一、 什么是照相机?
先从照相机的结构谈起
最简单的照相机,就是由下面几个部分组成的针孔照相机:
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. 将一张胶片放在针孔相对的另一面。
即使现在最精密复杂的照相机也不过是在简单的针孔照相机基础上"苦心经营"的结果。它们通常包括聚焦光线、控制曝光持续时间和曝光强度、输送胶片等一些机构;但是就其本质来说,仍然像一架针孔照相机,有一个不透光的盒子并允许某些确定的光到达感光材料。
后来的照相机,无论怎样发展,无论如何先进,仔细观察,就会发现其基本原理和部件没有本质的不同,仍然是:
1. 一个不透光的盒子;
2. 纳入和聚焦光线的镜头;(取代了以前的针孔)
3. 记录影像的胶片(后来以感光元件ccd等取代了银盐胶片即菲林)。
想想看,当按下快门按钮曝光时,将会发生什么:
光线进入镜头并由镜头聚焦。这些光线穿过不透光盒子的内部到达感光材料并形成一幅了聚焦的影像。聚焦的影像被记录在感光材料上。
那么,人们所迷恋的照相机上所有的那些配件、小装置、计算机芯片和伺服电机起到了什么作用呢?其实,它们与实际的成像过程并没有什么直接关系。它们只不过是帮助了摄影者正确、快捷、精准地聚焦和曝光!
通过学习,我们将会懂得世界上所有的技术都不可能促使你成为一名优秀的摄影家,它们都不可能取代摄影本身对摄影者的智力,技能和才干的要求。
但是,照相机的发展,使材质更先进,工艺更先进,技术更先进,携带小巧轻便,操控更方便快捷精准,与现代信息技术连为一体。这一切为我们提供了更多地方便和操控快捷精准。我们还是要感谢现代技术在相机上的应用。
知道了这一点,你会发现照相机的某些功能需要人工进行操作,也能够自动地完成多数功能,只要对准被摄物并按下快门,照相机将会自动聚焦、曝光和卷动胶片(或存贮图像文件)。
无论哪种方式、技术,照相机的本质功能都是相同的,而且实际上都具有同样简单的目的,就是让聚焦的影像记录在感光材料上。但是,影像的质量毕竟主要取决于摄影师的观察能力,即发现一幅赏心悦目的画面,并在考虑主题、关注点和表现简洁等问题的基础上进行构图。
而没有任何一架自动照相机会完成这些工作!
那么回过头来我们总结一下,什么是照相机?
照相机是由一系列物理部件和控制软件结合而成的影像捕捉器。被摄体的形象通过相机机构控制的适量光线反射到相机的镜头到达感光材料,形成潜影或形成光电信息再转化为数字存储在存储设备上。这就是照相机。
他的构造大体有10各方面:
1. 不透光的盒子 这只盒子不会让不必要的光线进入,其上面的圆孔(镜头)只允许需要的光线进入。
2. 镜头 光学玻璃聚集来自前面的光束,并在感光材料上聚焦,形成清晰可辨的影像。简单的镜头是由一片曲面玻璃或塑料制成的。更复杂些的镜头是由称作透镜单元的两片或更多片光学玻璃组成的,并将所有透镜单元组装在一起,成为一个整体。
3. 感光材料 在传统的照相机中,胶片是一种感光材料,经某些特定的化学药品处理后,它会把拍摄到的影像记录下来。在现在的数码相机中,图像会在电子感光元件(CCD DMOS)上“感光”,然后经过微电脑转为数字信号存储在卡上。
4. 取景器 取景器能够把将要记录在感光材料上的影像近似地显示出来,它会指导摄影者瞄准和构图。有些照相机的取景器就是简单的观察窗口,而单镜头反光照相机的取景器则是由反光镜和棱镜组成的,摄影者可以通过镜头直接观看影像。对于摄像机来说,取景器往往是一个微型的电视屏幕。
5. 聚焦控制装置 对于严肃的作品,人们肯定期望照相机能够聚焦光线并在感光材料上记录下最清晰的影像。有些照相机,转动镜头筒或调节聚焦钮即可以达到这一目的,而对于自动聚焦照相机,这一工作是由计算机芯片控制微型电机移动透镜来完成的。
