至下垂直移动。这种由上而下垂直运动的快门,在现代照相机中多为合金钢片结构,所以也叫做钢片快门。如尼康、美能达等单镜头反光照相机就是此类快门。 焦点平面快门的帘幕裂口经过感光片表面的行程,约需1/30秒的时间。曝光速度并不是指这种裂口行程的时间,而是指感光片上任何部位的实际曝光时间。 帘幕快门的优点是:结构严密,速度较高;帘幕紧靠感光片裂口由底片一端到另一端,快门速度高低都可均匀感光,通光量不受影响,不会产生镜间快门那种大光圈、高速度时可能曝光不足的现象。 焦点平面快门也有它的缺陷:用高速度愈快,变形的程度愈严重。帘幕运动方向的不同, 18 物体变形的情况也不一样:由左向右移动的帘幕快门拍摄平行方向的运动物体,物体运动的方向与帘幕移动方向相同时,恰好是光学影像与帘幕移动方向相反,这时,影像会变短;物体运动方向与帘幕移动方向相反时,恰好是光光影像与帘莫移动方向相同,这时,影像则变长。由上向下移动的帘幕拍摄左右运动的物体,竖直的线条容易变为斜线。 产生变形现象有原因:由于帘幕快门高速度时的裂口很窄,对感光片的整个画面不能同时全面感光,而是由开启的一端先感光,裂口一边移动一边感光,闭合的一端最后感光,整个画面的感光有先后之分。因此,两个运动方向相反时,运动物体就产生了加速度;两个运动方向相同时运动物体就产生了减速度,于是便出现运动物体影像变短或变长的变形现象。 为了减少或避免高速度帘幕快门使运动物体变形,通常采用两种方法:一是拍摄时照相机与物体运动方向要小于90度角,可减少变形;二是在90度角拍摄时,采用“追随拍摄法”,可避免变形,并使运动物体的背景出现模糊的“流动”影像,这样有助于加强被摄物体的运动感。追随拍摄法通常采用快门速度1/60秒、1/30秒或1/125秒,照相机与被摄体成90度的拍摄角度, 手持照相机追随被摄对象,在等速追随中按下快门钮。 以上介绍的两种结构不同的快门,都是以机械为动力来控制的,所以,也有将镜间快门和焦点平面快门合称为机械快门的。 近年来,随着电子科学的发展,先进的电子技术也应用到照相机的快门上来,用电子来控制快门曝光,被称为电子快门。电子快门分为全电子式和电子与机械并用式。全电子式快门以机身内的电池作为能源,自动控制测光和曝光;电子与机械并用式快门是限定在某一、二档速度可由机构控制,其他多档速度均由电子控制。如:日本美能达XG-M型相机就属于全电子式快门,电池耗尽就不能拍摄了。美能达XD-7型相机则属于电子与机械并用式快门,当电池耗尽时,尚可机械快门控制O档(相当于1/100秒)和B档快门来拍摄。 就目前的电子快门相机来看,绝大多数都是装配在单镜头反光式的焦点平面快门中使用。 ?、程序快门 程序快门是一种电脑控制的快门,它是由照相机中的电脑根据预先输入的编制好的快门与光圈组合程序来控制曝光。 现代照相机中的一些制造精良、小巧轻便、全部自动化的小型135 相机,大多装有程序快门。这种程序快门照相机,不必费神,抬手即拍。所以,通常把这类照相机称为“傻瓜相机”。 程序快门照相机,大多是由一组置于镜头之后的叶片兼作光圈和快门,用它来控制光圈的大小与快门开闭时间的长短,进行自动曝光。由于程序快门是按EV值的大小编制程序预置于电脑之中,当光线较暗时,即出现大光圈慢速度的曝光组合;当光线极暗时,相机内即出现红灯警告信号,这时则需将机身上的闪光灯开启,进行闪光照明摄影。在光线较暗的情 19 况下,注意操机要稳,以免影像变虚。 近年来,在一些高中档的135单镜头反光照相机中, 也 引用了这种编程自动曝光的方式。例如美能达X-700相机上绿 色的P档就是编程自动曝光方式;再如理光10型、尼康F型、 侍能A-1型、潘太克斯A型等照相机, 都拥有程序自动曝光 方式。这些高中档相机的程序控制曝光比那些简单的傻瓜相机 的程序快门要高级得多,用起来得心应手,尤其适用于新闻摄影中的快速抓拍。 二、暗箱部分 由镜头至感光片之间,必须保持一定的距离和空间,这段距离就是由镜头后节点到焦平面的焦距,这个空间就是照相机的暗箱部分。暗箱要保持绝对黑暗,不能透光,使外部的光线不能对感光片造成干扰和破坏。同时,通过暗箱的伸缩来调焦,使景物结成清晰的影像。暗箱的类型大致有三种: 1、皮制折叠暗箱 折合式的照相机都是皮制折叠暗箱,通常称这种皮制暗箱为“皮腔”。皮制折叠暗箱的特点是可张可叠,用时张开,可前伸后缩来调焦使景物达到清晰;不用时可折叠起来,收缩到机身内部,体积变小,重量较轻,便于携带。海鸥203型照相机就属于这一类。但是皮制暗箱不及金属暗箱经久耐用, 长久使用容易使边角靡损而产生漏光现象。 2、方形金属暗箱 120型的双镜头反光式或单镜头反光式照相机的暗箱多是方形的, 与机身结合在一起,通过机身上的测距旋钮使它前后伸缩来调焦,使影像清晰。这种暗箱大多是用轻金属制成,通常称作金属暗箱。海鸥牌各型双镜头反光照相机及其他一些反光式方箱照相机均属此类。近年来亦有用优质塑料制作机身和暗箱的。方形金属暗箱的优点是质地坚固,经久耐用,不易漏光。但是,由于它是与机身结合在一起的金属方箱,照相机的体积较大,不如皮制折叠暗箱的照相机携带方便。 3、镜头圆筒暗箱 35毫米小型照相机各种焦距镜头的套筒,能够在一定范围内 前伸后缩进行调焦,它相应地代替了暗箱。国产的海鸥DF以及德 国的莱卡、日本的尼康、美能达等小型照相机,均属此类。镜头 套筒暗箱的特点是镜头、暗箱与机身互为一体,制造精确,结构 严密,绝不会出现漏光现象。 三、机身部分 20 照相机的机身因照相机种类的不同,其结构、形状也各异。机身作为承装组成照相机的各种部件的载体,它的主要作用是将各主要部件紧密连结起来成为一个整体。机身上还附设有取景器、测距器、卷片装置、闪光联动及自拍设备。 1、取景器 取景器是照相机的重要部件之一,摄影者通过它来观察被 摄景物并确定其取舍,这种取舍就是摄影者对所拍摄的照片的 初步构图。 取景器的种类很多,其分类方法各有不同。 按照取景器与成像镜头光学主轴的关系,可分为同轴取景器和旁轴取景器两种。同轴取景器是取景与成像在同一光学主轴上,单镜头反光式照相机即属此类;旁轴取景器是依靠独立的专用物镜和目镜来完成取景,取景的光学主轴处于成像光学主轴的旁侧,它们之间相互平行,双镜头反光式和光学透镜取景器的照相机即属此类。 按照取景器的结构方式,又可分为聚焦屏取景器、直视方框取景器、光学透镜取景器、反光棱镜取景器和附加取景器五种。现分述如下: ?、聚焦屏取景器 聚焦屏取景器是在照相机的机身后部焦点平面处,装配一块特制的磨砂玻璃聚焦屏。这种聚焦屏取景器的照相机,是一块特制的磨砂玻璃聚焦屏。这种聚焦屏取景器的照相机,是利用同一个镜头来先后完成取景和成像,所以属于同轴式取景器。拍摄时先将照相机固定,取下后背片盒,放上磨砂玻璃聚焦屏,把镜头的光圈开足并打开快门,旋转测距钮,景物的光线通过镜头即可在磨砂玻璃上结成清晰的影像。当确定了被摄景物范围之后,即可闭合快门,将光圈收缩到应用的一级,取下磨砂玻璃聚焦屏,并把装有感光片的后背片盒置于机身后部,便可拍摄了。一般大型照相座机都是用聚焦屏取景的,某些新闻镜箱(如“林哈夫”照相机等)也附有这种取景装置。 ?、直视方框取景器 直视方框取景器是用金属丝或金属片制成方框,装配在照相机的前面,透过机身后部上面的接目孔,所看到的方框内景物范围,就是镜头所要拍摄的范围。这种方框式取景器并不是利用光学物镜来取景的,故无光学主轴可言。但是,由于方框取景器是处于成像镜头的旁侧,所以也可把它算作旁轴式取景器。一些早期生产的简单照相机,多是这类取景器;现代一些反光式照相机,为了便于拍摄运动物体,也附有直视方框取景器,通常称作运动取景器。例如:国产东风照相机、瑞典的哈斯德照相机都附有方框式运动取景器,并备有不同焦距镜头的转换屏框;海鸥双镜头反光式照相机,除可通过反光镜取景外,也附有直视方框取景器。 ?、光学透镜取景器 光学透镜取景器安装在机身内部,由数块光学透镜构成。这种 21 光学透镜取景器的光学主轴,与成像光学主轴相互平行而分离,所以属于旁轴式取景器。通常标准镜头和广角镜头的取景器,前面是一块凹透镜,后面的接目镜是凸透镜,将被摄景物缩小收入目镜之内,其视角可以放大;长焦距的摄远镜头则前面为凸镜,后面接目镜为凹镜,能将被摄景物扩大,其景物范围由相应缩小了。现代照相机的光学透镜取景器与光学测距器合为一个观测孔,同时取景、测距,交能将视差予以校正,十分方便。某些高级照相机在一个取景器内设有三种或四种不同焦距镜头的自动变换取景框。通过这种光学透镜取景器,可以直接平视观察被摄景物的运动和变化,对于拍摄运动物体极为方便。 ?、反光棱镜取景器 反光棱镜取景器,分为两种类型,一种是单镜头反光式照相机,利用同一个镜头来完成取景和成像,属于同轴式取景器;一种是双镜头反光式照相机,用两个镜头来分别完成取景和成像,属于旁轴式取景器。反光棱镜取景器是在机身内镜头主轴45度角处安装一块反光镜,将镜头结成的影像反射到机身顶部的磨砂玻璃上,感光片和磨砂玻璃距离镜头的光程长度完全相等,两者的画幅大小是一致的,在磨砂玻璃上所观察到的景物即是感光片上将要结成的影像。这种取景方式也叫作反光镜取景器。用反光镜反射到磨砂玻璃上的影象,与景物的上下位置相同,左右位置相反。例如:瑞典的哈斯德、国产的东风、海鸥、珠江、牡丹等照相机均属此类。 为了从取景的磨砂玻璃上能看到与景物位置完全相同的正象,一些反光式照相机在取景器中增设一块屋脊五棱镜,把反射光线双作两次折射,使原先看到的与景物左右位置相反的影像,变成与景物上下左右位置都完全相同的影像。这种取景方式也叫作五棱镜反光取景器。