1. 单反照相机镜头的成像原理
照相机成像原理:
照相机的镜头是凸透镜,
照相机是利用了 凸透镜能成倒立、缩小、实像 的原理制成的。
满足条件:当物距大于两倍焦距时,(u>2f)
当相机距离拍摄的物体变远时,镜头向后缩,拍到的像变小;
(两倍焦距以外,u变大时,v变小,像变小)
当相机距离拍摄的物体变近时,镜头向前伸,拍到的像变大。
(两倍焦距以外,u变小时,v变大,像变大)
2. 单反镜头成像原理图
在了解光学镜头的构造之前,我们还是先来说说相机镜头的原理吧,相机成像的原理主要有两种,一种小孔成像,这样的成像原理我们在小学时或许就已经教过,假设孔小到只允许一条光线通过,那么这条光线不论落到哪里,都可以成像。一个物体发出的所有光线穿过小孔之后在任何平面或曲面上都可以形成一个倒像。因此在小孔成像中,有和凸透镜成像不一样的特性:感光材料可以是任何平面或者曲面,并且景深是无限的。
小孔成像
但小孔成像假设的是从一个点发出的光线经过小孔时小孔只允许一条光线通过,这样才会让成像清晰完整,实际上这样的小孔是不可能做出来的。所以在现实中早期的手机摄像头采用小孔成像,后来都普遍使用支持对焦的凸透镜(convex)成像,这个大家在中学物理都学过,垂直于凸透镜中心的平行光透过凸透镜会汇聚在一点,这一点称为焦点(focal point),而凸透镜到焦点的距离称为焦距(focal length),这也是我们选购镜头所常常关心的一个参数。从一个点光源有光线向各个方向发出,其中垂直与凸透镜的那一条会穿过焦点,穿过凸透镜中心的那一条会保持其方向,这两条线会相聚于一点,而从点光源发出的其他光线穿过凸透镜后也会汇聚于同一点,这个汇聚点就称为点光源的“像”。如果一个平行于凸透镜的平面物体,其各点的像也会在一个平面上,这个平面就成为相平面(image plane)。我们拍照的时候要聚焦,就是移动镜头的位置,使得相平面和感光材料重合。如果不是平面物体,那么就必然只有一部分的相平面与感光材料平面重合,这就产生了景深(depth of field)的概念。因此在凸透镜成像中,一般有这样的限制:感光材料一般要求是平面的,而且景深是有限的。
相机镜头结构
手机镜头结构
透镜实际上有三种不同的分类,平面镜、凸透镜与凹透镜,事实上第一种简单来说就是完全透光的平面玻璃,这种玻璃只可能在镜头前面作为UV镜存在,而另外两种里中央部分比边缘厚的透镜叫凸透镜,凸透镜能会聚光线,也叫会聚透镜;中央部分比边缘薄的透镜叫凹透镜。凹透镜能发散光线,也叫发散透镜。
摄影镜头成像原理
正是这两种不同的透镜组成了不对称的光路折射,以达到在有限尺寸的传感器上表现出更加宽广的成像面积,而这样的原理正是与人眼的构造相类似,不管怎么说,摄像头都需要有一个光路的的延伸,而在普通的可换镜头相机上则有像场定位距离这么一说,指的就是身上镜头卡口平面与机身曝光窗平面之间的距离。
3. 单反镜头构成
x80镜头主摄位置见下图所示:
X80的主镜头采用的是索尼IMX866感光元件,有着1/1.49英寸的尺寸,5000万像素、OIS光学防抖也都有;但X80 Pro使用的是定制化GNV感光元件,拥有1/1.3英寸的更大尺寸,比索尼IMX866是要大了一些的。这也是区分定位最简单有效的方式,都说感光元件越大越好,单就尺寸来讲,X80 Pro是比X80有明显优势的。
vivo X80总共拥有三颗后置摄像头,规格分别为5000万像素主镜头+1200万像素超广角镜头+1200万像素人像镜头,各自的传感器型号分别为IMX866+IMX663+IMX663,主摄支持OIS光学防抖,人像镜头支持2倍光学变焦和20倍数码变焦。
4. 单反照相机镜头的成像原理图
戓像原理是“小孔成像”。用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间,屏幕上就会形成物的倒像。前后移动中间的板,像的大小也会随之发生变化。这种现象反映了光沿直线传播的性质。
利用光学成像原理形成影像并使用底片记录影像,被摄景物反射出的光线通过照相镜头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,经冲洗处理构成永久性的影像。
5. 单反相机镜头的构造
数码后背又称数码机背,由图像传感器和数字处理系统等部分组成,与普通数码相机相比,数码后背最大的不同在于没有镜头及快门等结构,只有加附于其他传统相机机身上才能拍摄使用的装置。 数码后背主要附加在中画幅相机或大画幅相机上使用,使原本使用胶片的相机也可以进行数字化拍摄。与单反数码相机和便携式数码相机相比,加用数码后背的相机体积大,灵活性相对较差,价格高,但像素水平往往非常高,图像传感器的面积也非常大,成像效果惊人,这类产品主要运用在要求苛刻的商业摄影及广告摄影方面。 5、6千万像素是有的,还有高达8千万像素的,价格一般在数万至数十万元。
6. 单反相机镜头的作用
不同的滤镜有不同的作用,根据你拍摄的场景和拍摄需求添加在镜头上。
1、UV镜。它是单反镜头最基础的滤镜,一般旋在镜头上不取下来,它主要保护镜头不受损伤,消除紫外线及杂光对照片成像的影响。主要要求高透光率、低反射率较薄为好,主要品牌B+W,NISI等。
2、CPL(偏振镜)。它主要消除玻璃、水面和树叶表面等易反光物的有害反光,一般风景拍摄必备。也可以加深天空蓝色深度,降低相机快门一档的曝光速度,它算是镜头的第二个必备滤镜吧。
3、减光镜。顾名思义它是用来减少光线进入镜头,从而减慢相机曝光时间,让曝光时间延长。有圆形,目前市场上也有便于使用的方形。比如拍摄流水瀑布,可以营造丝绸一般的感觉,不同级别有ND2,ND4,ND8……ND400等。
4、渐变镜。渐变镜又分灰度渐变和色彩渐变,根据特殊使用也分软渐变,硬渐变和反向渐变等。中灰渐变主要适合拍摄画面上下部分光比强烈的场景,如日出日落,这时用灰度部分压住场景的高光部分,从而让整个画面的曝光正确,既保证暗部细节,又保证亮部不会过曝。而色彩渐变用于对环境氛围的渲染,加深色彩,控制整个画面的均衡。通常目前市场上都是方形渐变镜,利用架子套在镜头上,而且中灰渐变、色彩渐变可以加在一起重合使用,让整个画面更加唯美。
5、近摄镜。这个主要是通过放大镜的作用让镜头与被拍物的拍摄距离拉得更近,去表现细节,一般用在微距摄影。
6、星光镜。它是让拍摄夜景时让光源出现星芒的效果,有十字、米字甚至8星,这个用得不是很广泛,应该相机使用专业也能达到。
以前老式摄影还有天光镜、萤光镜等,滤镜主要是对拍摄的辅助增强,在摄影前期让画面更加达到理想的效果。随着图片后期处理技术的发展,现在很多也可以直接利用后期电脑处理让画面更加和谐,但是很容易出现失真的效果。无论哪种方式,关键在于摄影师想要达到的图片表现,希望大家合理利用,拍出理想的大片。
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