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摄影基础知识2 照相机的调节装置
照相机的调节装置
一、镜 头
镜头是照相机的关键部分，镜头的作用是成像，成像的质量高低是评价镜头好坏的标准。
（一）、透镜与加膜
镜头是根据凸透镜的成像原理制成的，但它又不是一个简单的凸透镜，而是由多片透镜组合而成的。
为什么要采用多片透镜呢？这是因为透镜在成像时不可避免地要产生一定的像差，主要有球差、慧差和色差，还有像散、畸变、场曲等。球差是由于透镜的中心和边缘折射情况不同而形成的，色差是由不同颜色的光的折射率不同而形成的，其它像差不再详细介绍。采用多片透镜组合，特别是利用非球面透镜可以使多片透镜产生的像差相互抵消而减小像差。如3片3组 、6片4组、10片6组等，片就是1片，组是将几片镜片粘合在一起形成一组。
另一个问题是镜片对光线的反射，因为光线通过镜头时，除通过的外还会反射和吸收一部分，那么多片透镜反射使光线损失严重，又由于反射在镜片之间多次进行，造成漫反射，使影像清晰度下降，反差减小，灰雾上升。
透镜加膜可以克服这种反射，增加透光量，提高影像清晰度和色彩还原能力。加膜原理是在透镜表面镀上一层某一色光波长1/4厚度的薄膜，由光的干涉原理知，可以将反射降低到最低限度。
单层加膜只对一种波长的色光起作用，多层加膜才能对各种色光起作用。多层加膜后镜头透光能力显著增强，现代相机都采用多层加膜，用（MC）标示
（二）、镜头的口径
镜头的口径又称有效孔径，表示镜头的最大进光孔，也就是镜头的最大光圈。口径越大，进光量越大，影像的亮度就高，口径表示了镜头的通光能力。
镜头的口径常用最大光孔直径与焦距的比值表示，如焦距50mm镜头，若最大光孔为25mm，那么25：50=1：2，若光孔为35mm，35：50=1：1.4，这里的2和1.4实际上就是最大光圈值。一般表示为f=50mm，1：2或1：1.4等。实际上不用关心光孔有多大，只要知道最大光圈值就可以了，光圈值越小表示口径越大。
镜头的口径越大，其应用价值越大，主要表现在：
①、暗弱光线下的拍摄（手持）。
②、取得小景深效果，采用虚实结合来突出主体。
③、使用较快的快门速度，凝固动体。
因此有些资料把大口径镜头称为高速镜头，小口径镜头称为低速镜头。
当然，口径越大，制造工艺越复杂，因而价格也越贵。一般对同类镜头，口径大一挡，价格翻一番。
（三）、镜头的焦距
镜头的焦距从实际意义上是“从镜头的光学中心到焦（胶）平面的距离。”光学中心可能位于镜头以外。焦距是镜头的重要性能之一，它决定镜头的视角、拍摄范围和被摄体在胶片上成像的大小等。焦距一般标在镜头筒上，如f=50mm。现代相机的焦距可以从6mm至2000mm，不同焦距的镜头其视角不同。
镜头的视角是光学中心到胶片两端的连线的夹角，可以看出，焦距越长，视角越小，焦距越短，视角越大。
镜头的视角的不同产生了不同类型的镜头。
1、标准镜头
是指视角为45°左右的镜头，拍出照片的视觉效果与人眼的视觉效果基本相同，故称标准镜头，画面效果显得亲切自然。
不同底片的相机，其标准镜头的焦距也不同，如135相机为50mm，120相机为75mm左右。
标准镜头是最常用的镜头，它的设计好，分辨率高，口径大，畸变小，体积小，重量轻，成像质量最好，在各种情况下均可使用，如人像摄影，风光摄影，生活摄影等。
2、广角镜头
广角镜头就是短焦距镜头，其视角一般在60°以上，有的可达80°、90°、120°甚至180°，一般视角90°以上的称为广角镜头，超过135°的称为鱼眼镜头。目前最大的鱼眼镜头的视角可达220°。
①、视角大，拍摄景物范围大，可在有限的距离内拍出全景或大场面的照片。
②、景深大，有利于纵深度大的画面，如会场，山水等。
③、纵深景物近大远小的收缩比例强烈，带来画面的透视感较强。
④、影像畸变较大，尤其是画面的边缘部分，近距离拍摄时应注意影像的变形失真问题。（中间大两端小，水平垂直线条出现弧形，造成夸张效果）。
3、长焦距镜头
焦距较长，视角较小，可把远处的景物拍得较大，使景物看起来近了，故又称望远镜头或远摄镜头。它的焦距对135机来说一般在150mm以上，更长的有800～1000～2000mm，120机更长。
