照相機(jī)的工作原理

1、照相機(jī)的工作原理照相機(jī)簡稱相機(jī)，是一種利用光學(xué)成像原理形成影像并使用底片 記錄影像的設(shè)備。很多可以記錄影像設(shè)備都具備照相機(jī)的特征。醫(yī)學(xué) 成像設(shè)備、天文觀測設(shè)備等等。照相機(jī)是用于攝影的光學(xué)器械。被攝 景物反射出的光線通過照相鏡頭攝景物鏡和控制曝光量的快門聚 焦后，被攝景物在暗箱內(nèi)的感光材料上形成潛像，經(jīng)沖洗處理即顯 影、定影構(gòu)成永久性的影像，這種技術(shù)稱為攝影術(shù)。分為一般的照 相與專業(yè)的攝像。照相機(jī)品種繁多，按用途可分為風(fēng)光攝影照相機(jī)、印刷制版照相 機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)文獻(xiàn)縮微照相機(jī)、顯微照相機(jī)、水下照相機(jī)、航空照相機(jī)、高速 照相機(jī)等；按照相膠片尺寸，可分為 110照相機(jī)畫面13X17毫米、 126照相

2、機(jī)畫面28 X28毫米、135照相機(jī)畫面24X18, 24 X36毫 米、127照相機(jī)畫面45x45毫米、120照相機(jī)包括220照相機(jī)， 畫面60X45,60 X30,60 X90毫米、圓盤照相機(jī)畫面毫米；按取景方式分為透視取景照相機(jī)、雙鏡頭反光照相機(jī)、單鏡頭反光照相機(jī)。任何一種分類方法都不能包括所有的照相機(jī)，對某一照相機(jī)又可 分為假設(shè)干類別，例如135照相機(jī)按其取景、快門、測光、輸片、 曝光、閃光燈、調(diào)焦、自拍等方式的不同，就構(gòu)成一個復(fù)雜的型譜。 照相機(jī)利用光的直線傳播性質(zhì)和光的折射與反射規(guī)律，以光子為載體， 把某一瞬間的被攝景物的光信息量，以能量方式經(jīng)照相鏡頭傳遞給感 光材料，最終成為可視

3、的影像。照相機(jī)的光學(xué)成像系統(tǒng)是按照幾何光 學(xué)原理設(shè)計的，并通過鏡頭，把景物影像通過光線的直線傳播、折射 或反射準(zhǔn)確地聚焦在像平面上。攝影時，必須控制適宜的曝光量，也 就是控制到達(dá)感光材料上的適宜的光子量。 因為銀鹽感光材料接收光 子量的多少有一限定范圍，光子量過少形不成潛影核，光子量過多形 成過曝，圖像又不能分辨。照相機(jī)是用光圈改變鏡頭通光口徑大小， 來控制單位時間到達(dá)感光材料的光子量，同時用改變快門的開閉時間 來控制曝光時間的長短。從完成攝影的功能來說，照相機(jī)大致 要具備成像、曝光和輔助三大結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。成像系統(tǒng)包括成像鏡頭、測 距調(diào)焦、取景系統(tǒng)、附加 錯誤!超鏈接引用無效。、錯誤!超鏈接引用無

4、效。、效 果鏡等；曝光系統(tǒng)包括快門機(jī)構(gòu)、光圈機(jī)構(gòu)、測光系統(tǒng)、閃光系統(tǒng)、 自拍機(jī)構(gòu)等；錯誤!超鏈接引用無效。包括卷片機(jī)構(gòu)、計數(shù)機(jī)構(gòu)、倒片機(jī)構(gòu)鏡頭是用以成像的 錯誤!超鏈接引用無效。，由一系列光學(xué)鏡片和鏡筒 所組成，每個鏡頭都有焦距和相對口徑兩個特征數(shù)據(jù)； 取景器是用來 選取景物和構(gòu)圖的裝置，通過取景器看到的景物，凡能落在畫面框內(nèi) 的局部，均能拍攝在膠片上；測距器可以測量出景物的距離，它常 與取景器組合在一起，通過連動機(jī)構(gòu)可將測距和鏡頭調(diào)焦聯(lián)系起來， 在測距的同時完成調(diào)焦。光學(xué)透視或單鏡頭反光式取景測距器都須手動操作，并用肉眼判 斷。此外還有光電測距、錯誤!超鏈接引用無效。測距、紅外線測距等方法，

5、 可免除手動操作，又能防止肉眼判斷帶來的誤差，以實現(xiàn)自動測距?？扉T是控制曝光量的主要部件，最常見的快門有鏡頭快門和 錯誤! 超鏈接引用無效。兩類。鏡頭快門是照相機(jī)由一組很薄的金屬葉片組成，在主彈簧的作用下，連桿和撥圈的動作使葉片 迅速地開啟和關(guān)閉；焦平面快門是由兩 組局部重疊的簾幕前簾和后簾構(gòu)成，裝 在焦平面前方附近。兩簾幕按先后次序 啟動，以便形成一個縫隙。縫隙在膠片前方掃過，以實現(xiàn)曝光。光圈又叫光闌，是限制光束通過的機(jī)構(gòu)，裝在鏡頭中間或前方。光圈能改變光路口徑，并與快門一起控制曝光量。常見的光圈有連續(xù) 可變式和非連續(xù)可變式兩種。自拍機(jī)構(gòu)是在攝影過程中起延時作用，以供攝影者自拍的裝置。 使用

