Alan Hou的个人博客

单反相机知识总结

单反相机取景成像原理

单反相机译自英文Digital Single-Lens Reflex,缩写为DSLR,所谓单反,就是通过单镜完成取景和成像,以有别于之前的双反相机。它主要是通过反光镜(Reflex Mirror)的放下和弹起来实现取景和成像两大功能的,在取景时镜头(Camera Lens)进入的光线通过反光镜反射到五棱镜(Pentaprism/Pentamirror)然后进入取景器(Viewfinder Eyepiece)供人们观看;而在成像时,按下快门,反光镜头弹起(感应器前的闭合装置(Focal-plane Shutter焦平面快门)也会同时打开),光线进入到图像感应器(Image Sensor)完成成像。下图是一个简单的图示,当然实际相机中还包含有更多的组件,但取景成像大致雷同。

光圈

光圈(Aperture)用于控制进入机身光量,通常f值来表示,相邻的两档相差1.4倍(√2=1.414的近似值),光圈F值=镜头的焦距/镜头光圈的直径。从下图可以看光圈F值越小,通光孔径越大,自然进入机身的光量也越多。单反相机具有快门优先(Shutter Priority)和光圈优先(Aperture Priority)两种模式可供选择。普通的变焦镜头在调节镜头时光圈也会发生变化,从这个角度说通常恒定光圈的变焦镜头都是专业级的镜头。光圈越大,景深(纵向上清晰的深度)越小,光圈越小(一般意义上说大于8的都处作小光圈),景深越大。

焦距

说到焦距首先就要提到焦平面,焦平面对于传统相机而言就是底片所在的位置,而对数码单反相机业说就是图像感应器CMOS所处的平面,所以焦距就是指镜头中心点至焦平面的距离,单位为mm。焦距越长,镜头视角越窄,望得越远,也就是说可以更清晰地拍出远处的物体。通过焦距可对镜头进行不同的分类,按焦距是否可变分为变焦镜头,定焦镜头;按焦距长短分为广角、标准(也就是人单眼的视角即45°作为标准而言)、中焦和长焦镜头(望远镜头);按特殊用途分为微距镜头、移轴镜头(可校正拍摄建筑物时的变形等)等。

对于我们现在常用的单反相机(以全画幅24×36mm为标准)来说,通常把焦距分为超广角、广角、标准、中焦、长焦和望远。一般来说,24mm以下可以称作超广角也就是俗称的“鱼眼镜头”,24至40mm为广角,40至55mm是标准镜头的范围,55至135mm是中焦,135至300mm是长焦,而300mm以上就被称为望远镜头了。

曝光和快门

曝光(Exposure)是指摄影的过程中允许进入镜头照在感光媒体(胶片相机的底片或是数码照相机的图像传感器)上的光量。“曝光”可以经由光圈,快门和感光媒体的感光度的组合来控制。

快门控制曝光,通过进光时间长短来控制进光量,拍摄运动的物体时,快门速度越高,拍摄的物体越清晰(捕捉瞬间),快门速度越低,拍摄的物体越模糊(捕捉运动轨迹)。从曝光公式(曝光量(E)=照度(I )×时间(T ))可以看出,光照度和时间的量值可以互相置换,只要曝光量相同,感光片上得到的曝光效果应到是一致的。这种相互作用的关系,就叫做倒易率(凡是等量曝光的胶片,显影后它们的负像密度是一致的,在曝光公式中,照度和时间量值是可以互相置换的。例如,照度为100勒克司,日曝光1/100秒,而照度是1勒克司,曝光1秒。它们之间的曝光量是等值的。这种照度和时间量值可以互相转换的关系,在摄影曝光上叫倒易率,也称作倒数率或互易率。)。

相机上A/AV表示光圈优先是手动定义光圈的大小,然后利用相机的测光获取获取相应的快门值(拍摄风景时通常使用小光圈实现大景深,而拍摄人物时通常使用大光圈实现小景深);而相机上的S/TV表示快门优先(根据经验通常静止的人用1/60到1s这样较慢的快门,走路的人用1/125s的快门,跑动中的人用1/250s的快门,运动的汽车使用1/400s的快门,其它如天空中的飞鸟可能需要更快的快门),实际拍摄中光圈优先模式使用较为广泛,用于控制景深。值得注意的是不论的快门优先还是光圈优先在很多情况下都需要设置曝光补偿以让物体更真实的呈现出来。

相机P模式:程序自动曝光,和自动模式不同的是,该模式下仍允许摄影者对曝光补偿、感光度、白平衡进行设置和修改,为摄影者保留了一些拍摄自由。相对感光度ISO:ISO值越高,感光度(Sensitivity)越高,晴朗的户外使用ISO100,阴郁的天气使用ISO200,室内使用ISO400或更高。只要光线允许,尽量使用较低的ISO,高感光度主要是用于加快快门速度,较高的感光度是以牺牲画质为代价的。白平衡:用于进行色彩补偿:通常使用日光模式,还有阴影、钨丝灯、阴天模式等。

135底片:所谓135底片原是指电影胶片的宽度35mm,由于两边有齿状边缘(卷片格),实际呈像面为24mm*36mm,而前面的1指的是一次性暗盒(这主要缘自暗盒成本的除低,无需再单独购买暗盒)。

景深三要素
1.景深与光圈成反比
2.景深与焦距成反比
3.景深与拍摄距离(对焦距离)成正比

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