教学配套课件:摄影技术教程.ppt
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1、第一章 光学常识 摄影一词在英语中叫Photograph,它来自希腊文,原意为 光画,就是用光线来描写作画。这说明光与摄影关系密切。事实上,从成像结影、艺术造型直到照片的加工制作,几乎每个环节都离不开光。长期以来,人们为了很好地理解各种光现象发生的过程,从而能够进一步掌握它和利用它,曾不断地进行探索,才认识到光具有量子性和波动性。因此,在说明光的本性问题上,有两种理论,即量子理论与波动理论。第一节 光的本性 一、光的直线传播 从光源发出的光是怎样传播的呢?在回答这个问题之前,我们不妨先观察一下光在密度相同的空气中的传播情形。当阳光通过门或窗的狭缝射进黑屋子时,在有烟灰尘土悬浮的情况下,我们可以
2、清楚地看到一条细而直的光带。第二节 光的传播 二、光的反射和折射 前面已经论述了在同一种均匀的媒质里,光是直线传播的。如果不是在同一种媒质里,或媒质不均匀、不纯净,则光的传播和光现象就会出现新的情况。一、发光强度 众多的自身不发光的物体,正是因为接受了来自光源的照明才有光的反射和亮度的表现,而这些表现的强弱,又直接与光源的发光强度有着密切的关系。光源的发光强度是以烛光为计量单位的。第三节 光度学的基本概念 二、光通量 所谓光通量,就是指通过某一面积的光能同辐射所经历的时间之比。如果光源在t秒钟内通过物体某一面积的光能是A,则光通量F就是:F=A t 。三、照度 摄影时要把一个物体拍摄清楚,其条
3、件之一是:物体在感光胶片上所成的像必须有足够的亮度,而这足够的亮度乃是由物体表面被照明的程度来决定的。物体被照明的程度,则与照射到物体表面的光通量有关。四、照度定律 由于照明光源有的是点光源,有的是平行光源,它们照射的情况有的是垂直照射,有的是斜照射,因此物体表面的照度强弱将与这些因素有关。1.点光源垂直照射2.平行光源斜照射3.平行光源垂直照射4.点光源斜照射五、亮度 假如有两个光源,它们的发光强度一样,而发光的表面积却大小不同,在人眼看来,发光表面较小的光源显得亮。一、光的干涉 光的干涉可用水波来说明。第四节 光的干涉和衍射 二、光的衍射 衍射现象也是一切波动的共同特征之一,水波、声波都能
4、产生衍射现象。光波即电磁波,而电磁波是横波,因其振动方向与传播方向互相垂直。如果在一个固定平面内只沿一个固定方向振动,这种光就称为偏振光;反之,如果不可能保持一定的方向振动,而是以极快的不规则的次序取所有可能的方向,同时没有一个方向较其他方向更占优势,那么这种光就是非偏振的自然光,大多数由普通光源发射的光均属此类。第五节 光的偏振 光的色散现象是可以用光的波动性来解释的。因为光波都有一定的频率,频率不同,光的颜色也就不同,所以光的颜色是由光波的频率决定的。第六节 光的色散 根据光的量子理论,当光照射在能放射电子的金属表面上时,因失去负电荷而产生电流,故称这种现象为光电效应。第七节 光电效应 复
5、习题 1.量度波长的单位是什么?2.何谓光源?点光源和平行光源的区别是什么?图127 光电测光表3.用眼睛看着手中的石子,要它垂直落下时击中地上的小目标,应采取什么办法?4.什么叫光的反射和漫反射?说明反射定律。5.光的折射和全反射有什么区别?说明折射定律和发生全 反射的条件。6.为什么说太阳发射的光实际到达地面的只有40%左右?7.光通量和照度的概念是什么?它们的单位是怎样规定的?8.说明照度的第一定律和第二定律。9.以10烛光的点光源为球心,分别以1米和2米为半径作 两个球面,问球面上的照度各是多大?如果要使大球面上的照度 跟小球面上的照度相等,则在大球的球心位置处应放多少烛光的 点光源?