长焦距镜头的特点有：
① 视角小，成像大，适合在远处拍摄。如人或动物，因不易干扰被摄对像，从而获得自然、逼真的画面。
②、景深小，有利于虚实结合的技法，使主体突出。
③、使纵深景物的近大远小的比例缩小，使前后景物在画面上紧凑，压缩了画面的透视感。
④、畸变小，像差小，适合于拍摄人像特写。
长焦距镜头口径较小，一般4或5.6，这样在光线较暗时就要延长曝光时间，加上其重量大，手持拍摄可能造成影像发虚。故一般应使用三脚架。如手持要用高速度，一般用焦距的倒数如250mm镜头用1/250秒。
4、变焦镜头
是指焦距可连续变化的镜头，可以从短焦距变到长焦距，如35～210mm的变焦镜头，就可以在不换镜头的情况下使用各种焦距，一支镜头代替了多支镜头，节约了更换镜头的时间，便于抓拍。由于焦距可调，可以对画面进行灵活取舍，给我们的拍摄带来了极大方便。
变焦方式有单环式，双环式和电动式。
单环式推拉变焦，转动聚焦，双环式一个变焦，一个聚焦。相对来说，单环式操作方便，可拍摄“爆炸”效果，但仰拍，俯拍时镜头易滑动，双环式容易固定焦距，但操作不方便，不过熟能生巧，使用多了就会熟练。
变焦镜头结构复杂，造成影像质量下降，特别是大变焦。一般来说，变焦镜头的成像质量低于定焦镜头，大变焦低于小变焦，变焦范围越大，影像质量越差。因此不易使用太大变焦范围的镜头，如35～210的镜头成像较差，可换成35～70和80～210两个或35～50、50～110，110～210三个。
变焦镜头一般口径较小，不利于高速拍摄。因此在镜头的选用上，优先选用标准镜头，其次是小变焦，再次是大变焦。
二 、 光 圈
光圈是镜头中的一组弧形刚片组成的可以调节大小的园孔，它相当于人眼的瞳孔，起着控制光通量的作用。打开相机的后盖，通过镜头可以看到光圈大小的变化，光圈一般分为若干个挡位，每个挡位有一个数字表示，称为光圈系数。
1、1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22、32
光圈系数一般有7～8挡，如2～16，2～22，1.4～16等，这跟相机的档次有关。
光圈系数的概念是：有效光孔与焦距之比的倒数
如焦距是f=50mm,则F1、F2、F4、F8各档的孔径为50、25、12.5、6.25mm。
可见光圈系数越大，孔径越小，反之，光圈系数越小，光孔越大。
由于光通量与孔径的平方成正比，与F系数的平方成反比，因此，相邻两档光圈的光通量之比是成倍的（或减半）。
每支镜头都标有f = 焦距，1：1.4或1：2，这里的1.4和2就是该镜头的最大光圈。
光圈的作用：
1、调节进光强度，这是光圈的主要作用
光圈大，进光量大，光圈小，进光量小，它与快门的配合解决曝光量的问题。
2、调节景深效果，这是光圈的重要功能
光圈大，景深小，光圈小，景深大，景深是摄影的重要技术手段之一，后面我们专门介绍
3、影响成像质量，这点很容易被忽略。光孔太大，像差和色差也大，光孔大小会造成衍射，都会使影像的边界不清、清晰度下降。因此，每支镜头都有一、二档光圈成像质量最好，即受各种像差的影响最小，称为最佳光圈。一般位于最小光圈增大2～3档处，一般为F8左右。使用最佳光圈时，影像的成像质量最好，因此我们尽可能使用最佳光圈或与它接近的光圈值。
光圈调节时应有明显的手感，便于暗处使用，光圈可以调节在两档之间，用于精确计算曝光量。单反相机为预置式自动光圈，有的具有景深预视。
三、快 门
快门是控制光线在胶片上照射时间的装置，它与光圈的配合可使胶片得到适当的感光，称为曝光。
快门速度是指快门打开的时间，单位是秒，一般有若干个档位，如：
1、1/2、1/4、1/8、1/15、1/30、1/60、1/125、1/250、1/500、1/1000、1/2000等。
为了方便习惯上只用分母的数字表示，标在快门调节盘上。可以看出，数字大，速度快，感光时间短，数字小，速度慢，感光时间长，相邻两档速度之间的曝光量是成倍的（或减半）。
较专业的相机上一般还有“B”门或“T”门。
快门的作用如下：
1、控制进光时间，这是快门的基本作用。