例如:国产海鸥DF照相机就属于这一类。还有的现代照相机,在俯视反光取景的磨砂玻璃上,附加一个五棱镜平视取景器,这种取景器可使景物成为正像,并能将影像放大三至四倍,极为清晰明亮。例如:瑞典的哈斯德照相机就附有五种不同形式的五棱镜取景器。 这种反光棱镜取景器同时也是照相机的测距器,是取景、测距合一的装置。有些电子控制的照相机,取景器的内侧有显示曝光数值的小窗孔,光线不足或光线过强即有警告信号,经过调整光圈或快门速度,才能使警告信号消失。 ?、附加取景器 照相机除了机身上所装配的各类取景器之外,还有一些附加的单独使用的取景器。各种附加的取景器,它们与成像镜头都不在同一个光学主轴上,所以附加取景器均属于旁轴式取景器。这类附加取景器,有的是可供五种不同焦距镜头变换使用的万能取景器,有的是仅供一种焦距镜头专用的单一取景器。如莱卡光学万能取景器是在一个取景镜筒内装有可变换数种不同焦距的取景框;康太斯光学万能取景器是在一个可旋转的圆盘上装有五个不同焦距的取景镜。还有一种在拍摄时不使被摄人物觉察的侧面取景器,它是由一块直角棱镜作90度反光取景的,可装到照相机上使用,摄影者由照相机的一侧取景,可拍 22 摄左右两侧的人物活动,而不致被察觉。还有一种叫腰平取景器,适于翻拍文件资料,可以从侧面取景,使用十分方便。这几种取景器都是由光学透镜构成的。还有一类是框式附加取景器,也可供不同焦距的镜头使用。这类形式的取景器在现代照相机中已不多见了。 各种取景器,进化论是装配在机身内部还是附加在机身外部,凡是与成像镜头处在不同的光学主轴上,则镜头所拍摄的影像与取景器所观察的景物必然会有差别。这种从平行的不同位置观察同一件被摄物体,所看到的位置不一致而发生的差别,叫作视差,也叫平行差。现在许多照相机的取景器,都对视差进行了校正,但也有一些照相机取景器的视差校正不精或没有校正,使用这种照相机(包括使用直视方框取景器和附加取景器),愈是拍摄近距离物体,其视差显著。因此,在拍摄近距离物体时,应将镜头稍偏向被摄物体的方向,这样,由于视差的作用,影像在感光片上的位置将是合适的。 2、测距器 照相机上的测距器,是调节镜头与被摄体之间距离的装置,对照相机内部结构来说,是调节镜头与胶片之间的像距。 随着科学技术的发展,照相机上的测距器也在不断孜进。早期生产的一些照相机,大多没有连动测距装置。一般都是在可旋转的镜头套圈上刻有物距标尺,拍摄时,先以目测确定距离,再将物距标尺对在测定的距离读数上,即可摄取清晰的影像。随后又制出附在照相机上独立使用的摄影测距器,单独测出物距后,再对好照相机上的物距标尺,可获得清晰影像,这种测距器比目测距离准确,但仍不够方便。现代照相机机身内都设有连动光学测距装置,称作光学测距器,由数块透镜和棱镜构成。镜头旋转时可使测距器连动,通常是取景、测距合一同时进行,拍摄取景时将镜头稍加旋转即可测出准确距离。近年来又出现了更为先进的电子控制的全自动测距装置,拍摄时,无须考虑测距,只要按动快门钮,即可摄得清晰的影像。 常见的测距器大致有以下几种: ?、截影式测距器 截影式测距器,由取景孔观察被摄物体的影像是上下两截,左右错开,拍摄时须旋转测距装置,当左右错开的两段截影接合成为一个守整影像时,即是测距准确。截影式测距器通常有两种:一种是取景画面中的整个影像由中间截开;一种是取景画面中心部位影像由中间截开,而周围影像不产生截影。 ?、叠影式测距器 叠影式测距器,由取景孔观察被摄物体的影像是两个浓淡不同相互交错的叠合影像,拍摄时须旋转测距装置,当浓淡交错的两个影像渐渐叠合到一起,成为一个清晰的实像时,即是测距准确。 ?、反射式测距器 单镜头或双镜头反光式照相机,取景和测距都是依靠镜头主轴 23 45度角处的反光镜反射,在磨砂玻璃上取景调焦,当影像清晰时,测距旋转的物距标尺便标出准确的物距读数。反光式照相机的测距装置,属于反射式测距器,也有人称作折射式测距器。其中有些取景屏的中心部位也磨有截影式测距窗,周围还有一圈微棱环,中心部位的截影窗中的两影接合即测距准确微棱环中的徽棱即消失。周围部位则是以影像清晰程度来决定测距准确与否,中心截影接合,周围影像必定清晰。这种取景测距装置兼有截影式和反射式两种测距功能。 ?、发光式测距器 在某些新型的现代照相机的取景调焦屏内部,装置有二级发光管指示灯,用红、绿灯的发光来显示调焦测距的准确程度,故称之为发光式测距器。在测距过程中,当调焦准确无误时,调焦屏两侧的三角型红灯消失,中间的圆点型绿灯发光闪亮,即可以进行拍摄;如果调焦不准,偏近或偏远,左右两个三角型红灯就分别发光,显示警告信号,促使摄影者进一步精确调焦。 3、卷片装置 照相机中,除了使用单张干版感光片的以外,凡是使用成卷软片的,一般都有卷片装置。卷片装置是由机身后背中的轴榫、卷轴和机身上卷片旋钮或摇柄以及计数设备组成的。也有人把卷片装置称为输片装置。 卷片装置有以下几种: ?、红窗计数式卷片 一部分使用120型胶卷的照相机,后背外壳上开有圆孔式小红窗, 每拍一张,转动卷片旋钮或摇柄,感光片即随着移动,从小红窗里可以看到胶卷衬纸上的号码,以此来计数。例如:海鸥203、4B、4C照相机即属此类。 ?、快门连动式卷片 卷片装置与快门开闭装置连结着,每拍一张,快门的弹簧即放松,只有卷片后,快门弹簧才重新拉紧,可作下一次拍摄。这种卷片的记数是由计数盘自动记录的,每卷一片即自动停止,不会出现重拍或漏拍的现象,使用十分方便。目前照相机中大多采用这种卷片装置。 ?、全自动式卷片 有一部分照相机装有全自动卷片装置,当按动快门钮,在快门开启之后,曝光的胶片随即自动卷过。全自动卷片分为机械动力和电源动力两种:机械动力是在照相机中装有弹簧发条,上紧发条,以发条为动力,即可连续多次自动卷片;电源动力是在照相机机身下部附加电动马达装置,马达中装有电池,以此为动力,可连续自动卷片。马达电动卷片,卷片一次只需半秒钟,每秒可拍摄两次,有的每秒可拍四次。这种马达电动卷片装置,可以连续拍摄,也可以单拍,相机内胶片拍完,能自动停止卷片。这类全自动卷片的照相机,适于拍摄高速运动的物体,可以不失时机地抓取景有表现力瞬间动作。 4、闪光联动装置 24 闪光联动装置,也称作闪光同步装置,它的作用是使闪光灯的发光与快门的开启达到同步。如快门的开启与闪光灯发光不能有效地配合,就会导致闪光摄影的失败。 近代照相机的机身上一般都设有闪光同步插座(也有些是附在镜头套筒上)。闪光摄影时,将闪光灯的同步线接到插座上,在按动快门钮的同时,机身内的连接点把闪光的电路接通,闪光灯便在快门开启的同时发光。 X”,“FP,X”,“Q,N”等标号,“M”,“FP”和“Q” 闪光同步装置通常标有“M, 是表示有时滞的插座,适用于单次闪光泡(特快型闪光泡例外),因为闪光泡从接通电源到发光要间隔一段时间,所以必须用这种有时滞的插座才能同步;“X”和“N”是表示没有时滞的插座,适用于电子闪光灯(特快型闪光泡也适用),因为电子闪光灯一经接通电源便立即发光,所以要用这种没有时滞的插座才能同步。 5、后背部分 后背部分,顾名思义便可知道它是照相机最后面的部分,它是安放感光片的装置。后背按其构造与用途可分为三种: ?、固定后背 固定后背在构造上与机身结为一体,通常是机身即后背,后背即机身,机身与后背几乎是不能明显划分开来的,这种后背是固定不可动的。后背盒盖内侧设有承影背,能将感光片紧密地压迫在成影框上,以便通过镜头的光线能够均匀地感光;还附设前后两根输片滚轴,便于卷片时胶片不发生磨擦而顺利通过。大多数照相机都属于这一类后背结构。固定后背按其装卸胶卷时后背的开合情况,可分为全开式后背和半开式后背: ?、全开式后背 全开式后背,通常称为大揭盖后背。装卸胶卷时,可以把后背盒盖向上方或向左右打开,将装放胶卷的机构完全显露出来,装卸都十分简便快捷。 ?、半开式后背 半开式后背,在装卸胶卷时,只能从局部位置上打开后背盒盖,装放胶卷的机构不能完全显露出来,只能从后背底盖部分看到装卷机构的局部,胶卷需要由后背底部插入。35毫米小型照相机中有不少是这种半开式后背。 固定后背的缺点是:如果只有一台照相机,同时想使用不同类型的感光片拍摄(如同时拍黑白和彩色片),是极不方便的,要么等相机内的胶卷完全拍摄完,要么不等胶卷拍摄完就中途卸下来,换上另一种类型的胶卷。如果想同时交换使用不同类型胶卷拍摄,一个摄影者就需具备多台照相机,分别装用不同的胶卷,才能适应拍摄的需要。这样,照相机的台数过多,携带起来也有不便。固定后背照相机在这方面的不足,逐渐被一些活动后背照相机所弥补。 ?、活动后背 活动后背是一个独立的装放感光片的装置,将它附加到机身上,其卷片和计数装置,可与机身部分的快门机械联动。一台照相机备有数个活动后背,分装不同类 25 型的胶卷,可随时调换后背进行拍摄,所以通常也称它为可换后背。 用于120型相机上的活动后背,可拍摄的画幅尺寸分为6×9、6×7、6×6、6×4.5厘 ×36毫米画幅,还可拍米数种。有些120型相机还备有135胶卷专用活动后背,可拍摄24 摄24×54毫米的“宽银幕式”画幅。 常见的活动后背多用于新闻相机(林哈夫、骑士)和120 单镜头反光相机(哈斯、玛米雅RZ、勃朗尼卡、禄来福来XL 以及我国东风片相机等), 但在135单镜头反光相机上也有大片盒后背可换(装片10米),禄来福来SL2000 型和3000型两部相机就是可换后背的135单镜头反光相机。 ?、特殊后背 一些现代新式照相机设计有可更换的活动后背,适应了现代摄影技术的需要。在可更换的活动后背中,还有一些具有特殊用途的活动后背。例如:拍摄后立即可以得到照片的“一次成像”后背;可以装用单张优质感光片的“单张装片”后背,等等。 