6. 快门 这是一个控制进入照相机光线时间长短的机械或电子装置。有些照相机,转动一个旋钮或者按动一个按钮就可以设置快门速度;而另外一些照相机的快门速度是自动设定的。
7. 快门按钮 这是用来操纵快门的按钮。
8. 光圈 这个装置根据镜头孔径大小的变化,控制到达感光材料的光量。"虹膜"类型的光圈是由一系列相互重叠的薄金属叶片组成的,叶片的离合能够改变中心圆形孔径的大小。可大可小的孔径可以增加或减少通过镜头到达胶片的光量。
有些照相机可以借助转动镜头筒上的圆环改变光圈孔径的大小,而有些照相机则是利用微处理器芯片控制微电机自动地改变光圈的孔径。
9. 胶片输送 这是一个移动照相机内胶片的机械装置,它可以使胶片轴上的胶片一幅一幅地顺序曝光。扳动某些照相机上的卷片杆就可以输送胶片,而另外一些照相机则可以自动地输送胶片。机背取景照相机使用单张的散页片胶片拍摄每幅画面。光电感光和数字存储,这是现代数码相机与传统胶片相机在感光材料上的区别,取消了胶片传输机构,而增加了数字存储和传输功能。
10、实现相机功能自动控制的微电脑和应用软件
大多数照相机都具有上述10项基本的部件。
二、照相机的种类有哪些?
虽然所有照相机都包括上面介绍过的那些基本部件,但是这些部件依结构安排方式的不同,就产生了不同类型的照相机.下面介绍一些最普通的照相机类型,通过了解照相机的类型,将会知道你在使用什么类型的照相机,什么样的照相机是适合你的。
1、一次性使用的塑料照相机
除了原始的相机而外,最简单的照相机就是美国柯达公司和日本富公司生产的一次性使用的塑料照相机.这就相当于是"布朗尼"(Brownie)方盒式照相机,它没有控制曝光和聚焦的装置。当然,对于人们所期望得到的那种高质量的摄影作品,它确实是不适用的。那种作品所需要的照相机,应该能够对拍摄提供全面、仔细地设计和控制;或许下面这些类型的照相机能够胜任。
2、135mm自动照相机(傻瓜相机)
这种照相机是为了争夺业余摄影爱好者的市场而设计的,因为其操作简单而被称作"傻瓜相机"。它们使用计算机芯片尽可能自动地完成一切任务:自动从胶片暗盒的标记上"读取"胶片的感光速度,自动计算曝光量,自动聚焦影像,拍摄后自动将胶片卷到下一张。但是,在享用所有这些显赫功能的同时,却不得不忍受下列三种主要的限制:1)这种照相机不允许更换镜头,尽管它们很多都可能以装有变焦镜头为其自身的特点。2)这种照相机通过一玻璃取景窗进行聚焦,它往往并不能够显示出与记录在胶片上完全一样的影像。3)这种照相机只能提供很少或根本不提供人为控制聚焦或曝光的功能,它们只留下了很少一点创造性地控制影像的余地。
3、135mm直视取景器照相机
这是35mm照相机最早的一种样式,它与1913年所设计的早期徕卡照相机原型几乎完全一样。与前面介绍的35mm自动照相机相似,直视取景照相机也是通过取景窗进行聚焦,它往往并不能够显示出与记录在胶片上完全一样的影像(这就是它与单镜头的反光照相机的区别,后者取景器中的影像与记录在胶片上的影像完全一样)。但是,与上述35mm自动照相机不同的是直视取景照相机可以更换镜头,并为人为创造性的控制聚焦和曝光提供了最大的限度。尽管这种照相机现在已经基本上被单镜头反光照相机所取代,但是出于某种原因仍然被一些专业人员所喜爱。
4、135mm单镜头反光照相机
这是当今严肃摄影师广为使用的设备,直接通过镜头观察和聚焦影像是其重要的特征。有些单镜头反光照相机是全手动的,即必须由拍摄者转动调节盘和刻度盘来聚焦影像和设置曝光量;而另外的几乎是全自动的。这种类型的单镜头反光自动照相机解决了前面介绍的简单35mm照相机所涉及的问题:1)可以更换镜头,允许为每项工作选择适当的镜头。2)可以观看到与胶片上所记录的完全相同的影像,允许精确调整影像。3)通常还具有自动控制补偿的选择,允许为每幅画面都确定创造性的外观特征。
5、120单镜头反光照相机