2、影响成像清晰度，这也是快门的重要作用。
快门速度的快慢影响成像清晰度，这在动体摄影中特别突出，在静物摄影中与持稳速度有关。如在动体摄影中，要想使动体清晰就要使用高速度把动体“凝固“下来，要想表现动感，就要使用较慢的速度，使动体虚糊，使主体与背景之间产生明显对比。
快门的种类，我们从两个角度来认识：
1、镜间快门与焦平面快门（从位置分）
镜间快门位于镜头的镜片之间，一般由三片金属片组成，又称“叶片快门”、“中心快门”，靠弹簧的张力打开和关闭。其主要优点是闪光摄影时快门不受限制，缺点是速度一般不会太快，最高1/500秒，单反机中不能用。
焦平面快门是在胶片前面设置的遮光的帘幕，又称帘幕快门。曝光时前帘先打开，曝光后后帘跟着闭合遮住胶片，曝光时间由两块帘幕的间隔时间决定。
有横走式（布帘）和纵走式（钢片）两种，其同步速度分别为1/60、1/125，纵向优于横向。
帘幕快门的优点是速度快，可达1/1000以上，现在已有1/4000秒的，缺点是闪光摄影时快门速度有限制。
2、机械快门、电子快门和程序快门（按控制方式分）
前面我们讲的为机械快门，都是靠弹簧张力工作的，需要手动调节（上弦），电子快门是通过电路的延时装置来控制快门，常用于自动相机。它的主要优点是速度不限于整档可调，而是无级可调的，是连续可变的，一般不需要手动调节，而是根据相机的测光结果自动设定的，如光圈优先式自动曝光相机。
程序快门是快门和光圈按一定的程序组合在一起，根据不同的条件选择不同的组合，实际是一种自动曝光。
电子快门的缺点是必须用电。
四、光圈和快门的配合
光圈和快门都是控制进光量的，但除此之外，它们还起着不同的作用，光圈起着控制景深的作用，快门起着影响成像清晰度的作用。二者需要相互搭配，紧密配合，才能得到较好的效果。
以运动的汽车和远山组成的画面为例，经过测光用F11、1/125能得到准确曝光。那么用F8、1/250，F16、1/60的组合都可以曝光，但效果不同。
F8、1/250的组合使汽车清晰，远山模湖。
F16、1/60的组合使远山清晰，汽车模湖。
因此，根据创作意图，灵活运用光圈和快门，这也是摄影创作的重要手段。
四、聚 焦
聚焦器又称测距器，是用来调节被摄体与镜头之间的距离（实际上调的是镜头与胶片之间的距离），使被摄物体的成像清晰再现。
即调节u和v使该式成立。
聚焦器一般有三类：独立聚焦器，联动聚焦器和自动聚焦器。
（一）、独立聚焦器
靠目侧距离，然后在相机上调节距离刻度，不准确也不方便，主要用于低挡相机，有的简易相机采用图标式聚焦指示。
（二）、联动聚焦器
是聚焦和取景器联动，聚焦是否准确，可以通过取景器中的聚焦屏的指示来判断，主要用于单反相机，一般有以下几种聚焦指示。
1、磨砂玻璃
可根据取景器中磨砂玻璃上的影像的清晰度来判断聚焦是否准确，精度不高。
2、裂像式（又称截影式）
通过聚焦屏中央园圈内的斜线（或水平线）两侧的影像是否分裂来判断聚焦是否准确，精度较高，使用方便，深受喜爱。适合于有明显竖线条的被摄对象。
3、微棱镜式
通过聚焦屏中央园环内的微棱镜是否闪耀来判断聚焦是否准确，适合于没有明显线条的被摄对象。
4、重影式，又称双影重合式
通过聚焦屏中间的小长方形内的虚、实两个影像是否重合来判断聚焦是否准确。
5、距离刻度式
主要用于目测聚焦，适合于快速聚焦的场合使用。使用中要注意距离刻度有m和ft两种，不要看错了。
实际应用中，往往是几种聚焦指示共用，以便根据不同情况选用。
（三）、自动聚焦
是利用红外线或超声波到达被摄体后反射回相机的时间计算出距离并自动完成聚焦动作。
现代高级相机具有多种自动聚焦方式。
1、自动聚焦目标区
自动聚焦时只对聚焦屏中某一个（或几个中的一个）很小的区域（2×2mm）聚焦，可使聚焦的准确度很高，聚焦时需使主体位于聚焦目标区（一般为画面中间）。主体不在中间的，要先把主体移到中间，聚焦并锁定，然后重新构图拍摄。
2、区域式和连续式自动聚焦
连续式自动聚焦是从最近到最远的任何位置上都可以聚焦，单反相机一般属于这种方式。
区域式自动聚焦是从最近聚焦点到无限远设定了若干个聚焦点，自动聚焦只能在这些点上，相机通过检测可以找到离被摄体最近的聚焦点。精度不是太高，主要用于自动相机。