第四单元 基本概念 一、光圈 光圈英文名称为Aperture,光圈是一个用来控制光线透过镜头,进入机身内感光面的光量的装置,它通常是在镜头内。我们平时所说的光圈值F2.8、F8、F16等是光圈“系数”,是相对光圈,并非光圈的物理孔径,与光圈的物理孔径及镜头到感光器件(胶片或CCD或CMOS)的距离有关。 表达光圈大小我们是用F值。光圈F值 = 镜头的焦距 / 镜头口径的直径从以上的公式可知要达到相同的光圈F值,长焦距镜头的口径要比短焦距镜头的口径大。 当光圈物理孔径不变时,镜头中心与感光器件距离愈远,F数愈小,反之,镜头中心与感光器件距离愈近,通过光孔到达感光器 件的光密度愈高,F数就愈大。完整的光 圈值系列如下: F1, F1.4, F2, F2.8, F4, F5.6, F8, F11, F16, F22, F32, F44, F64。 光圈大小示意图。 这里值得 一题的是光圈F值愈小,在同一单位时间 内的进光量便愈多,而且上一级的进光量 26 刚是下一级的一倍,例如光圈从F8调整到F5.6,进光量便多一倍,我们也说光圈开大了一级。多数非专业数码相机镜头的焦距短、物理口径很小,F8时光圈的物理孔径已经很小了,继续缩小就会发生衍射之类的光学现象,影响成像。所以一般非专业数码相机的最小光圈都在F8至F11,而专业型数码相机感光器件面积大,镜头距感光器件距离远,光圈值可以很小。对于消费型数码相机而言,光圈F值常常介于F2.8 - F16。此外许多数码相机在调整光圈时,可以做1/3级的调整。光圈开的大,透光量便大;开的小,透光量便小。光圈并不是惟一决定作用在底片上的光线强度的参量,还与镜头和底片间距离有关,即和镜头的焦距有关。焦距小光圈离底片较近,光线的作用便较强。 光圈系数是将镜头焦距除以光圈的直径所得的值,用f表示。例如有甲乙丙三个镜头,甲镜头的焦距为50mm,最大光圈直径为25mm,则光圈系数是50/25=2,则称其为f2的镜头;乙镜头的焦距为35mm,最大光圈直径为17.5mm,光圈系数是35/17.5=2,也是f2的镜头;丙镜头的焦距为100mm,最大光圈直径为25mm,则光圈系数是100/25=4,这是f4的镜头。乙镜头的孔洞比甲镜头小,但光圈系数相同,于是透光到底片上的强度是一样;甲丙镜头的孔洞一样大,但光圈系数不同,透光到底片上的强度是不一样的。 二、景深 在拍摄中合理地利用景深的效果可以为我们拍摄的照片起到不可轻视的作用,因为它可以更加突出你所要拍摄的对象。 景深是指在一次镜头聚焦调节中,所成影像最远部分和最近部分之间的距离,而这部分画面应该具有可以接受的清晰细节。在实际操作中光圈越大,景深越小;光圈越小,景深越大。此外,景深还有两个重要的效应:1、微距拍摄时的景深比被摄体在较远的位置的时候要小;2、如果在光圈和景物距离都相同的情况下,镜头的焦距越长,得到的景深越小。所以大家现在便可以得知,景深大小(也被称为深浅)的控制其实也就是对光圈大小的控制。 下面我们便来看一下景深在照片中的运用,以及它所能表现出的效果。对比上下这两张照片,我们不难看出它们的拍摄对象都是相同的,只是两个拍摄主体处在不同的空间(即一前一后),那么我们通过合理的运用光圈的大小来控制景深,便可以突出我们想要拍摄的主体的那一层空间,而其他空间的物体则会变得虚化。这两张照片正是分别对应一前(叶子)一后(花朵)两个空间物体来拍摄的,而它们的效果也表现的完全不同。而如果虚化的部分越模糊,则我们便称这时的景深越浅,反之则景深越深。 27 前景清晰 背 景模糊 背景清晰 前 景模糊 三、光圈的功能 光圈的功能有二:1、 控制光量的透入:光线透过镜头射到底片的强度是和光圈系数平方成反比,也就是相邻两级的光圈作用于底片 上的光线强度有两倍的关系。f2是f2.8的2倍, f2.8是f4的2倍。2、 调节景深:景深是镜头对 焦处前后能形成清晰影像的范围,它与镜头焦距、 光圈及被摄景物主体的距离有关,镜头焦距越短, 光圈越小,被摄物的距离越远,景深越大,清晰 的范围越大,反之亦然。所以就光圈来讲,小光 圈景深大,大光圈景深小。 这里值得一题的是光圈F值愈小,在同一单位时间内的进光量便愈多,而且上一级的进光量刚是下一级的一倍,例如光圈从F8调整到F5.6,进光量便多一倍,我们也说光圈开大了一级。多数非专业数码相机镜头的焦距短、物理口径很小,F8时光圈的物理孔径已经很小了,继续缩小就会发生衍射之类的光学现象,影响成像。所以一般非专业数码相机的最小光圈都在F8至F11,而专业型数码相机感光器件面积大,镜头距感光器件距离远,光圈 28 值可以很小。对于消费型数码相机而言,光圈F值常常介于F2.8 - F16。此外许多数码相机在调整光圈时,可以做1/3级的调整。 四、快门速度 快门速度是数码相机快门的重要考察 参数,各个不同型号的数码相机的快门速度是 完全不一样的,因此在使用某个型号的数码相 机来拍摄景物时,一定要先了解其快门的速 度,因为按快门时只有考虑了快门的启动时 间,并且掌握好快门的释放时机,才能捕捉到 生动的画面。 通常普通数码相机的快门大多在1/1000秒之内,基本上可以应付大多数的日常拍摄。快门不单要看“快”还要看“慢”,就是快门的延迟,比如有的数码相机最长具有16秒的快门,用来拍夜景足够了,然而快门太长也会增加数码照片的“噪点”,就是照片中会出现杂条纹。另外,主流的数码相机除了具有自动拍摄模式外,还必须具有光圈优先模式、快门优先模式。光圈优先模式就是由用户决定光圈的大小,然后相机根据环境光线和曝光设置等情况计算出光进入的多少,这种模式比较适合照静止物体。而快门优先模式,就是由用户决定快门的速度,然后数码相机根据环境计算出合适的光圈大小来。所以,快门优先模式就比较适合拍摄移动的物体,特别是数码相机对震动是很敏感的,在曝光过程中即使轻微地晃动相机都会产生模糊的照片,在实用长焦距时这种情况更明显。在选购数码相机时,你最好选购具有这几种模式的机型以保证拍摄的效果。至于单反相机常见的B快门功能,虽然可由你自由决定曝光时间的长短,拍摄弹性更高,不过目前大多数的消费性数码相机都还不能支持,最多提供如2秒、8秒、16秒等较慢速度的默认值。 快门速度决定胶卷或传感器的曝光时间。照相机通过控制镜头与胶卷(传感器)之间的机械快门的“一开一合”两个动作来控制快门速度,从而控制曝光时间。例如,快门速度为1/125s的意思就是照相机让传感器(胶卷)曝光1/125秒。电子快门的原理与机械快门相似,不过它是通过控制传感器中的光电二极管来控制快门速度的。有些数码相机的快门是机械快门与电子快门的结合。 29 快门速度以秒数的分数形式表现,通常快一级的快门速度是慢一级的快门速度的1/2,即曝光时间减半。例如1/2s, 1/4s, 1/8s, 1/15s, 1/30s, 1/60s, 1/125s, 1/250s, 1/500s, 1/1000s, 1/2000s, 1/4000s, 1/8000s等等。然而,慢快门速度通常以秒数表示,例如8s, 4s, 2s, 1s。 拍摄环境决定了最合适的快门速度。不过在这里有一个小 小的技巧:运用“1/焦距”秒以上的快门速度能有效防止由于 照相机抖动而造成的模糊。当快门速度比这个值低的时候,请 你使用三脚架或带光学稳定器的镜头或照相机。如果你想用照 相机“凝固”某个动作(例 如在运动摄影中),快门速度至 拍摄少要达到1/250s甚至以上。但是,并不是所有“动作” 都需要高速快门的。如果用户想拍摄一辆运动中的汽车时,你 可以通过照相机追 随拍摄(照相机移 动与汽车移动相对速度相同),把运动中的汽车 保持在取景器中间。这样做不仅允许用户使用一 个较慢的快门速度拍摄,而且能把拍出背景的动 态模糊效果,增加画面动感。这幅照片以1/500s的快门速度拍摄,凝固了浪花动感的姿态。 以1/125s的快门速度追随拍摄,造成背景动态模糊,速度感强。 准专业级和专业级数码相机通常提供了快门优先模式,允许用户在保持曝光量不变的情况下改变快门速度。 五、几个特殊概念 有的高级相机除了提供全自动(auto)模式,通常还会有光圈优先(aperture priority)、快门优先(shutter priority)两种选项,让你在某些场合可以先决定某光圈值或某快门值,然后分别搭配适合的快门或光圈,以呈现画面不同的景深(锐利度)或效果。对光圈和快门的使用共有三种操作方式:光圈优先、快门优先和手动模式。 1、光圈优先:顾名思义,光圈优先便是以我们自行手动设定的光圈数值为准,再由数码相机根据当时的环境及光线自动给出快门参数加以配合。当在同一环境内,光圈越小所进入的光线也越少,此时相机便会延长快门的曝光时间。光圈优先在数码相机上一般用“A”来表示。 30 2、快门优先:同光圈优先的类似,快门优先便是由我们手动来设定快门的速度,而光圈的大小则由相机自动加以配合。一般情况下,如果手持拍摄,快门的速度最好不要低于1/60秒,不然很容易出现握不稳相机,而使画面模糊的情况。当然,假如定力足够或使用脚架,便不用担心稳定的问题了。快门优先在数码相机上一般用“S”来表示。 3、手动模式:相机的光圈、快门全交由我们自己来进行设定,这就是全手动模式。不过这对使用者的水平和要求就要相对较高了,但好在数码相机的拍摄照片不计成本,并且还能够即拍即现,所以有时也不妨用它来试试手。手动模式在数码相机上一般用“M”来表示。 光圈与快门在拍摄时所起的作用,以及景深的特点和拍摄效果。