它类似于135mm单镜头反光照相机,但这种较大的单镜头反光照相机通常作用120卷片,并产生6*6 6*4.5 CM等的底片。哈苏(Hasselblad,一种120单镜头反光照相机的商品名。)相机就是这类相机,曾被美国宇航员带到月球上使用。
6、双镜头反光照相机
这种照相机具有两个镜头,上面的镜头用于取景和聚焦,下面的镜头用于拍摄.所用的胶片通常为120卷片,并生产相应的底片.20世纪30年代和40年代期间,禄莱被很多专业人员所喜爱。
7、一步成像照相机
这种由拍立得公司生产照相机,彻底变革了落后几十年的摄影爱好者市场.这项非凡的技术,会产生基于胶片的黑白或彩色 "瞬时"照片。遗憾的是,基本的一步成像照相机对于真正的严肃工作并不能提供令人满意的成像控制功能。对于专业人员来说,一步成像照相机最常见的用途就是在摄影室内拍摄布光效果的"试验"照片。对于这种用途,还可以使用安装在诸如哈苏或图2.11中所示的机背取景照相机等大型照相机上的专用"一步成像机背"后续的课程中将会介绍这些专用的机背。
8、机背取景照相机
通常用于照相馆(或摄影室)摄影,或者大而复杂的工业和建筑外景拍摄。机背取景照相机,如西纳F4×5,大都使用4英寸×5英寸、5英寸×7英寸或8英寸×10英寸的散页片胶片,并被设计为安装在三脚架上使用。
9、摄像机
尽管它可以拍摄到一系列影像,并在电视机屏幕上看到运动的画面,,但是摄像机确实只不过是上述那些基本的静止画面照相机的延伸。本课程的后面,还有一节录像带选修课;详尽介绍了这种类型的照相机及配套使用的支持设备的所有知识。并且,还会了解到作为一名成功的摄像师仍然需要同摄影师一样的观察能力,必须能够在胶片上创作出精彩的影像。因此,如果希望在摄像领域继续发展,那么在本课程中所得于的所有训练同样有用。
10、单电相机
单电相机一种新型相机,指采用电子取景器(EVF)且具有数码单反功能(如可更换镜头、具备快速相位检测自动对焦,较大的影像传感器尺寸等)的相机。2010年8月,索尼首推数码单电相机——SLT-A55和SLT-A33。 “单电”是索尼公司的商标。
优点:
1、无需抬起的半透镜,避免了单反在由于反光镜抬升和下降所造成的振动,保证了相机的连拍优势和弱光环境下更小的机震;同时,由于将一部分光路反射到AF传感器上,无论连拍还是视频拍摄,都能做到实时相位检测自动对焦。
2、通过电子取景器,能预览曝光补偿、直方图、白平衡效果,按快门之前就能知道拍出来的照片是什么样,非常方便,能大大提高拍摄成功率、减少回放次数。如果关闭所有信息显示,也能得到纯净如五棱镜取景器的效果。
缺点:
有得必有失。单电在带来进步的同时,也存在一些问题:
1、 显像滞后性。这是因为单电的显像需要经过两次互逆的信号转换,外加电路传递也需要时间。也就是说,电子取景器观察到的图像,实际来自电路中传递来的、由光信号转换成的电信号。虽然这种滞后性十分细微,很难察觉,但对于一位优秀的摄影师而言,做到精确取景是非常重要的,所以目前大多数摄影师更偏爱单反。
2、耗电量较大。单电采用电子取景系统,这会带来更大耗电量。虽然制造商会考虑到这一点,并相应地采取一些措施,但是电池的扩容无疑会带来整机重量的上升,况且在环保的理念下,人们也更愿意选择节能的方式进行
单反相机有反光镜和五棱镜,光线通过镜头,再通过反光镜、五棱镜的反射,最后到达眼睛,所以我们从光学取景器中看到的景物是以光速传播的,速度非常快。
而单电相机没有反光镜和五棱镜,我们在电子显示屏或电子取景器上看到的景物,实际来自电路中传递来的信号。
半透镜固定在相机中原本是反光镜的地方。从镜头进入的光线中,有30%被反射到机顶,给测光和对焦系统使用;70%透过反光镜射到图像传感器上,用来取景、成像。
上述这些是照相机的基本类型,其中可能就包括你所使用的照相机。搞明白你手中的照相机,能够熟练地进行操作这是必须的。不知你对你的相机熟悉不熟悉?
