读《美国纽约摄影学院摄影教材》—— 照相机和镜头

摄影所涉及的问题

照相机可以在很短的时间内接纳物体的反射光并将物体的影像永久的记录在胶片或芯片上。
摄影术于1839年由法国的达盖尔(Daguerre)发明。

照相机的基本部件

最简单的照相机由以下几部分构成了针孔照相机:

  1. 一个不透光的盒子。
  2. 在盒子的一面开一个允许光线通过的针孔。
  3. 将一张感光胶片放在对着针孔的那一面。

对于复杂的照相机,其基本结构只是由镜头取代了针孔:

  1. 一个不透光的盒子。
  2. 纳入和汇聚光线的镜头。
  3. 记录影像的芯片或胶片。

无论哪种方式,照相机的功能都是简单并且相同的:让聚焦的影像记录在胶片或芯片上。

什么是照相机

  1. 不透光的盒子
  2. 镜头:把进入镜头的光线汇聚起来,在芯片或胶片上形成一个清晰的影像。
  3. 胶片和数码芯片:感光材料。
  4. 取景器:将要记录的影像近似的显示出来。
  5. 焦距控制装置:使光线能够聚焦并在胶片上记录下最清晰的影像的部件。
  6. 快门:控制光线进入照相机时间长短的机械或电子装置。
  7. 快门按钮
  8. 光圈:控制到达CCD或胶片的光量的部件。
  9. 胶片输送:移动照相机内胶片内的机械装置。

照相机的类型

  1. 35mm自动照相机
  2. 35mm直视取景器照相机
  3. 120单镜头反光照相机
  4. 双镜头反光照相机
  5. 一次成像照相机
  6. 机背取景照相机

镜头

传统针孔照相机面临的问题:

  1. 即使在最好的环境条件下,胶片上所形成的影像也不是很清晰。
  2. 由于针孔所进入的光量只是很少的一部分,因此充分的胶片曝光需要很长的时间(有时会达到数小时)。
    于是通过镜头来解决这些问题:
  3. 镜头能够汇聚光束,在胶片上产生清晰的影像。
  4. 镜头能接纳大量的光线,只需$\frac{1}{x}$这样短的时间即可获得适当的曝光。

镜头的基本功能

所有镜头的基本功能都是:让光线进入照相机并且聚焦光线,在胶片上形成清晰的影像。

固定焦点照相机

镜头固定的照相机,不能与照相机分开,不能够更换,甚至不能移动。它被永久的固定在适当的位置上。

可变焦点照相机

镜头可以前后移动,并且能对一定范围内不同距离的物体进行聚焦。

自动聚焦照相机

通过计算机微处理芯片控制镜头内的微电机自动完成聚焦任务。

可更换镜头照相机

可以更换镜头的照相机。

镜头速度

什么是镜头速度

镜头速度:特定的镜头在特定的时间内所能传送的光量多少。传送光量多的是快镜头,少的是慢镜头(不要和镜头能捕捉快速物体运动的能力相混淆)。“镜头速度”对应的是最大光圈。

如何表示镜头的速度

照相机光圈示意图:

用“光圈”这一术语来表示其所形成的圆孔。调整孔径可以产生不同大小的光圈。在摄影学中,用f表示光圈。

我们用镜头最大光圈所表示的f值可以描述特定镜头的“速度”:假设某只镜头的最大孔径是f/1.4,那么就称为”f/1.4镜头”。
f越小,光圈越大,镜头能传送的光线也越多。那么其镜头也越快。f/1.4镜头快于f/2镜头快于f/2.8镜头。

快镜头的优越性

快镜头能够在慢镜头无法拍摄的暗淡光线条件下进行拍摄。
但由于费用,体积,重量等问题,大家有时候不适用快镜头,而通过:调整胶片感光度,增加人工光等形式来解决光线暗淡的问题。

光圈

光圈就是可变光圈(叶片组)在镜头中央产生的圆孔:

f制光圈之间的关系

f制光圈的完整序列如下:
f/1, f/1.4, f/2, f/2.8, f/4, f/5.6, f/8, f/11, f/16, f/22, f/32, f/44, f/64。
对某个数,其进光量是后一个数的2倍。

焦距

从镜头的中心点到形成清晰影像的胶片平面或数码CCD之间的距离。

焦距决定了被摄体在胶片上所形成的影响的大小:焦距越长,形成的影像的放大倍率就越大。
一般情况下,焦距越长,镜头筒也越长。

光圈和焦距的关系

在摄影中,我们不能仅仅对进入照相机的光量感兴趣,真正关心的应该是到达胶片或CCD的光量真正由多少。这将不分取决于镜头到胶片的距离长短。
镜头到胶片或CCD的距离越短,光线越强。

因此,成像的光量同时取决于光圈和焦距。为了避免照相时同时考虑两个变量所带来的麻烦,我们将两个变量综合合成了一个简单的数字,即f值体系。
例如,f/8光圈表示达到胶片的一个特定的光量,这一数字已经把镜头的焦距和光圈的大小两项因素考虑在内了。

焦距与影像大小的关系

焦距越大,影像越大,画面中的场景就越少。

各种镜头

了解:

  1. 标准镜头
  2. 广角镜头
  3. 远摄镜头
  4. 折反射镜头
  5. 变焦镜头
  6. 微距镜头

眩光

照相机镜头是由许多单独的玻璃透镜安装在一起组合而成的,这些单独的玻璃透镜叫做透镜单元。明亮的光线通过照相机镜头时,一部分光线会被这些透镜单元的各个表面反射回去。这种内部的光线能够形成一种幻影,并像影像一样出现在最后的照片上。这叫做眩光

现代镜头已经采用了一些做法来降低眩光。但是还是存在。如果已经发现了眩光,消除方法如下:

  1. 镜头上安装遮光罩(如果亮光在影像的边上,用遮光罩可以消除掉)
  2. 若亮光在正前方,可尝试调整镜头方向,稍微偏离光源方向。
  3. 若被摄体不允许照相机移动,则尝试遮挡光源,遮挡光源方向。若还是不行,只有忍受眩光了。

透视畸变

由于近处物体显得更大而产生的失真:

线性畸变

试图近距离拍摄高大的直线结构,比如建筑物或树木的实惠,就会导致线性畸变。