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照相机的光圈
发布时间:2018年08月22日    点击次数:    作者:石英仪器
  照相机的镜头有一个控制透光率的装置叫做光圈,下面简单介绍一下:

  光圈的功能有二:

  1.控制光量的透入:光线透过镜头射到软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於软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:所谓的景深,就是镜头对焦处前後所能成像清晰的范围,它镜头焦距,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,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,清晰细密的表出远近的明锐感;大光圈景深小,则可使主体突出,表现主体以外前後主题的模糊感.值得一提的是,若要前後景物都清晰,应使用小光圈,但以小到能涵盖希望的景深即可,不必过小,过小便会受到绕射的影响,反而降低其解像力!

  快门常识

  相机的快门是控制曝光时间长短的机关,快门经常处於关闭状态,已防装在相机内的底片露光,摄影时将它一开一闭,让透过镜头的影像光线作用於软片上。早期的座架式相机没有快门装置。仅备一镜头盖套在镜头上,取景对焦时取下镜头盖,套上镜头盖再装感光片,摄影时将镜头盖掀开一刹那时间遂即盖上。现在快门已进步到由机械或电子操纵开启时间。快门的功能有二分述如下:

  1.开启时间的长短来控制透入光量的多寡。假若被摄体的明度和镜头的光圈不变,快门开启时间长,作用於软片的光量多,快门开启时间短,作用於软片的光量少。快门开启时间的长短叫做快门速度(Shutterspeed)。为便於调整曝光,镜头快门相机的镜头上装有快门速度调整环,焦面快门相机(较普遍)的机身上装有快门速度调整环。在快门速度调整环上,将快门速度分为若干级。为配合光圈调整曝光,每相邻两级的快门速度也是二与一之比。所有各种相机的快门速度分级都以标准化,即4,2,1,1/2,1/4,1/8,1/15,1/30,1/60,1/125,1/250,1/500,1/1000,1/2000,1/4000,B,T。快於一秒的快门速度的刻度只用2,4,8...等分母数字表示,分别代表1/2,1/4,1/8.....,一秒及慢於一秒的用不同颜色数字标示。B为Bubble的缩写,代表按下快门钮时快门便开启,放松便关闭。T是Time的缩写,代表按下快门钮时快门便开启,再按一次才关闭。

  2.配合光圈曝光:摄影曝光正确,才能产生层次丰富细节清晰的照片。曝光要正确,必须按照软片速度与光圈强弱,将快门速度和光圈适当配合。控制镜头进光量,需要由镜头的所谓"孔径光阑"(Diaphragm)来控制。孔径光阑都是位于镜头内部,通常由多片可活动的金属叶片(称为光阑叶片)组成,可以使中间形成的(近似)圆孔变大或者缩小,以达到控制通过光量大小的目的。

  我们用"孔径"来描述镜头的通光能力,而孔径受到光阑的控制。

  对于不同的镜头而言,光阑的位置不同,焦距不同,入射瞳直径也不相同,用孔径来描述镜头的通光能力,无法实现不同镜头的比较。为了方便在实际摄影中计算曝光量和用统一的标准来衡量不同镜头的孔径光阑实际作用,采用了"相对孔径"的概念。

  相对孔径=[镜头焦距]/[入射瞳直径]=f/d比如某个镜头的焦距为50mm,入射瞳直径为25mm,那么该镜头的相对孔径就是50/25=2。通常表示相对孔径的办法是在相对孔径前面加入[f/],比如f/1.4、f/2、f/2.8等,也有用1:2来表示f/2的。通常镜头标记上用类似1:2的方式更多些。在实际使用中,很少使用"相对孔径"的称呼,通常都是用"光圈系数(f-Stops)"来称呼,简称"光圈"或者"f-系数"。在镜头的标记上,通常都是标记镜头的最大光圈系数,如图所示:

  现在标记镜头的相对孔径都是用了一系列标准化的数值:

  可以看到:每一个数值都与相邻数值有一个的关系,表明后一个数值的通光量为前面一个的一半,前一个数值的通光量是后面一个的两倍。因为根据圆面积的计算公式,镜头通过的光量与f系数的平方成反比。比如:f/5.6的通光量是f/4的一半;是f/8的两倍。

  焦点(focalpoint、focus):

  对于一个理想透镜而言:远处的物体可以近似地看成时位于无限远处。

  该无限远处的物体上任何一点发出的到达理想透镜的光线,可以看成是平行光。

  所谓"光轴"就是一条垂直穿过理想透镜中心的光线。与光轴平行的光线射入凸透镜时,理想的凸镜应该是所有的光线会聚在透镜后面一点上,这个会聚所有光线的一点,就叫做焦点。例如使用放大镜将太阳光聚光后,形成最小点的就是焦点。焦点一定在光轴上。

  在光学术语上,以透镜为界:

  被摄物体所在的空间称为"物方空间";

  被摄物体所发出的光穿越透镜在透镜后面形成的像所在的空间称为"像方空间";

  在像方空间所形成的焦点称为"像方焦点"或"后焦点";

  反之,从像方开始,投射出与光轴平行的光线,并在透镜物体空间所形成的焦点,称为"物方焦点"或"前焦点"。

  注意:对于凹透镜而言,物方焦点与像方焦点的位置与凸透镜相反

  主点(Principalpoint):

  一个透镜得轴向厚度与其直径、物距、像距以及焦距相比显得很小,就可以认为该透镜是薄透镜。一片薄的双凸透镜的焦点距离,一般指镜片的中心到焦点为止的光轴上的距离,这个镜片的中心叫做"主点"。实际的镜头都是由数片凸透镜和凹透镜组合而成,无法直接分辨出主点的位置。当焦点处于无限远时,镜头主点到结像平面的距离=焦距

  对于某种画幅而言,标准镜头的焦距值约等于画幅对角线长度,其主点的位置在镜头的光学组内前主点/后主点(frontprincipalpoint/rearprincipalpoint)如下图所示,假设从a射入的光线,折射之后通过n和n'致到达了b。对于光轴而言,a-n与n'-b之间产生相似的

  角度,因此,在光轴上可以得出h、h'两个交点。这两个交点h和h'就叫做主点,其中h为前主点(第一主点),h'为后主点(第二主点)。前主点与后主点之间的距离称为主点间隔。
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