三、镜头是怎么回事?
1、镜头的基本功能
所有镜头具备的基本功能都是相同的,即让光线进入照相机并聚焦光线在胶片上形成清晰的影像.
2、镜头速度
镜头的速度是指特定的镜头在特定的时间内所能传送的光量.传送光量多的镜头被称为快镜头,传送光量相当少的镜头则被称为慢镜头.
不要把这里所说的快慢概念同镜头所能捕捉快速运动物体的能力相混淆.就像把"干"这个术语用于马提尼酒时实际上与相对湿度并没有关系,把"快"这个术语用于镜头时同它凝固住快速运动物体的能力也没有什么关系;它只是用以描述镜头在特定的时间内所传送的光量。
例如镜头的边缘刻有1:1.4的标记,代表这只镜头的最大孔径是f/1.4。
如何表示镜头的速度
照相机的光圈由一系列叶片组成,在中央形成一个圆形孔。调节叶片就可以调整圆孔的大小。圆孔越大,进入照相机并到达胶片的光线越多。
调整光圈就可以产生不同大小的孔径。在摄影技术中,用f值表示不同大小的孔径。
不同f值含义
我们已经知道,关键在于用镜头最大孔径所表示的f值可以描述特定镜头的"速度"举例来说,如果某只镜头的最大孔径标明为f/2,那么就称这只镜头为"f/2镜头";如果某只镜头的最大径是f/1.4,那么就称之为"f/1.4镜头".依这种奇怪的逻辑,f值越小,孔径越大,镜头传送的光线也越多。一只镜头可以比另外一只接纳更多的光线,就说它"比较快"。所以,f/1.4镜头就比f/2镜头快,f/2镜头就比f/2.8镜头快,依此类推。
观察一下你照相机镜头,其最大的孔径即最小的f值是多少?这就是你这只镜头的速度。
应该记住的要点
任何两只镜头,只要它们设定的f值相同,那么它们所传送的光量就是完全一样的。例如,两只不同的镜头均设定为f/2.8,并对准相同的场景,如果其他的条件也相同,那么就会有相同的光量通过镜头到达胶片。
快镜头有什么优点
快镜头究竟有哪些优越性?其实答案非常简单,快镜头能够在较慢的镜头根本无法拍摄的暗淡光线条件下进行拍摄。
假设现在有两架照相机,一加装有f/2镜头,另一架装有f/4镜头。如果想在暗淡的光线下拍摄一张室内照片,检查测光表(随后将介绍)的结果后就会发现将镜头的孔径开到f/2,并使用1/30秒的快门速度刚好可以捕捉到足够的光线,拍摄到一张曝光适当的照片。结果:正如这些照片所示,使用f/2镜头以1/30秒的速度可以拍摄这一场景;而使用f/4镜头并以1/30秒的速度就不能进行成功地拍摄,因为它能够传送到胶片的最大光量也不足以使底片得到适当的曝光。所以,快镜头可以使摄影者在更宽泛的照明环境下不增加人工光而进行拍摄工作。
那么,为什么大家不都使用最快的镜头呢?在一定程度上是费用方面的问题。快镜头的价格比同等质量的慢镜头要高得多。快镜头通常体积也大些,分量也重些。此外,由于制造快镜头需要的技术更为复杂,所以在最大孔径下往往成像不是非常清晰。
大多数照明情况下,慢镜头可以像快镜头一样表现优良。例如,假设在照明良好的白天进行室外摄影,测光表可能会告诉你将孔径设置为f/8。在上面的例子中,f/4和f/2两只镜头都可以将孔径收缩至f/8 。把孔径开足时,f/2镜头的确比较快;但是当孔径收缩时,就无法让它快了。设置在f/8时,不用顾及镜头的最大孔径,两只镜头所接纳的光量是相同的。