概括来说就是:光圈越大,光线进入越多,快门便可以加快,但是景深较短浅,画面只有局部(某一空间)清楚,从而突出了主题;而假如光圈越小,光线进入越少,快门则要放慢,这时景深较深,画面大部分都会很清楚。怎么样,现在大家是不是都理解了呢, 六、光圈快门相互关系 光圈是相机镜头中的可以改变中间孔的大小的机械装置,快门是控制曝光时间长短的装置(机械或电子),二者结合,共同控制曝光量。举例来说,光线好比水流,镜头相当于一个可以控制水流方向和流量有水闸的的洞。光圈是洞的大小,快门是开闸的时间。开闸时间一定时,洞越小,流入的水量就越少,反之就越多。当快门速度一定时,光圈合适(例如 f5.6),曝光正常,光圈太大(例如 f2.8),曝光过度,照片(冲洗后的正片,不是底片)就白花花一片,没有层次,甚至白纸一张;光圈太小(例如f11),曝光不足,照片黑糊糊的,损失低光部位层次甚至没有影像。洞的大小一定时,开闸时间越长,流入的水量就越多,反之就越少。故当光圈一定时,快门速度合适(例如 1/250 秒),曝光正常,快门越满(例如 1/60 秒),曝光时间越长,曝光过度,快门速度越快(例如 1/1000 秒),曝光不足。 31 需要注意的时,虽然光圈和快门都能控制曝光量,其作用并不是等价的。光圈越小,光的走向越集中,到达胶片(或CCD)成像时,越容易清晰成像,(当然,光圈过小时,会出现衍射,反而模糊)景深越大,反之越小。所以,当需要精确控制景深时,可以先确定光圈大小,再决定快门速度。当拍摄运动的物体时,如果快门开启时间太长,运动的物体在底片(或CCD)的不同部位成像,拍出来的照片当然不清晰,反之,当快门速度很快时,动体在胶片上的成像还没有明显移动,曝光过程已经完成,照片就清晰,也就是把动体凝固在了画面上,所以当拍摄动体时,可选择尽量快的快门速度,然后调节光圈,正确曝光。当然,如果你想让动体在照片上留下运动轨迹,增强动感,可以选择比较慢的快门速度。 尤其重要的是闪光摄影,恰当选择快门和光圈,可以很好地控制闪光和其它光线的光比。由于现在广泛使用的电子闪光灯的闪光时间非常短,只有大约万分之一秒,所以,当快门速度与之同步(所谓同步,就是使闪光的时间落在快门完全开启后,关闭前的时间段内,否则,闪光时快门还没有完全打开,或已在关闭,闪光就没有意义了,甚至在底片的一部分上曝光,拍摄失败)以后,再延长曝光时间也没有效果了。所以,闪光灯的作用效果要靠光圈来控制,连续环境光(如夜景中的其它灯光)的作用要靠快门来控制,恰当选择曝光组合,可以创造完美的艺术效果。 七、光圈与景深的关 随着数码时代到来,很多朋友都用上了DC也就是DIGITAL CAMERA 数码相机,数码相机也凭借其便利的使用,或超薄或超绚或超专业的外型已经抢夺了传统相机的半壁江山~ 虽然DC已经深入民心了,但是很多朋友对相机技术和专有名词却不是很明白,所以也就造成了很多朋友,买机器第一句话就是问“你的相机是多少W象素的拉”等等这些不是太专业选购的话~所以我想做个相机技术知识普及的系列报道,好让不了解相机的朋友将来买相机可以多和商家侃侃,让他们不能轻易用”象素“来左右你的口袋中的MONEY,也让稍懂点的朋友更加的深入了解~那么首先我们从"光圈景深的关系"来讨论吧! 首先我们来谈「光圈」,光圈的是一组制作在镜头里面可以活动的叶片,藉由控制光圈的大小,就可以控制光线在一定时间内,进入相机内光量的多寡。一般在拍照的过程中,我们通常都是藉由调整「光圈」与「快门」的大小组合,来完成一张相片的曝光。「快门」我们留到下一堂课中来研究,在这里老师要请大家有空时背一下下面的光圈数值: f1.4 / f2 / f2.8 / f4 / f5.6 / f8 / f11 / f16 / f22 / f32 32 上面的光圈数值,是我们一般相机镜头上常用的光圈值,其中号码越小的光圈( 例如f1.4)它的进光量会越大,相对的光圈号码越大(例如说f22)的进光量反而小。所以一般我们在说大光圈时,就是指号数越小的光圈值,这点初学者时常会搞混。 在每一组邻近光圈值之间,都有「一格」(或称为「一级」)的光量差异。例如f1.4 与f2两个光圈差了一格,f5.6与f8两组光圈间也是差了一格。每一格光圈的进光量都是以倍数成长,例如f4的进光量是f5.6的一倍,f2.8又是f4的一倍,这样倒算回去,f2.8的进光量就是f5.6的四倍了。其实不会算这个没有关系,目前你只要知道光圈每一格之间光量的差距是一倍就可以了,另外就是把上面几个光圈值花点时间记下来。 接下来我们要来谈谈「景深」,景深所指的是当我们对焦完成之后,在底片上呈现完全清楚(也就是说不会模模糊糊的样子)的距离范围。景深的大小与镜头焦距的长短、光圈的大小以及摄影的距离有密切的互动关系。通常镜头焦距越长(例如说是长镜头)、光圈越大、摄影距离越近,景深就会越浅;而镜头焦距越短(例如广角镜头)、光圈越小、摄影距离越远,景深也就会跟着变深。 每一支焦距、光圈大小不同的镜头,它的景深变化都会不一样。在大部分手动的镜头上常会刻有景深表供使用者来判断,而自动对焦的镜头则大多是使用了简化的景深表。在我们的初级课程中并不教大家如何看景深表,一来是学起来乏味,二来是一般拍照的人真的很少在查这个功能。 由于景深对于一张照片的影响非常重要,所以在这个课程中要大家自己体验一下在使用不一样的光圈和镜头时,会有怎样的景深变化。在熟悉自己常用镜头在景深上变化的表现后,以后拍照才能更得心应手。 首先需要一位模特儿来跟自己配合一下(找自己的亲朋好友就行啦,美丑别挑剔,我们现在作的是光圈景深练习课程,不是在拍写真),然后找个背景较具变化的场地(例如在公园),将相机接上快门线架在三角架上。因为待会我们在使用小光圈拍摄时,快门的速度可能会拉的很慢,如果没有使用三角架拍摄,可能会得到晃动的画面。 接下来准备好一张纸笔来做纪录用。首先装上你常用的镜头,检查一下镜头光圈值从最大到最小的范围,然后将它记录起来。以我们这次的镜头为例,从最大光圈f2.8开始、然后是f4、f5.6、f8、f11、f16。 33 请模特儿就定位之后,我们就要开始拍照了,使用自动相机的人可以把相机切换到「光圈先决」模式。一开始我们从最大光圈开始拍起,然后依序调整光圈,一直拍到最小的光圈为止,一边拍别忘了一边要记下你拍摄时使用的光圈值。使用自动相机的人因为可以交给相机来测光,所以只要依序变动光圈就可以了。使用手动相机(像是FM2)的人就要自己变化合适的快门值来配合每一段光圈, 反正就是先设定好光圈,再寻找可以 曝光OK的快门就对了。至于不知道 如何使用「光圈先决」、或是不会作 正确曝光的人,请翻阅自己相机的使 用说明书,里面都会教你怎么作的。 以上相片为F3.5,7X光学变焦,1/250秒快门,由于大光圈和长变焦,我们得到了清晰的主体虚化的背景,浅景深非常适合人像的拍摄~ 其实很简单的一句话,大光圈长焦距往往适合人像和静物的拍摄,可以造成浅景深的效果,也就主题清晰,背景虚化的效果, 而一般来说,MM时尚机器都不是很容易做到,但是焦段略长,诸如10X焦的DC就能做到的效果了。 第五单元 摄影的基本技巧 一、按快门要领 1) 按快门时要思想集中,全身镇定,暂停呼吸.手把相机拍照要用较高的快门速度(1/60,1/125),防止手按快门时,发生相机微动. 2) 要轻轻的按下快门,切勿猛按.用力要和把握相机的用力配合一致. 3) 按快门要掌握三稳:人要站稳,机要靠稳,手要把稳. 4) 掌握两次按快门法:第一次先按到"二道火"上,第二次稍一触动就完成. 对于一种胶卷,有着相当多的快门速度和光圈组合可在达到同样合适的曝光最。例如,将某一快门速度调快一档,这时胶卷上所接受的曝光量则为原快门速度时的一半,为了保持总的曝光量不变,就必须相应地将光圈开大一级。当然,也能用另一种方法来取得总的曝光量不变,那就是将快门速度调慢一档,而将光圈缩小一级。 除了获得合适的曝光最外,由于下面三条原因,你则必须用某一种具体的快门速度和光 34 圈的组合。 1、为了使相机的受震民政部减轻,一个通用的快门速度是1/125秒。而1/250秒这一较高的快门速度则可以用来拍摄相当清晰的照片。使用望远镜头,必须配以较高的快门速度,然而此时你又必须使光圈较正常的开大一些才能获得合适的曝光量。要记住,当按下快门钮时,即使是使用较高的快门速度,也要尽可能地使你手中的相机保持平稳。 2、抓住动作。1/125秒的快门速度能抓住人的步行动作。当然,当使用较高的快门速度时,是有可能抓住如跑动着的人等稍快一些的动作的。使用较高的快门速度时,必须用较大的光圈,以保持获得相同的曝光量。例如某一胶卷在充足的阳光下使用时的指南是1/125秒、f/11,那么获得同样曝光量的快门速度和光圈的另外组合可以是1/250秒、f/8或者1/500秒、f/5.6。 3、景深的控制。在保持正确的曝光量的同时,通过使用或大或小的光圈配以适当的快门速度能增加或减少清晰程度或景深。 下面是拍摄照片时选择快门速度和光圈最佳组合的准则。 二、快门速度和光圈的最佳组合(1) 选择光圈(f值) 镜头孔径准则 ? 50mm f/2镜头 : 最大孔径 适合在暗弱照明条件下获得足够的曝光量,如现场光照明。具有最小的景深。就结像技师来讲是该镜头最差的一档 。 ? f/2:较最大孔径 适合在暗弱照明条件下获得足够的曝光量。景深浅,有助于使背景离开焦点,从而把注意力集中到被摄主体上 。 ? f/2.8: 较最大孔径小二至三级 具有该镜头最佳的结像质量。比上述较大的孔径具有稍大的景深。 提供有限的清晰聚焦的范围 ,以便当照明情况较最佳状态稍差时获得合适的曝光量,例如多云的天气或者在阴影处。 ? f/4和f/5.6: 较最小孔径大二级 具有中等(适度)的景深。适用于户外日光下拍摄。具有极好的结像质量。 ? f/8: 较最小孔径大一级 具有很大的景深。适合于户外日光照明条件下拍摄。具有极好的结像质量。 ? f/11: 最小孔径 具有最大的景深,清晰度损失极轻微(应归于光学原因)。 当最大景深显得重要的时候,这种由于孔径小而 产生增大景深的好处,在价值上显然超过其几乎察觉不出的清晰度损失的缺点。 35 三、快门速度和光圈的最佳组合(2) 选择快门速度 ? B门:使用相机支架(如三脚架)。快门开启时间的长短由按下快门按钮的时间来控制。适合户外夜间使用小光圈、大景深的拍摄。如拍摄焰火、闪电„„及记录夜间由移动照明形成的条纹图案(如行驶着的汽车灯)。 ? 1和1/2秒:使用相机支架(如三脚架)。适合在暗淡照明情况下使用小光圈获得大景深和足够的曝光量(如现场光或摄影灯照明)。适合拍摄无生命的物体和稳定不动的被摄体。 ? 1/4秒:使用相机支架。这是适于拍摄成年人肖像最慢的快门速度。适合在暗淡照明条件下使用小光圈以获得大景深和足够的曝光量。适合稳定的被摄体。 ? 1/8秒:使用相机支架。对于在限定范围内拍摄成年人比用1/4秒快门速度时更好。适合在暗淡照明条件下使用小光圈以获得大景深和足够的曝光量。适合稳定的被摄体。 ? 1/15秒:使用相机支架。当相机上安装标准镜头或者广角镜头时,如在曝光时相机能握持得相当平稳的话,那么有些人能手持相机进行拍摄。适合在暗弱照明条件下,使用小光圈以获得大景深和足够的曝光量。 ? 1/30秒:这档快门速度是在手持相机进行拍摄并在该相机上配以标准镜头或广角镜头时,被推荐的最慢快门速度。为了获得清晰度高的照片,相机必须握持的极平稳。这档快门速度适合大多数现场光摄影。适合在多云天气或阴影处用小光圈以获得大景深。 ? 1/60秒:这档快门速度适于照明条件不太理想,如多云的天气、在阴影处等户外日光下拍摄照片用。对使用小光圈以增大景深来说,该速度是很有用的。在较明亮的现场光照明的场所也使用这档快门速度。使用这档快门速度,相机意外地受到震动而使拍摄失败的情况要比使用1/30秒快门速度时来得少些。适用于单反相机的闪光灯同步。 ? 1/125秒:这是户外日光下拍摄照片最好的快门速度。在明亮的照明情况下,使用中等大小的光圈到小光圈能产生很好的景深。使用这档快门速度,能使来自相机本身的微弱震动减到最小。能抓住一些中等速度的动作,如走动着的人,儿童的游戏或是自由活动着婴孩。对于手持相机并安装上焦距小于105mm的中焦距镜头进行拍摄,该速度具有一定的保险性。这档快门速度被推荐用于某些单镜头反光照相机使用闪光灯拍摄。 ? 1/250秒:适合抓住一般速度的运动体,例如以中等速度跑动着的人、游泳运动员、自行车运动员、在一定距离外奔跑着的马、检阅活动、奔跑着的小孩、帆船、棒球运动、以中等速度比赛的足球运动员。当你并不需要大景深,而主要是想抓住动作的时候,可以在户外日光照明情况下用这档快门速度,以使相机的震动程度减至最小。适合于手持相机安装上250mm焦距镜头进行拍摄。 36 ? 1/500秒:适合抓住运动速度较快的动体,例如中等距离外的运动员、奔跑着的马、跳水运动员、快速骑驶着的自行车运动员、行驶着的轿车或跑动中的篮球运动员。这档快门速度能用来抓住除了最快速度外的所有动体。 ? 1/1000秒: 是抓住快速动体的最佳速度。如赛车、摩托车、飞机、快艇、野外和体育场内的比赛项目、网球运动员、滑雪运动员及高尔夫球运动员。因为使用该快门速度时需用比其它快门速度时更大的光圈,因此它的景深最小。这是手持相机安装上400mm以内焦距的长焦距镜头进行拍摄时极好的快门速度。 注:对所有的快门速度来讲,重要的是使手中的相机平稳。当你将相机架在坚固的支撑物上(如三脚架等)使用上面所讲过的那望远镜头进行拍摄时,也能使用较上述与之相匹配的快门速度更慢的快门速度。 四、幕帘快门与钢片快门哪一种好呢? 判断快门好坏不在与形式,而在于速度和精度。俗称的钢片快门实为叶片快门,由不同材质制作,因而其质量差异很大,最高可达1/12000秒,而差的只能达到1/1000秒。幕帘快门和钢片快门两种都好,各有特色,成为二大平行发展的独立快门体系,其优缺点如下表: 幕帘快门:优点:设计原理合理,惯量小,耐冲击,幕帘柔性好,不易损坏,维修费小。 缺点:难以做到高速度。 钢片快门: 优点:容易得到较高的快门速度。缺点:叶片忌碰撞,易变形,易碎,惯量大,维修费大。 五、敢用大光圈 善用小光圈 光圈是摄影创作最重要的摄影元素之一,除了控制进光量来满足曝光需要外,也是获得特定艺术效果的重要手段。 ?大光圈和成像质量的对立统一。一般情况下,大光圈时成像质量相对较差,不过新一代镜头最大光圈时的成像质量已大为改善,充分利用大光圈的成像特点可获得与众不同的图像。由于此时景深小,便于清晰反映某一特定区域而其他部位相对虚化,突出主体。照度较差时,如手持相机拍摄,采用大光圈可使用高速快门,防止机震影响成像清晰度。一些摄影者很少使用最大光圈,通常只用f5.6、f4,要充分发挥大光圈的特点,则要敢于使用最大光圈,如大口径标准镜头光圈完全可用f1.8、f1.4等最大光圈,中长焦镜头则应敢于使用最大光圈f2.8,此时配合摄距、背景与主体的距离(背景与主体的距离越远,大光圈形成的虚化背景效果就越明显,反之亦然)等,可将大光圈的效果充分体现出来。或许最大光圈拍摄的 37 成像质量没有中等光圈来得好,但这方面损失和所得到的艺术效果相比较仍然值得。 ?虚化背景。虚化背景时通常选择大光圈或长焦镜头,至于光圈究竟多大才算合适呢,实际上,除了200mm甚至焦距更长的远摄距镜头外,通常都要使用最大光圈。使用标准镜头拍摄不妨选择最大光圈f2.8甚至f1.4,只有这样才有可能获得别具一格的韵味,真正将主体与背景明显分离。由于数码相机景深相对比较大,如不采用最大光圈,主体很难突出。 ?小光圈和长景深。利用小光圈获得大景深是拍摄风光片时常常采用的方法,但这还要和镜头焦距、摄距等因素相结合。如用长焦镜头,在2,3米摄距时,即使用f32光圈,也不会获得很大景深。换言之,只要被摄对象和背景都处于无限远,即使光圈较大,也会有很大的景深。 ?光圈大小因题材而异。在人物摄影中,常常用到大光圈,而风光摄影使用小光圈机会较多。拍摄溪流,为表现流水的动感,需要采用1/8,1/2秒这样的慢速度,不采用小光圈必然导致曝光过度;逆光拍摄波光舟影等,如采用到f22、f32这样的小光圈,水面细小的波光会产生类似加用星光镜的效果;拍摄焰火等题材,由于需要1/2秒,1秒曝光时间才能完美地表现焰火形状,因此也需要选择小光圈。 ?小光圈宜配合三脚架使用。拍摄静物风光等题材使用小光圈,对成像清晰度要求比较高。在中等照度下采用f22光圈,快门速度常常在1/30秒左右,没有三脚架,手持相机拍摄,往往会因机震、人体生理运动等因素而影响清晰度,因此在照度较低时使用小光圈,要充分利用各种依托物,合理握持相机。如使用数码相机,可提高感光度以做补救。 六、用独特的快门速度来刻画动态 一幅理想的表现运动员美好姿态的照片, 除了要做到构图完整、光线漂亮、影调适宜外,还必须精彩地表现出被摄体的动态。而反映动态往往借助于采用一些独特的快门速度,其形式一般有两种: 38 凝固动态 要让读者能从画面中细细观赏动作的惊险与激烈,此时该用1/250—1/1000秒,直到更快的快门速度。它们能清晰地记录动体,并能揭示动体的全貌。在采用这挡快门速度时,整个世界似乎都处于凝固状态,一切动感全都消失了,本来拼争激烈的竞争场面,瞬间会变得万籁俱寂,烽烟消散,人们可以从照片上静观激烈拼搏场面中的一切微小细节。用这种方式拍摄出的照片,不是以渲染气氛为主,而是以解析细节见长(如上图)。尽管照片画面是静止的,飞溅的浪花与运动员的动作都被凝固住了,但是从那雪白的浪花与运动员那严峻的神情、全力握桨的举止上可以感觉到竞争场面的激烈与划船者奋力拼搏的状态。 在拍摄此类照片时,相机所选用的快门速度与动体本身的速度、方向有关。一般可以依据这样一个简便的公式来获取所需的快门速度:当被摄体在中等距离(10米)上呈斜向角度进入取景范围内时,以被摄体运动的速度乘以10,再取乘积的倒数(如该数值在相机上没有相应的速度挡,可选用相近的速度挡),即为所需的快门速度。如运动员长跑速度是30公里/小时,乘以10,取其倒数为1/300,则可用1/250秒快门速度挡。假如运动员是面对相机而来,则可以此为基础,再拨慢一挡快门速度,即1/125秒;若运动员是横向而过,则可拨快一挡,变为1/500秒。 表现动态 这是采用较慢甚至很慢的快门速度来记录运动员的动作,使观众在观看时能产生一种身临其境的感觉,产生强烈的动感或速度感。此时由于采用了较慢的快门速度曝光,衬景与运动员本身影像都会不同程度地产生条状,更令人有一种速度感(如下图)。一般而言,快门速度越慢,模糊程度越严重,动感就越强。当然,此时如能再考虑镜头的焦距、相机与被摄体的距离等因素,效果会更显著。通常是焦距越长,距离越近动感越强;焦距越短,距离越远动感越弱。 在拍摄动态的主体时,最好在画面中再摄入一些静止的物体作陪衬,这样,以实衬虚,往往可使动态的效果变得更为强烈。 七、用高速快门拍摄快速动作 为了清晰地拍摄运动中的人和跑动的动物的敏捷动作,快门速度必须很快。即便在光线足够明亮的地方,如果利用全自动模式进行拍摄,往往也容易导致抖动。况且,拍摄高速动作时,光线不一定足够明亮。具体需要多大的快门速度,光线亮度不足时该怎么办,下面就来详细介绍一下这方面的问题。 如图是在下午两点利用全自动模式拍到的效果。