1. 照相机的光学原理图
胶片式:我们知道,光学镜头可以成像,在焦点平面上的胶片,根据影像的明暗、色调不同,胶片上的溴化银(溴化银的化学性质遇光分解)感光量也不同,形成的银离子密度也不同,强光处,密度大,弱光处密度低。这就是底片与被摄体相反的原因。这些银离子潜影经化学药液的反应,就在胶片的片基上得到银颗粒组成的不同密度的影像,称底片。照相纸制成照片的原理也与胶片相同,胶片透过光线密度不同,相纸感光量也不同,经冲洗,最终得到照片。 彩色的是有三层感光层和滤光层,分别感光红、蓝、黄色光,冲洗是各层与各层相对应的染料反应,形成彩色的影像负片,再经原理相同的扩印,得到彩色照片。
数码:相机上的CCD光耦合器件,受到光照会产生弱电流,把这些弱电流排列输出,就形成图像信息,经过编码处理,就是我们广泛应用数字图片。这些数字图像也可以到彩扩机上扩印成彩色照片,与胶片扩印相同,仅原影像记录介质不同。
2. 照相机的光学原理图片
对于离镜头远近不同的物体,通过镜头后要在固定的位置清晰成像就需要进行对焦(调焦)。直观来说当镜头调好焦距后,被摄体就会特别清晰。传统相机绝大部分镜头的对焦方式都是改变菲林面与镜片之间的距离,在取景时若人为用手来调整此距离就被称为手动对焦方式。数码相机镜头在光学原理上与传统相机没有任何不同,只不过在焦平面处将菲林换成了CCD而已。在相机发明后的大部分时间中,都采用手动对焦的方式,直到本世纪六十年代后期,微电子技术大发展并在相机上加以应用后,才出现自动对焦的概念。相机自动对焦是一个复杂的光电一体化的过程,简单说其基本原理是将物体反射的光让相机上的光电传感器接受,通过内部智能芯片处理,带动电动对焦装置进行对焦。目前大多数数码相机的自动对焦,都采用被动式:即直接接收分析来自景物自身的反光,利用相位差原理进行自动对焦的方式。这种自动对焦方式的优点是自身不要发射系统,因而耗能少,有利于小型化。对具有一定亮度和反差的被摄体能理想的自动对焦,在逆光下也能良好的对焦,且能透过玻璃等透明障碍物对焦。个别高档数码相机也同时结合了主动式自动对焦方式,即相机上有红外线或超声波甚至激光发生器,发出红外光或超声波到被摄体,相机上的接受器接受反射回来的红外光或超声波进行对焦,其光学原理类似三角测距对焦法。主动式对焦由于是相机主动发出光或波,所以可以在低反差、弱光线下对焦,而且对细线条的被摄体和动体都能自动对焦。恰好弥补了被动式自动对焦的不足。
1、菲林就是我们通常说的胶片,早期直译成菲林;
2、“在焦平面处将菲林换成了CCD而已”不准确,是换成电子感光器件,包括CCD、CMOS等,而且高档单反也有用CMOS的;
3、主动式对人摄影不可能用激光发生器的,那样可能会对人造成伤害;
4、主动式自动对焦超声波不用光学原理,而是靠测返回波的时间来测距对焦的;
5、现在的数码相机都有光学测距装置,只是用电子方式显示而已;
6、在单反机上都保留和胶片机一样的光学测距装置和使用程序。
3. 照相机的光路原理图
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。
4. 光学照相机的成像原理图
1、“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,我们把这样的现象叫小孔成像。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。
2、在照相机被发明之前,人们就已经开始利用“小孔成像”原理制造各类光学成像装置,这种装置被称为“Cameraobscura(暗箱)”。19世纪上半叶,人们终于找到了固定保存暗箱中投影面上光学图像的方法与介质,照相机工业由此发端,因此Camera obscura被认为是照相机的祖先;而“Camera”则成了照相机的英文名称。
5. 照相机的光学原理图解
摄影原理示意图如下:
照相机的镜头相当于一个凸透镜,来自物体的光经过照相机的镜头后会聚在胶片上,成倒立、缩小的实像。与传统相机相比,传统相机使用“胶卷”作为其记录信息的载体,而数码相机的“胶卷”就是其成像感光器件,而且是与相机一体的,是数码相机的心脏。数码相机正是使用了感光器件,将光信号转变为电信号,再经模拟/数字转换后记录于存储卡上的。
6. 照相机的成像原理物理
针孔照相机的成像原理是小孔成像,是利用光的直线传播成像的。
物体、小孔、像组成二个相似三角形,各对应边成比例,因此,物体与像的大小成比例的。
当物体离小孔较近时,像是放大的,离小孔较远时,像是缩小的。且像是实际光线会聚而成的,必然为实像。
所以,小孔成像的大小,不一定是缩小的,你的表达不严谨。
7. 照相机摄影的光学原理是什么
光学元件对光场的改变相当于一个变换,变换用矩阵表示。矩阵映射光学比光线光学的先进之处在于可以研究像差和畸变。
8. 照相机物理原理图
照相机的原理是光的折射。
照相机是利用透镜把光线通过折射成像到感光片上。传统相机是把光线成像到感光胶片上,产生光化学反应,再经过胶片冲洗和照片洗印而获得照片。现在的数码相机的感光元件是CMOS,通过CMOS把光信号转化成电信号,再存储到数据存储器内。记录的数据通过打印设备印制出照片,或通过显示设备显示出来。
9. 光学照相机的工作原理
照相机的原理是的直线传播性质和光的折射与反射规律。
物体的景象通过光线的直线传播,将物体的光线经过折射或反射准确地聚焦在像平面上,感光材料接收光子能量,形成潜影,胶片经过显影、定影就能得到照片。
通常,照相机主要元件包括:成像元件、暗室、成像介质与成像控制结构。
成像元件可以进行成像。通常是由光学玻璃制成的透镜组,称之为镜头。小孔、电磁线圈等在特定的设备上都起到了“镜头”的作用。
成像介质则负责捕捉和记录影像。包括底片、CCD、CMOS等。
10. 照相机的光学原理图怎么画
小孔成像原理
1、 照相机的镜头是一个凸透镜,来自物体的光经过凸透镜后,在胶卷上形成一个缩小、倒立 的实像。
2、胶卷上涂着一层感光物质,它能把这个像记录下来,经过显影、定影后成为底片,用底片洗 印就得到相片。
3、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。
4、小孔成像原理: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,我们 把这样的现象叫小孔成像。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。
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