3、眼控自动聚焦方式
较高级相机上设置多个自动聚焦目标区，并以眼球控制方式确定以哪个目标为对象进行聚焦。
使用时眼睛盯住主体所在的目标区，半按下快门，听到提示音，并且该目标区闪亮，表示聚焦完成，按下快门即可。
更高级的相机还有眼控动体预测自动聚焦，眼控景深优先自动聚焦，眼控景深预测等功能，需阅读说明书后使用。
使用自动聚焦时有时可造成聚焦困难或误差，如被摄体吸收红外线或超声波，通过玻璃，拍光滑斜面等，可改用手动聚焦。
五、景深和超焦距
（一）、景深的概念
景深是被摄景物中能产生较为清晰影像的最近点与最远点之间的距离。
当镜头聚焦于被摄景物的某一点时，这一点在胶片上能形成一个清晰的像点，而这一点的前后一定范围内的景物也被记录的较为清晰，景深就是这个被记录的较为清晰的纵深距离范围。这个距离大，称为景深大，这个距离小，称为景深小。
景深的最近点称为景深的前界，最远点称为景深后界，景深前界至主体之间称为前景深，景深后界至主体称为后景深；理论和实践证明，后景深大于前景深。
（二）、影响景深的因素及规律
影响景深的主要因素有光圈，焦距和摄距。
1、景深与光圈成正比
光圈小，景深大；光圈大，景深小。如F2为大光圈，景深小；F16为小光圈，景深大。
2、景深与镜头焦距成反比
焦距长，景深小；焦距短，景深大。如广角镜头景深大，轻便相机均采用。
3、景深与摄距成正比
摄距远，景深大；摄距近，景深小。
注意上述关系中三者的影响是相对的，在二者相同时，第三者的影响规律成立，否则不具有可比性。
由上面的分析可知，得到大景深的方法为采用“小光圈+短焦距+远摄距”的组合；得到小景深的方法为：大光圈+长焦距+近距离。 很实用
（三）、景深的应用
不同的景深具有不同的艺术效果。在摄影实践中，根据被摄对象的特点和我们的创作意图，灵活、恰当地控制景深，以取得不同的表现效果，是摄影的重要技术手段之一。
1、大景深的应用
利用大景深可以把较大范围内的景物展现在观众面前。主要用于以下场合：
①、拍摄宏大场面
如表现山河的秀丽壮观；田园的宁静、妩媚；草原的广阔无垠；建筑物的宏伟壮丽；游行队伍的雄伟气魄；具体如：故宫、桂林山水等。
②、通过较为清晰的前景、后景来衬托主体。如拍教师授课，抓拍教师的形象动作来体现讲课的艺术生动；利用认真听课的学生作为前景来体现教学效果；利用黑板上工整的板书来强化讲课艺术。
③、大景深画面有助于观众对作品的理解，有助于交待事物的背景。如新闻照片，旅游纪念等，把拍摄的时间、地点、环境、气氛等信息较交待给观众。
2、小景深的应用
采用小景深可以使主体前后的景物的影像虚化，使它们变得模糊、朦胧孝虚幻、柔和。常用于以下方面：
①、通过虚化前景、后景来突出主体
使主体突出而吸引观众的注意力，同时使画面简洁、明快、干净、简练。
②、利用小景深使画面中的局部虚化，留给观众丰富的想象余地，使整个画面更加含蓄朦胧孝韵味无穷，既富有诗情画意，又令人浮想联翩。
3、景深预设聚焦法
对于纵深运动的物体，由于距离不断变化，难以对主体准确聚焦。利用景深预设法，可以预先设定好景深范围（即前界和后界），当主体进入这个范围内就可以按下快门拍摄。
（四）、景深表
在拍摄时，我们需要了解每一幅照片的景深范围，或者说要得到一定的景深范围，怎样进行调节。我们可以通过景深标尺来方便地确定景深。
相机上的景深表位于镜头筒上，是一组对称的光圈数值，它指出了使用某一光圈对应的景深范围。
从景深表可以看出：
①、光圈大景深小，光圈小景深大。
②、距离远景深大，距离近景深小。
③、后景深大于前景深。
④、对变焦镜头，景深刻度是一组斜线，表明焦距长、景深小，反然。
1、超焦距的概念
在镜头的焦距和光圈都已确定的前提下，怎样最大限度地获得景深呢？超焦距的概念有助于我们取得最大景深。
将镜头标尺对准∞，这时景深表上的每一档光圈都对应着一个距离，这个距离称为该光圈下的超焦距。
2、超焦距的应用
运用超焦距可以最大限度地扩大景深。
①、用于风光摄影
②、用于抓拍场合
抓拍时一般没时间准确聚焦，利用超焦距原理，对超焦距聚焦，这时1/2超焦距以外都是清晰的，只要对象在1/2超焦距以外，就可直接拍摄，以捕捉稍纵即逝的精彩瞬间。