记录显示的快门速度为1/320秒。尽管 39 尾巴尖显得不够清晰,但整体来说并不觉得图像太模糊。可见在光线明亮的地方,拍摄敏捷的动作也基本上能得到较清晰的效果。(使用索尼 Cyber-shot P7拍摄。做了色阶补偿、并进行了剪裁处理) 说到具体的速度,比如说拍路人的行走动作, 要想拍摄到没有抖动且清晰的图像,快门速度最 好设置在1/250秒左右。对于更快的动作,就必 须设置成更高的速度。几乎所有的数码相机,最 高的快门速度都在1/500秒,1/2000秒上下,因 此从理论上来说,基本上所有的机型都可能拍摄 到肉眼捕捉不到的瞬间。 然而,利用全自动模式拍摄时,快门速度很少会达到最高速度。 那么,为了提高快门速度,应该怎么做呢,如果考虑几乎所有的机型都无法设置快门速度,那么结论就只有一个——那就是只能在光线明亮的场合拍摄。光线亮度需要达到什么程度呢,一年中有一半的时间如果超过下午三点,光线就显得太暗。当然,闪光灯自动闪光,或者抖动警示标记闪烁的情况则另当别论。 当拍摄对象距离较近时,有一种方法就是强制使用闪光灯。但问题在于拍摄对象正在逐渐远去时,闪光灯的光线就照射不到对象上。 要想拍摄距离较远的拍摄对象,如果光线稍有不足,那么强制提高快门速度的方法也是非常有效的。这就是提高ISO感光度。不过,需要注意的是,根据不同的机型,有的机型即使提高了ISO感光度,往往是快门速度不变,而是镜头光圈被缩小。 即便提高ISO感光度,光线仍显不足时,还有一招。这种方法就是通过曝光负向补偿提高快门速度,先拍得暗一些,然后通过电脑对亮度进行修正,就好象是利用电脑提高胶卷的感光度进行冲洗一样。 八、利用运动模式和手动曝光等功能 比起利用全自动模式左思右想地提高拍摄效果来,如果是可以使用运动模式、或使用快门速度优先AE的款式,就能够更加轻松地拍摄到敏捷的动作。 设置成运动模式后,曝光就会自动地向着提高快门速度的方向进行设置。比如,尼康“COOLPIX4500”,如果是普通的程序模式,光圈值和快门速度一般都分别在F6.7和1/258秒,但是如果设置运动模式,光圈值和快门速度就 40 会分别变成F3.3和1/1002秒。 如果是具有手动曝光功能的款式,就能够通过快门速度优先和手动曝光设置,来指定高速快门速度。如果将快门速度设置得太高,就会出现曝光不足的警告标志等,此时可通过提高ISO感光度,来利用高速快门进行适当的曝光。 另外,即便是曝光不足,也一定需要高速快门时,可以利用电脑进行修正。最后,举一个强行使用高速快门拍摄到的示例。 无法提高快门速度时,就 会造成如此效果。快门速度为 1/30秒。球的轨迹显得苍白。 由于是利用没有手动曝光功能 的机型拍摄的,因此非但不是高 速快门,而且在这种款式的普通 摄影模式下,还变成了最慢的快 门速度即1/30秒(索尼 Cyber-shot P7) 快门速度为1/250秒。尽管 球显得稍微有点抖动,但球棒和 接球手伸出的手却拍得相当清 楚。ISO感光度为800,再加上 光线较暗,因此出现了很多图像 噪音,但由于拍摄时重视的是快 门速度,因此就利用个人电脑对 亮度进行了修正,并将其处理成 了黑白图像(尼康COOLPIX4500) 第六单元 数码相机的基础知识 41 一、AE/AF,/MF , DF/SLR AE,一般是指有自动控制曝光功能的照相机, 如果仅有自动曝光功能(没有手控曝光),则称为 单AE相机,AE是Automatic Exposure自动曝光 两单词的字头。 AF的含义是自动调焦(Automatic Focusing), 因此有自动调焦功能的相机大都可以称其为AF 照相机; 相对于AF相机,没有自动调焦功能的手动调焦照相机,则称为MF(Manual Focusisng 手动调焦)相机; DF是汉语拼音dān(单)fǎn(反)的缩写,意为单镜头反光照相机,这是国产此类相机的特有标志; 而在英文国家中,通常将单镜头反光照相机叫做SLR相机,因为英文的单镜头反光相机的这种简称由后面的三个单词组成,即Single Lens Reflex。 二、CCD ,,,,是英文Charge Coupled Device 即电荷耦合器件的缩写,它使用一种高感光度的半导体材料制成,能把光线转变成电荷,通过模数转换器芯片转换成数字信号,数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存,因而可以轻而易举地把数据传输给计算机,并借助于计算机的处理手段,根据需要和想像来修改图像。上面有很多一样的感光元件,每个感光元件叫一个像素。CCD上植入的微小光敏物质称作像素(Pixel)。一块CCD上包含的像素数越多,其提供的画面分辨率也就越高。CCD的作用就像胶片一样,但它是把图像像素转换成数字信号。CCD由许多感光单位组成,通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时,每个感光单位会将电荷反映在组件上,所有的感光单位所产生的信号加在一起,就构成了一幅完整的画面。CCD在摄像机、数码相机和扫描仪中应用广泛,只不过摄像机中使用的是点阵CCD,即包括x、y两个方向用于摄取平面图像,而扫描仪中使用的是线性CCD,它只有x一个方向,y方向扫描由扫描仪的机械装置来完成。 衡量,,,好坏的指标很多,有像素数量,CCD尺寸,灵敏度,信噪比等,其中像素数以及,,,尺寸是重要的指标。像素数是指,,,上感光元件的数量。摄像机拍摄的画面可以理解为由很多个小的点组成,每个点就是一个像素。显然,像素数越多,画面就会越清晰,如果,,,没有足够的像素的话,拍摄出来的画面的清晰度就会大受影响,因此,理论上,,,的像素数量应该越多越好。但,,,像素数的增加会使制造成本以及成品率下降, 42 而且在现行电视标准下,像素数增加到某一数量后,再增加对拍摄画面清晰度的提高效果变得不明显,因此,一般一百万左右的像素数对一般的使用已经足够了。 单,,,摄像机是指摄像机里只有一片,,,并用其进行亮度信号以及彩色信号的光电转换,其中色度信号是用,,,上的一些特定的彩色遮罩装置并结合后面的电路完成的。由于一片,,,同时完成亮度信号和色度信号的转换,因此难免两全,使得拍摄出来的图像在彩色还原上达不到专业水平很的要求。为了解决这个问题,便出现了,,,,摄像机。,,,,,顾名思义,就是一台摄像机使用了,片,,,。我们知道,光线如果通过一种特殊的棱镜后,会被分为红,绿,蓝三种颜色,而这三种颜色就是我们电视使用的三基色,通过这三基色,就可以产生包括亮度信号在内的所有电视信号。如果分别用一片,,,接受每一种颜色并转换为电信号,然后经过电路处理后产生图像信号,这样,就构成了一个,,,,系统。 和单,,,相比,由于,,,,分别用,个,,,转换红,绿,蓝信号,拍摄出来的图像从彩色还原上要比单,,,来的自然,亮度以及清晰度也比单,,,好。但由于使用了三片,,,,,,,,摄像机的价格要比单,,,贵很多。 数码相机规格表中的CCD一栏经常写着“1/2.7英寸CCD”等。这里的“1/2.7英寸”就是CCD的尺寸,实际上就是CCD对角线的长度。 现有的数码相机一般采用1/2.7英寸、1/2.5英寸和1/1.8英寸等尺寸的CCD。CCD是受光元件(像素)的集合体,接收透过镜头的光并将其转换为电信号。在像素数一样的情况下,CCD尺寸越大单位像素就越大。这样,单位像素可以收集更多的光线,因此,理论上可以说有利于提高画质。 但是,数码相机画质的好坏不仅是由CCD决定的。镜头以及通过CCD输出的电信号形成图像的电路的性能等也能够影响到相机的画质。所谓的“大尺寸CCD,高画质”是不正确的。例如,虽然1/2.7英寸比1/1.8英寸尺寸小,但配备1/2.7英寸CCD的数码相机并没有受到画质不好的批评。 现在,袖珍数码相机日趋小巧轻便,出于设计上的考虑,其中大多采用1/2.7英寸的小型CCD。 1/2.7英寸的“型”有时也写作“inch”,不过,在这里不是普通的“1英寸,25.4mm”。由于结合了CCD亮相前摄像机上使用的摄像管和显示方式,因此,习惯上采用比较特殊的尺寸。1/2.7英寸为6.6mm,1/1.8英寸约为9mm。 三、CCD的选择和分类 1、CCD结构 43 CCD结构包含感光二极管、并行信号寄存器、并行信号寄存器、信号放大器、数摸转换器等项目,将分别叙述如下; ? 感光二极管(Photodiode) ?并行信号寄存器(Shift Register):用于暂时储存感光后产生的电荷。 ?并行信号寄存器(Transfer Register):用于暂时储存并行积存器的模拟信号并将电荷转移放大。 ?信号放大器:用于放大微弱电信号。 ?数摸转换器:将放大的电信号转换成数字信号。 作原理 2、CCD工 CCD的工作原理由微型镜头、分色滤色片、感光层等三层,将分别叙述如下; ?微型镜头 微型镜头为CCD的第一层,我们知道,数码相机成像的关键是在于其感光层,为了扩展CCD的采光率,必须扩展单一像素的受光面积。但是提高采光率的办法也容易使画质下降。这一层“微型镜头”就等于在感光层前面加上一副眼镜。因此感光面积不再因为传感器的开口面积而决定,而改由微型镜片的表面积来决定。 ?分色滤色片 分色滤色片为CCD的第二层,目前有两种分色方式,一是RGB原色分色法,另一个则是CMYK补色分色法这两种方法各有优缺点。首先,我们先了解一下两种分色法的概念,RGB即三原色分色法,几乎所有人类眼镜可以识别的颜色,都可以通过红、绿和蓝来组成,而RGB三个字母分别就是Red, Green和Blue,这说明RGB分色法是通过这三个通道的颜色调节而成。