6、10.有一盏电灯,挂在离桌面1米高的地方,已知灯的正下 方桌面上的照度是40勒克司,那么离灯2米的桌面上的照度有 多大?11.如果起偏振器和检偏振器的偏振化方向之间的夹角为 30,假定没有吸收,则非偏振光通过起偏振器和检偏振器后,其出射光强与原来光强之比是多少?12.何谓偏振光?它和自然光的区别是什么?13.白光通过三棱镜时为什么会发生色散现象?第二章 透 镜 凡折射面是两个球面,或者一面是球面而另一面是平面的透明体,被称做透镜。它通常是用玻璃制作的。一、凸透镜 凸透镜又称正透镜或会聚透镜。它很像两个底面相对的三棱镜的组合,当平行光束通过这对三棱镜时,光线都要向每个棱镜的底面偏折,最后把平行光
7、束会聚起来,但却不能会聚到一点上。第一节 透镜的种类 二、凹透镜 凹透镜又称负透镜或发散透镜。它很像两个顶角相对的三棱镜的组合,当平行光束通过这对三棱镜时,光线都要向每个棱镜的底面偏折,最后把光线向外散开,成为发散光束。一、光心 光心是透镜的光学中心,它并不一定就在透镜的中心,因为光心的位置是由透镜两个折射面的曲率半径来决定的。第二节 透镜的性能 二、主光轴 主光轴又叫主轴,是指透镜通过光心的两个折射面曲率中心的连线及其延长线。三、共轭关系 在透镜成像时,物方的每一个物点在像方都有相对应的一个像点,每一条直线都有相对应的透镜的共轭点一条直线,每一个平面都有相对应的一个平面,物与像之间的这种相互
8、关连的对应关系就是共轭关系。四、焦点和焦平面 一束平行于主轴的光线(或位于无限远处主轴上的物点发出的光线),经过凸透镜折射以后会聚在主轴的某一点F上,这一点就称做凸透镜的焦点。五、主点和主面 透镜的主点是量度透镜的焦距、物距和像距的依据,因此要求取透镜成像时物和像的精确距离,必须首先了解什么叫主点。六、焦距、物距和像距 任何摄影镜头,无论是单透镜还是复透镜,都有固定的焦距。计量焦距的准确方法,应当由主点算起。从物方主点至物方主焦点的距离为物方焦距,或称前主焦距;从像方主点至像方主焦点的距离为像方焦距,或称后主焦距。一个发光体或被照明的物体,发射或反射出的光线,经过透镜折射以后,即可得到物体的像
9、。实验证明:透镜的性质不同,物体离开透镜的距离不同,则所成之像也各不相同。第三节 透镜成像规律 一、凸透镜成像规律 二、凹透镜成像规律 三、透镜成像作图法四、透镜成像公式 五、透镜成像的放大率 复习题 1.透镜可分哪两类,它们各自的特性是什么?2.什么叫光心,通过光心的光线会不会改变方向?3.主轴和副轴的区别是什么?4.物与像的相互置换关系叫做什么关系?5.解释下列名词:焦点、焦平面、主点、焦距、物距、像距。6.摄远镜头和广角镜头在焦距设计上各有什么特点?7.说明凸透镜和凹透镜的成像规律。8.透镜作图可利用哪三条光路?9.已知物距为20厘米,则在下列几种情况下,所用透镜是 凸透镜还是凹透镜?成
10、像在透镜的另一侧,像距为40厘米;成像与物体在透镜的同一侧,像距为40厘米;成像与物体在透镜的同一侧,像距为10厘米。10.已知透镜的焦距是f,像的放大率是g,则物距应是多少?摄影术的诞生,主要依靠两个重要的物体得到了解决,一是镜头,二是感光片。镜头属于光学部分,用于成像;感光片属于化学部分,用于记录影像。镜头好比人的眼睛,我们脑子里能够印着外界各式各样的物体的形态,全凭眼睛传达影像的能力。第三章 镜 头 摄影镜头成像质量的优劣,直接影响着所摄底片的技术质量,因为它与影像的清晰度、反差、色彩还原和畸变等都有关系。第一节 镜头的质量要求 一、非对称式镜头 所谓非对称式镜头,是指光圈两侧的光学结构