此外,如果照明较弱,使用慢镜头时还有其他的方法来捕捉影像。比如,可以使用更快的、更敏感的胶片,(数码相机可以提高感光度ISO数值)换句话说,所用的这种胶片只需要较少量的光线就可以在感光乳剂上产生质量较好的影像。另一个方法是把照相机安装在三脚架上,并设置快门速度使光线的照射胶片的持续时间较长直至产生影像。再有就是增加人工光,使用泛光灯、闪光灯泡或电子闪光灯照明场景。
至此,我们已经了解到了购置照相设备的一些要点,除非能够证明确实需要非常快的镜头,否则没有必要以额外的开支和笨重为代价来得到它。
3、f制光圈之间的关系
特定的f值光圈数字具有什么意义呢?这是一组"不可思义"的数字,认识和运用它们可以更容易地控制曝光,其意义如下:开大一挡光圈,进入照相机的光量会加倍;缩小一挡光圈,光量将减半。
这个概念就这么简单,但却非常重要。
f /4孔径所接纳的光线是f/5.6的两倍,f/5.6接纳的光线是f/8的两倍,f/8接纳的光线又是f/11的两倍,依此类推。
f值的完整序列如下:
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。
与你手中的镜头的f序列对照一下,或许只是上述序列当中的一部分,并可能与下面的序列非常相像,例如:f/ 2.8,f/ 4,f/ 5.6,f/8,f/ 11,f/16,在这个例子中,这只镜头应该叫做f/ 2.8,镜头因为这是它的最大孔径。
摄影者都应该熟知自己镜头的这些光圈。不知道你现在是否领会了为什么f/8所接纳的光量是f/16的4倍?
认识并理解从f/1至f/64的序列会成为今后工作中颇有价值的一件工具。如果你现在还不是非常熟悉的话,请立即仔细研究并牢牢记住它。了解这些光圈数字之间的变化规律有一个小诀窍:每个数字都是向前数两级所对应的那个数字的两倍,即
1… 2… 4… 8… 16… 32… 64… 1.4… 2.8… 5.6… 11… 22… 44
4、焦距
我们在前面的讨论中所涉及的速度只是所有镜头的一个特性,镜头的第二个特性就是焦距。镜头的焦距基本上就是从镜头的中心点到胶片平面上所形成的清晰影像之间的距离。
镜头的焦距决定了该镜头拍摄的被摄体在胶片上所形成影像的大小。假设以相同的距离面对同一被摄体进行拍摄,那么镜头的焦距越长,则被摄体在胶片上所形成的影像就越大。
例如,使用100mm镜头所拍摄的影像,其高度和宽度都是在同一架照相机上使用50 mm镜头所拍摄影像的2倍;400 mm镜头产生影像的高度和宽度是100 mm镜头的4倍,等等
定焦镜头(相对随后将介绍的变焦镜头而言)都具有由其光学系统所决定的确定的焦距。确切地讲,从镜头的中心点到聚焦于无穷远处时投射在胶片平面上的清晰影像之间距离的测量值就决定了焦距的长度。这里所说的无穷远是指聚焦非常远的被摄体(比如地平线)时镜头的距离设定值。
镜头的焦距可以英寸(in)、厘米(cm)或毫米为其计量单位。我们使用毫米(mm)作为镜头焦距的单位。25 mm近似等于1英寸。所以,50 mm镜头大约是2英寸镜头,100 mm镜头差不多与4英寸镜头是一样的。一般情况下焦距越长,镜头筒也越长。
5、孔径和焦距的关系
我们已经知道,进入照相机的光量由镜头的圆孔--孔径所控制,较大的孔径可以比较小的孔径接纳更多的光线。
我们通过简单地测量孔径的直径就能