再说CMYK,这是由四个通道的颜色配合而成,他们分别是青(C)、洋红(M)、黄(Y)、黑(K)。在印刷业中,CMYK更为适用,但其调节出来的颜色不及RGB的多。 原色CCD的优势在于画质锐利,色彩真实,但缺点则是噪声问题。因此,大家可以注意,一般采用原色CCD的数码相机,在ISO感光度上多半不会超过400。相对的,补色CCD多了一个Y黄色滤色器,在色彩的分辨上比较仔细,但却牺牲了部分影像的分辨率,而在ISO值上,补色CCD可以容忍较高的感光度,一般都可设定在800以上 ?感光层 感光层为CCD的第三层,这层主要是负责将穿过滤色层的光源转换成电子信号,并将信号传送到影像处理芯片,将影像还原。 CCD芯片就像人的视网膜,是摄像头的核心。目前我国尚无能力制造,市场上大部分摄像头采用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生产的芯片,现在韩国也有能力生产,但质量就要稍逊一筹。 因为芯片生产时产生不同等级,各厂家获得途径不同等原因,造成CCD采集效果也大不相同。在购买时,可以采取如下方法检测:接通电源,连接视频 44 电缆到监视器,关闭镜头光圈,看图像全黑时是否有亮点,屏幕上雪花大不大,这些是检测CCD芯片最简单直接的方法,而且不需要其它专用仪器。然后可以打开光圈,看一个静物,如果是彩色摄像头,最好摄取一个色彩鲜艳的物体,查看监视器上的图像是否偏色,扭曲,色彩或灰度是否平滑。好的CCD可以很好的还原景物的色彩,使物体看起来清晰自然;而残次品的图像就会有偏色现象,即使面对一张白纸,图像也会显示蓝色或红色。个别CCD由于生产车间的灰尘,CCD靶面上会有杂质,在一般情况下,杂质不会影响图像,但在弱光或显微摄像时,细小的灰尘也会造成不良的后果,如果用于此类工作,一定要仔细挑选。 3、CCD的分类 ?、依成像色彩划分 彩色摄像机:适用于景物细部辨别,如辨别衣着或景物的颜色。 黑白摄像机:适用于光线不充足地区及夜间无法安装照明设备的地区,在仅监视景物的位置或移动时,可选用黑白摄像机。 ?、依分辨率灵敏度等划分 影像像素在38万以下的为一般型,其中尤以25万像素(512*492)、分辨率为400线的产品最普遍。 影像像素在38万以上的高分辨率型。 ?、按CCD靶面大小划分 CCD芯片已经开发出多种尺寸:目前采用的芯片大多数为1/3”和1/4”。在购买摄像头时,特别是对摄像角度有比较严格要求的时候,CCD靶面的大小,CCD与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。 1英寸——靶面尺寸为宽12.7mm*高9.6mm,对角线16mm。 2/3英寸——靶面尺寸为宽8.8mm*高6.6mm,对角线11mm。 1/2英寸——靶面尺寸为宽6.4mm*高4.8mm,对角线8mm。 1/3英寸——靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm,对角线6mm。 1/4英寸——靶面尺寸为宽3.2mm*高2.4mm,对角线4mm。 ?、按扫描制式划分 PAL制、NTSC制。 中国采用隔行扫描(PAL)制式(黑白为CCIR),标准为625行,50场,只有医疗或其它专业领域才用到一些非标准制式。另外,日本为NTSC制式,525行,60场(黑白为EIA)。 ?、依供电电源划分 110VAC(NTSC制式多属此类);220VAC;24VAC;12VDC;9VDC(微型摄像机多属此类)。 ?、按同步方式划分 内同步:用摄像机内同步信号发生电路产生的同步信号来完成操作。外同步:使用一个外同步信号发生器,将同步信号送入摄像机的外同步输入端。 功率同步(线性锁定,line lock):用摄像机AC电源完成垂直推动同步。外VD同步:将摄像机信号电缆上的VD同步脉冲输入完成外VD同步。多台摄像机外同步:对多台摄像机固定外同步,使每一台摄像机可以在同样的条件下作业,因各摄像机同步,这样即使其中一 45 台摄像机转换到其他景物,同步摄像机的画面亦不会失真。 ?、按照度划分,CCD又分为: 普通型 正常工作所需照度1~3LUX ;月光型 正常 星光型 正常工作所需照度0.01LUX以下 ;红外型 采用红工作所需照度0.1LUX左右 ; 外灯照明,在没有光线的情况下也可以成像。 4、CCD的主要技术指标 CCD尺寸,亦即摄像机靶面。原多为1/2英寸,现在1/3英寸的已普及化,1/4英寸和1/5英寸也已商品化。 ?、CCD像素,是CCD的主要性能指标,它决定了显示图像的清晰程度,分辨率越高,图像细节的表现越好。CCD是由面阵感光元素组成,每一个元素称为像素,像素越多,图像越清晰。现在市场上大多以25万和38万像素为划界,38万像素以上者为高清晰度摄像机。 ?、水平分辨率。彩色摄像机的典型分辨率是在320到500电视线之间,主要有330线、380线、420线、460线、500线等不同档次。分辨率是用电视线(简称线TV LINES)来表示的,彩色摄像头的分辨率在330~500线之间。分辨率与CCD和镜头有关,还与摄像头电路通道的频带宽度直接相关,通常规律是1MHz的频带宽度相当于清晰度为80线。 频带越宽,图像越清晰,线数值相对越大。 ?、最小照度,也称为灵敏度。是CCD对环境光线的敏感程度,或者说是CCD正常成像时所需要的最暗光线。照度的单位是勒克斯(LUX),数值越小,表示需要的光线越少,摄像头也越灵敏。月光级和星光级等高增感度摄像机可工作在很暗条件,2~3lux属一般照度,现在也有低于1lux的普通摄像机问世。 ?、扫描制式。有PAL制和NTSC制之分。 摄像机电源。交流有220V、110V、24V,直流为12V 或9V。 ?、信噪比。典型值为46db,若为50db,则图像有少量噪声,但图像质量良好;若为60db,则图像质量优良,不出现噪声。 ?、视频输出。多为1Vp-p、75Ω,均采用BNC接头。 ?、镜头安装方式。有C和CS方式,二者间不同之处在于感光距离不同。 5、CCD的可调整功能 ?、同步方式的选择 A、对单台摄像机而言,主要的同步方式有下列三种:内同步——利用摄像机内部的晶体振荡电路产生同步信号来完成操作。外同步——利用一个外同步信号发生器产生的同步信号送到摄像机的外同步输入端来实现同步。电源同步——也称之为线性锁定或行锁定,是利用摄像机的交流电源来完成垂直推动同步,即摄像机和电源零线同 46 步。B、对于多摄像机系统,希望所有的视频输入信号是垂直同步的,这样在变换摄像机输出时,不会造成画面失真,但是由于多摄像机系统中的各台摄像机供电可能取自三相电源中的不同相位,甚至整个系统与交流电源不同步,此时可采取的措施有:均采用同一个外同步信号发生器产生的同步信号送入各台摄像机的外同步输入端来调节同步。 ?、自动增益控制 所有摄像机都有一个将来自CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大器,其放大量即增益,等效于有较高的灵敏度,可使其在微光下灵敏,然而在亮光照的环境中放大器将过载,使视频信号畸变。为此,需利用摄像机的自动增益控制(AGC)电路去探测视频信号的电平,适时地开关AGC,从而使摄像机能够在较大的光照范围内工作,此即动态范围,即在低照度时自动增加摄像机的灵敏度,从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。 ?、背景光补偿 通常,摄像机的AGC工作点是通过对整个视场的内容作平均来确定的,但如果视场中包含一个很亮的背景区域和一个很暗的前景目标,则此时确定的AGC工作点有可能对于前景目标是不够合适的,背景光补偿有可能改善前景目标显示状况。 当背景光补偿为开启时,摄像机仅对整个视场的一个子区域求平均来确定其AGC工作点,此时如果前景目标位于该子区域内时,则前景目标的可视性有望改善。 ?、电子快门 在CCD摄像机内,是用光学电控影像表面的电荷积累时间来操纵快门。电子快门控制摄像机CCD的累积时间,当电子快门关闭时,对NTSC摄像机,其CCD累积时间为1/60秒;对于PAL摄像机,则为1/50秒。当摄像机的电子快门打开时,对于NTSC摄像机,其电子快门以261步覆盖从1/60秒到1/10000秒的范围;对于PAL型摄像机,其电子快门则以311步覆盖从1/50秒到1/10000秒的范围。当电子快门速度增加时,在每个视频场允许的时间内,聚焦在CCD上的光减少,结果将降低摄像机的灵敏度,然而,较高的快门速度对于观察运动图像会产生一个“停顿动作”效应,这将大大地增加摄像机的动态分辨率。 ?、白平衡 白平衡只用于彩色摄像机,其用途是实现摄像机图像能精确反映景物状况,有手动白平衡和自动白平衡两种方式。 A、自动白平衡 连续方式——此时白平衡设置将随着景物色彩温度的改变而连续地调整,范围为2800~6000K。这种方式对于景物的色彩温度在拍摄期间不断改变的场合是最适宜的,使色彩表现自然,但对于景物中很少甚至没有白色时,连续的白平衡不能产生最佳的彩色效果。 按钮方式——先将摄像机对准诸如白墙、白纸等白色目标,然后将自动方式开关从手动拨到设置位置,保留在该位置几秒钟或者至图像呈现白色为止,在白平衡被执行后,将自动方式开关拨回手动位置以锁定该白平衡的设置,此时白平衡设置将保持在摄像机 47 的存储器中,直至再次执行被改变为止,其范围为2300~10000K,在此期间,即使摄像机断电也不会丢失该设置。