11、彼此不对称。第二节 镜头的光学结构类型二、对称式镜头 所谓对称式镜头,是指光圈两侧的光学结构彼此对称或基本对称,仅留一侧,亦能单独使用。三、摄远镜头 它由正、负两组透镜组成,正透镜组在前,负透镜组在后,且正、负两组透镜之间的距离小于正透镜组的焦距。这样的光学结构把后主点前移至物方一侧,从而使该镜头的 焦距远远大于镜头的后工作距。四、折反射型镜头 它是另一种类型的摄远镜头。在一般摄影镜头中,只要求成像光线进行折射,而在折反射摄影镜头中,成像光线不仅进行折射,而且还要进行反射。五、反摄远镜头 反摄远镜头属于短焦距摄影镜头,其光学结构正好与摄远镜头相反。它由前方的负透镜组与后方的正透镜组共同组成,且
12、正、负透镜系统之间的距离小于正透镜组的焦距。六、广角镜头 所谓广角镜头,是指具有较大像场的摄影镜头。七、鱼眼镜头 它的前镜片凸起,是一片直径非常大的凹透镜,能够把视角等于或大于180度的投射光线折射到镜头内部,并在胶片上结成清晰的影像。八、可变焦距式镜头 这种镜头的光学结构一般由多组正、负透镜组成,其中既有固定镜组,还有可活动镜组。只要调节变焦环,通过移动活动镜组,改变镜片与镜片之间的距离,就能使镜头的焦距变大或变小。一、镜头的焦距 焦距是摄影镜头的主要性能指标之一,与摄影造型有着密切的关系。第三节 镜头的性能 二、镜头的视角 视角也是摄影镜头的一项主要指标,它对影像的诸多方面都有影响。三、有
13、效口径和相对口径 在摄影镜头的前面、后面或透镜组的中间,都有用于约束光线通过的孔径光栏装置,俗称光圈。四、镜头的分辨率 分辨率又称鉴别率或解像力。摄影界一般以分辨率的高低来评价镜头成像质量的优劣。当摄影镜头对准某景物调焦后,则该景物就能在胶片平面上 结成清晰的影像。但是,在该景物前后一定距离范围内的景物,也能在胶片平面上结成比较清晰的影像。这个结像清晰的景物空间的纵长距离深度,就叫做景深。第四节 景深和超焦距 一、分散圈 形成景深和焦深的依据,关键在于分散圈。二、影响景深的因素 从摄影镜头本身的特性来说,影响景深的因素主要有以下几个方面:1.光圈的大小2.焦距的长短3.物距的远近 三、超焦距
14、一般所说的景深,皆是指有限距离上的清晰范围,而超焦距却总是同无限远联系在一起的,即把最远清晰点的景深后界推向无限远。所以,应用超焦距原理是扩大景深的一种特殊方法。四、景深表 当我们拍摄每一张照片时,若要想取得一定距离之内的景物影像都清晰的预期效果,就必须了解和掌握实际的景深范围。五、景深的实用价值 景深是摄影技术的一部分。我们把这种技术手段应用到摄影造型上,对于拍好一张照片有着非常重要的作用。一、鱼眼镜头 鱼眼镜头最先是为科学研究而设计的,用于天文摄影和天文观测,曾一度被叫做全天镜头。第五节 镜头的种类和特点 二、短焦距镜头 短焦距镜头因其焦距比所摄底片画面的对角线要小,视角较大,所以又称广角
15、镜头。三、标准镜头 在购买135照相机时,通常总配有焦距为50毫米的摄影镜头,这就是标准镜头。四、长焦距镜头 这种镜头的焦距皆大于所摄底片画面的对角线长度,视角较小,拍摄远距离景物的影像比例较大,所以又称摄远镜头。五、变焦距镜头 这是一种焦距值可以在预定范围内灵活改变的摄影镜头。复习题 1.摄影镜头最起码的质量要求有哪些?2.为什么摄影镜头要由许多透镜组合而成?3.摄影镜头的像差通常有哪几种?4.球面像差的具体表现是什么?5.产生彗形像差的原因是什么?6.如何检查摄影镜头有无像散现象?7.摄影镜头为什么能使影像畸变?畸变有哪两种不同的表现形式?8.形成像场弯曲的原因是什么?9.纵向色差和横向色
16、差的区别是什么?10.哪些像差可以用缩小光圈来予以减轻?11.摄影镜头为什么要镀膜?12.折反射型镜头的特点是什么?13.摄远镜头和反摄远镜头在设计上的特点是什么?14.设计焦距长度不等的系列镜头的目的是什么?15.焦距的长短与影像放大率有什么关系?16.如要影像的放大率相同,则焦距长短不同的摄影镜头应 如何选择拍摄点?17.为什么在视点位置相同的条件下,用焦距长短不同的镜 头拍摄同一物体,除了成像有大小之别和摄照范围有宽窄之分 外,它们在透视上没有差异?18.在拍摄距离相同时,如果摄影镜头的焦距相差一倍,则 它们的摄照面积相差几倍?19.视角与焦距之间是什么关系?20.视角缩小二分之一,影像
17、的高度增加几倍?21.光圈的功用有哪些?22.什么是相对口径和有效口径?23.当通光量增加到2倍时,光束直径增加几倍?24.f/2的通光量是f/16的多少倍?25.什么叫前景深、后景深和全景深?26.景深是怎样形成的?27.影响景深的因素有哪些?28.超焦距的具体概念是什么?29.为什么说应用超焦距原理是扩大景深的一种特殊方法?30.光圈每开大1级,超焦距大约增大几倍?31.景深有哪些实用价值?32.一般在什么场合适宜用区域调焦法?33.试比较圆形鱼眼镜头和矩形鱼眼镜头的异同。34.广角镜头和鱼眼镜头的主要区别是什么?35.标准镜头的特点是什么?36.长焦距镜头在造型上有哪些特点?37.变焦距
18、镜头在应用上有哪些优缺点?38.转环式和推拉式变焦距镜头有什么不同?39.何谓变焦比?变焦距镜头的变焦比越大,其成像质量是不是越高?第四章 照相机 根据针孔成像的原理,要拍摄一张照片,仅用一只简陋的针孔照相机也能办到。所谓针孔照相机,就是在一只不透光的方盒的一面挖一个极小的孔,让来自景物的光线穿过小孔,投射到小孔对面的感光片上,便可记录下景物的影像。凡是构造复杂的高级照相机,实际上都是从针孔照相机发展而来的。一、按胶片型号分类 1.110照相机 2.120照相机 3.135照相机4.220照相机 5.126照相机 6.9.5毫米照相机7.圆片照相机第一节 照相机的类型 二、按用途分类 1.大型
19、专业照相机2.中型专业照相机3.普通照相机4.全天候照相机5.立体照相机6.全视场照相机7.一步成像照相机三、按取景方式分类 1.同轴取景照相机2.旁轴取景照相机 四、按自动化程度分类 1.手控曝光照相机2.半自动曝光照相机 3.自动曝光照相机4.自动调焦照相机5.自控闪光照相机6.自动卷片照相机 五、按镜头活动方式分类 1.固定焦点照相机2.可变焦点照相机3.可卸镜头照相机4.固定镜头照相机 一、快门的性能 快门的作用主要有两个方面:一是控制纳入镜头的光线在胶片上暂留的时间,即控制胶片受光时间的长短;二是控制被摄动体的清晰度和模糊量。第二节 快 门 二、快门的分类 快门的种类很多,按目前常见
20、的可归纳为三类,即机械式快门、电子式快门和程序式快门。调焦是保证感光片所记录的影像取得清晰效果的关键步骤。因此,调焦机构就是用来调节摄影镜头与感光片之间的距离,好使像平面落在感光片表面上。第三节 调焦机构 一、调焦距离 在镜头的调焦环或照相机的调焦旋钮上,均刻有调焦距离标尺。二、调焦方法1.连动式调焦法2.反射式调焦法3.片窗直观式调焦法 4.目测式调焦法5.自动式调焦法 取景器又称观景器,也是照相机的主要构成部分,用于选取 景物范围并确定画面构图格局。它的种类很多,但是按照取景器与摄影镜头主光轴的关系,可概括为同轴取景器和旁轴取景器两大类。第四节 取景器 一、同轴取景器 1.片窗承影屏取景