以按钮方式设置白平衡最为精确和可靠,适用于大部分应用场合。 B、手动白平衡 开手动白平衡将关闭自动白平衡,此时改变图像的红色或蓝色状况有多达107个等级供调节,如增加或减少红色各一个等级、增加或减少蓝色各一个等级。除次之外,有的摄像机还有将白平衡固定在3200K(白炽灯水平)和5500K(日光水平)等档次命令。 ?、色彩调整 对于大多数应用而言,是不需要对摄像机作色彩调整的,如需调整则需细心调整以免影响其他色彩,可调色彩方式有:红色—黄色色彩增加,此时将红色向洋红 黄色色彩增加,此色移动一步。红色—黄色色彩减少,此时将红色向黄色移动一步。蓝色— 时将蓝色向青蓝色移动一步。蓝色—黄色色彩减少,此时将蓝色向洋红色移动一步。 四、DC与DV Direct Current,直流电平。Digital Camera,数码相机。以CCD或CMOS为光感元件的相机都可称为数码相机。 DC(Digital Camera)即数码相机,是用来拍摄单张静态照片的;DV(Digital Video Camera)即数码摄像机,是用来拍摄动态视频图像的。简单地说,DC、DV各有各的用途,侧重点不同。但随着两类产品的发展目前有一种趋势,就是DC的动态摄录功能越来越强,DV中也出现了可以拍摄200万、300万像素甚至更高精度静态照片的机型,更有三洋C系列DC/DV二合一的东西。但这类产品在众多产品线中只是很少一部分,而且市场表现也并不十分理想。那么DC拍摄动态图像或者DV拍摄静态图像的困难在哪里呢, DC当作DV的难点,首先是难以实现高分辨率,其次是光电系统的配合。先说第一点:难以实现高分辨率,虽然数码相机的像素数高达数百万,动态录像的单幅图像的像素数只要几十万,但动态录像每秒钟要记录数十帧,总的数据量是非常庞大的,数码相机的图像处理芯片是专为处理静态图片设计的,要处理动态的流文件往往有些力不从心,因为DC、DV的图像处理芯片都是专用芯片,其“高效率”来自于“功能专一”,要兼顾双方,要么使用运算能力更为强大的处理器,要么牺牲处理效率,而前者意味着昂贵,后者意味着低能。另一方面,巨大的数据量需要庞大的存储空间,所以现在主流的DV仍使用磁带,因为即使采用高压缩比的MPEG-4格式压缩,512MB的存储卡也只能存储十几分钟的高精度录像。第二点:光电系统的配合。拍摄单张照片时可以预先变焦、对焦,精确是第一要求,为了精确甚至可以舍弃一点速度。拍摄动态图像时,变焦、对焦与图像拍摄同时进行,要求光电系统的配合不但要准整,而且要快,甚至对“快”的要求超过了精度。所以,DC、DV两者对光电系统配合的要求是不同的,很难两边兼顾。因此,现在很多DC虽然能够拍摄录像短片,却不能在 48 拍摄中途进行变焦操作,许多低端机型甚至在录像开始后对焦距离也锁定了。 DV当作DC的难点首先要考虑的仍是分辨率,由于人们视觉感受的不同,对动态图像精度的要求远比静态图像低得多,标准PAL制式和NTSC制式的视频信号,如果换算成像素来表示的话,单幅画面的精度都不足30万像素,VGA级(640x480,30万像素)的视频信号,已经算是高精度了,即使高清晰电视HDTV,单幅画面也不过200万像素(1920x1080像素),所以目前主流的DV仍是80万像素。而就DC而言,目前300万像素的机型,已经逐步退出主流市场,家用产品已经迈入500万像素了。 DC——Digital Camera,数码相机,是用来拍摄一张张静态照片的;DV——Digital Video Camera,数码摄像机,是用来拍摄动态图像的。简单地说,各有各的用途,侧重点不同。 五、EV 曝光补偿也是一种曝光控制方式,一般常见在?2-3EV左右,如果环境光源偏暗,即可增加曝光值(如调整为+1EV、+2EV)以突显画面的清晰度。 小型数码相机大多通过菜单来调节曝光补偿数码相机在 拍摄的过程中,如果按下半截快门,液晶屏上就会显示和 最终效果图差不多的图片,对焦,曝光一切启动。这个时 候的曝光,正是最终图片的曝光度。图片如果明显偏亮或 偏暗,说明相机的自动测光准确度有较大偏差,要强制进 行曝光补偿,不过有的时候,拍摄时显示的亮度与实际拍摄结果有一定出入。数码相机可以在拍摄后立即浏览画面,此时,可以更加准确地看到拍摄出来的画面的明暗程度,不会再有出入。如果拍摄结果明显偏亮或偏暗,则要重新拍摄,强制进行曝光补偿。 拍摄环境比较昏暗,需要增加亮度,而闪光灯无法起作用时,可对曝光进行补偿,适当增加曝光量。进行曝光补偿的时候,如果照片过暗,要增加EV值,EV值每增加1.0,相当于摄入的光线量增加一倍,如果照片过亮,要减小EV值,EV值每减小1.0,相当于摄入的光线量减小一倍。按照不同相机的补偿间隔可以以1/2(0.5)或1/3(0.3)的单位来调节。 被拍摄的白色物体在照片里看起来是灰色或不够白的时候,要增加曝光量,简单的说就是“越白越加”,这似乎与曝光的基本原则和习惯是背道而驰的,其实不然,这是因为相机的测光往往以中心的主体为偏重,白色的主体会让相机误以为很环境很明亮,因而曝光不足,这也是多数初学者易犯的通病。以下面两幅图片为例,上面的是曝光补偿等于0时候所拍的,而后者是等于+1时所拍的,可见区别明显。 49 光补偿也不是万 能的,在过于暗的 环境下仍然可能 曝光不足,此时要 考虑配合闪光灯 或增加相机的 ISO感光灵敏度 来提高画面亮度。几乎所有的数码相机的曝光补偿范围都是一样的,可以在正负2EV内加、减,但是加减并不是连续的,而是以1/2EV或者1/3EV为间隔跳跃式的。早期的老式数码相机比如柯达的DC215就是以1/2EV为间隔的,于是有-2.0、-1.5、-1、-0.5和+0.5、+1、+1.5、+2共8个档次,而目前主流的数码相机分档要更细一些,是以1/3EV为间隔的,于是就有-2.0、-1.7、-1、-1.0、-0.7、-0.3和+0.3、+0.7、+1.0、+1.3、+1.7、+2.0等共12个级别的补偿值。 一般的说,景物亮度对比越小,曝光越准确,反之则偏差加大。相机的档次有高有低,档次高的,测光就比较准确,低的则偏差也会加大。如果是传统相机,胶卷的宽容度是比较大的,曝光的偏差在一定范围内不会有大问题,但是数码相机的CCD宽容度就比较小,轻微的曝光偏差都可能影响整体的效果。 总而言之,曝光补偿的调节是经验加上对颜色的敏锐度所决定的,用户一定要多比较不同曝光补偿下的图片质量,清晰度、还原度和噪点的大小,才能拍出最好的图片。 六、闪光灯、同步速度 闪光摄影中, 一是内闪, 最高同步速度为 1/250秒,然后是外闪, 最高同步速度也是1/250秒或更慢。惟独大型影楼灯, 同步速度为 1/125秒或更慢。 使用照相机上带的小灯,高速同步也能保持全程,利用恒定功率输出的超高频率频闪,来保证在高速快门时候同步。 闪光灯峰值出现的时间要和快门全开的时间一致是同步的关键,其实闪光触发的时间已经是非常短了。但由于纵走快门的叶片在的高于同步速度的时候,快门帘还没彻底打开的时候就开始关闭了,所以才导致黑边产生。同样镜间快门不同,在闭合的过程中,都是保持闪光完整,所以很容易做到全程同步。 50 同步闪光曝光原理 在短暂曝光的1/250、1/500或1/1000秒内,焦平面快门确实只能打开一条狭缝,然后幕帘以更慢的速度逐渐移动,直至曝光整幅胶片。很明显,利用闪光灯曝光也必须以如此慢的速度进行,才能在闪光发出的瞬间确保快门幕帘完全打开以便曝光整幅胶片。同步速度大一般是1/125秒。这就是说快门全部打开最快也需要1/125秒。闪光摄影时,如果快门速度快于1/125秒,那么是不可能曝光整幅画面的。由于在闪光达到最大光强时的1毫秒内,快门未全部打开,并遮挡了一部分画面,所以这部分画面仍然是漆黑一片。不过,目前许多单反相机都具有高速快门,因此它们的快门同步速度可以高达1/250秒或更高。 使用帘幕快门相机,进行闪光摄影时,快门速度的选择通常要受到限制。因为帘幕快门的运动方式是以前后两块帘幕先后启动,根据第二块帘幕启动的迟早而产生进光宽度的大小来设定较高的快门速度。这就使帘幕快门的同步速度受到了限制,这种限制在不同的帘幕快门相机上又有所不同。 横走式幕帘快门:通常在1/60秒时,前后帘幕的进光宽度正好使全画面露出,慢于这一速度则以全画面露出时间的长短来控制。因此,它的最高同步速度就是1/60秒;慢于这一速度也能同步;快于这一速度则不同步,不能进行闪光摄影。 纵走式幕帘快门:通常在1/125秒时(或1/250秒,因机型而异),前后帘幕产生的进光宽度正好使全画面露出。因此,它的最高同步速度是1/125秒(或1/250秒),快于这一速度的不同步,不能用于闪光摄影,慢于这一速度也均能取得同步效果。目前的数码单反相机,均采用纵走式叶片快门。但是很多数码的安全同步速度在1/200S。 影棚摄影中,光圈决定主体曝光,快门决定背景曝光量。 闪光时的ev和环境光下的ev的差值假设为m。一般的情况下每种颜色大概有24位的描述信息,hdr可以达到32位。也就是说每种颜色最多只有8位,那么2的8次方256个层次的过度。也就是说一般的数码照片每种颜色的最亮和最暗只有256级变化,假定闪光造成的是准确曝光,那么理论上不产生拖影的亮度为1/256就可以了,也就是说m的值为8的时候肯定不产生拖影。但是实际上正常曝光不可能是达到上限,而拖影也不可能低到下限。 所以一般情况下闪光(影棚闪灯)只要造成被摄物体的ev值提高4档基本上不太可能产生拖影了。 51 52
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