21、2.单镜头反光俯视取景3.单镜头反光平视取景 二、旁轴取景器1.框式平视取景2.双镜头反光俯视取景3.光学直看式取景4.可变式万能取景 一、电动式输片 这种输片装置一般被用于135型全自动照相机,成为照相机不可分割的一部分。但是也有作为独立的附件,被用于非全自动照相机来替代手动输片的。第五节 输片装置 二、发条式输片 这不是依靠电源动力,而是利用机械动力实现自动输片的一种装置,应用于有些135型照相机。三、手动式输片 这是照相机上应用得较为普遍的一种输片装置。根据手动操作的不同,一般有旋钮卷片、扳手卷片和摇把卷片等多种方式。一、机身 机身是照相机的主体,它把各种部件联结成为一个整体。绝大多数机
22、身是用金属材料制作的,但是也有一些机身是用塑料经模具注压而成的,还有一些座机则是用优质硬木做的。第六节 机身、暗箱与附件 二、暗箱 暗箱是指镜头后主点至焦点平面之间的那个空间部分。它必须保持全黑不透光,以防止外部光线使感光片跑光。三、附件 为了保证拍摄质量和取得良好的拍摄效果,照相机通常要配备多种附件。一、自动曝光 在照相机的各种自动化功能中,使摄影者受益最早最多的是曝光自动化。为了实现曝光自动化,必须首先调定片速调节盘,把所用感光片的感光度信息输入照相机的集成电路。第七节 自动控制装置 二、自动闪光 作为照相机的自动控制装置之一的自动闪光,就是指照相机在使用电子闪光灯拍摄时也能做到自动曝光。
23、三、自动调焦 调焦自动控制装置的出现,使照相机的自动化功能变得更加完善。它能根据被摄目标的距离,由集成电路指令镜头前后移动到相应的位置上,从而使被摄目标成像清晰。四、自动卷片 自动卷片也是自动控制装置之一。有些照相机设有以电池电 源为动力的内置式自动卷片器(即电动连摄器),其基本结构包括电池、小型电动机、传动轴和卷片器等部分。一、选购检查 1.机身外表的检查 2.光学系统的检查3.快门速度的检查5.集成电路的检查 第八节 照相机的使用和保护 二、使用要求1.要掌握规定的使用方法 2.拨动操作装置要用力均匀适中3.手持照相机要平稳4.卷片要及时5.调焦和取景要准确 三、保护常识1.要保持光学系统
24、的洁净2.要防潮、防震、防磁、防高温3.要保持电子电路工作正常4.对操作装置的保护 在照相机上,除了标刻着名称、型号、厂标和出厂编号外,还标刻着其它许多标志,如专用符号、阿拉伯数字、汉语拼音字 母和英文字母等。其中的英文字母,大部分是英文缩写词汇,也有少量为单词。第九节 照相机上常见的英文缩写标志 一、先进摄影系统(APS)先进摄影系统(Advanced Photo System,简称APS)在影像科技的开发中,翻开了光与影的新篇章。第十节 先进摄影系统(APS)与数码相机 二、数码相机(Digital Camera)数码相机是随着电子技术和计算机技术的普及而发展起来的一种半导体应用技术。复习
25、题 1.快门的作用是什么?2.优质快门的标准是什么?3.B门和T门在操作方法上有什么不同?4.慢门(即B门)有什么特殊作用?5.中心快门和焦点平面快门各有什么优缺点?6.为什么要调焦?7.调焦距离和物距有什么区别?8.什么叫反射式调焦法?它有哪几种类型?9.何谓同轴取景和旁轴取景?它们的主要区别是什么?10.视差是怎样产生的?有哪些补偿方法?11.快门线有什么用途?12.自动曝光有哪些模式?13.光圈优先自动曝光和快门优先自动曝光各有什么优缺点?14.程序式自动曝光的特点是什么?15.自动调焦有哪些类型?它们在使用上有没有局限性?16.选购照相机时,应从哪些方面去检查?17.光圈系数可调节在两
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