6、自拍機(jī)構(gòu)時，首先釋放延時器，經(jīng)延時后再自動釋放快門。自拍 機(jī)構(gòu)有機(jī)械式和電子式兩種，機(jī)械式自拍機(jī)構(gòu)是一種齒輪傳動的延時 機(jī)構(gòu)，一般可延時812秒；電子式自拍機(jī)構(gòu)利用一個電子延時線 路控制快門釋放。結(jié)構(gòu)和元件 。通常，照相機(jī)主要元件包括：成像 元件、錯誤!超鏈接引用無效。、成像介質(zhì)與成像控制結(jié)構(gòu)。成像元件可以 進(jìn)行成像。通常是由光學(xué)玻璃制成的 錯誤!超鏈接引用無效。組，稱之為鏡 頭。小孔、電磁線圈等在特定的設(shè)備上都起到了鏡頭的作用。成像介質(zhì)那么負(fù)責(zé)捕捉和記錄影像。包括底片、錯誤!超鏈接引用無效。、錯誤!超鏈接引用無效。等。暗室為鏡頭與成像介質(zhì)之間提供一個連接并保護(hù)成像 介質(zhì)不受干擾。控制結(jié)構(gòu)可以

7、改變成像或記錄影像的方式以影像最終 的成像效果。錯誤!超鏈接引用無效。、錯誤!超鏈接引用無效。、聚焦控制等。 數(shù) 碼相機(jī)，是一種利用電子傳感器把光學(xué)影像轉(zhuǎn)換成 錯誤!超鏈接引用無效。 的照相機(jī)。與普通照相機(jī)在錯誤!超鏈接引用無效。上靠錯誤!超鏈接引用無效。 的化學(xué)變化來記錄圖像的原理不同，錯誤!超鏈接引用無效。的傳感器是一 種光感應(yīng)式的電荷耦合-zh-cn :器件；zh-tw :組件-(CCD)或錯誤!超 鏈接引用無效。(CMOS)。在圖像傳輸?shù)诫娔X以前，通常會先儲存在數(shù)碼 存儲設(shè)備中通常是使用閃存；軟磁盤與可重復(fù)擦寫光盤CD-RW 已很少用于數(shù)字相機(jī)設(shè)備。數(shù)碼相機(jī)是集光學(xué)、機(jī)械、電子一體化的

8、產(chǎn)品。它集成了影像信 息的轉(zhuǎn)換、存儲和傳輸?shù)炔考?，具有?shù)字化存取模式，與電腦交互處理和實時拍攝等特點。數(shù)碼相機(jī)最早出現(xiàn)在美國，20多年前，美國 曾利用它通過衛(wèi)星向地面?zhèn)魉驼掌?后來錯誤!超鏈接引用無效。轉(zhuǎn)為民用 并不斷拓展應(yīng)用范圍。優(yōu)點：1、拍照之后可以立即看到圖片，從而提供了對不滿意的作品立 刻重拍的可能性，減少了遺憾的發(fā)生。2、只需為那些想沖洗的照片付費，其它不需要的照片可以刪除。3. 色彩復(fù)原和色彩范圍不再依賴膠卷的質(zhì)量。4. 感光度也不再因膠卷而固定。光電轉(zhuǎn)換芯片能提供多種感光 度與選擇。誕生：數(shù)碼相機(jī)的歷史可以追溯到上個世紀(jì)四五十年代，電視就是在那 個時候出現(xiàn)的。伴隨著電視的推廣，

9、人們需要一種能夠?qū)⒄谵D(zhuǎn)播的 電視節(jié)目記錄下來的設(shè)備。1951年賓 克羅司比實驗室創(chuàng)造了錯誤!超 鏈接引用無效。VTR，這種新機(jī)器可以將電視轉(zhuǎn)播中的 錯誤!超鏈接引用 無效。記錄到錯誤!超鏈接引用無效。上。到了 1956年，錄像機(jī)開始大量生 產(chǎn)。同時，它就很快被視為電子成像技術(shù)產(chǎn)生。第二個里程碑式的事件發(fā)生在二十世紀(jì)六十年代的美國宇航局NASA。在宇航員被派往月球之前，宇航局必須對月球外表進(jìn)行 勘測。然而工程師們發(fā)現(xiàn)，由探測器傳送回來的模擬信號被夾雜在宇 宙里其它的錯誤!超鏈接引用無效。之中，顯得十分微弱，地面上的接收器 無法將信號轉(zhuǎn)變成清晰的圖像。于是工程師們不得不另想方法。1970 年是影

10、像處理行業(yè)具有里程碑意義的一年，美國貝爾實驗室創(chuàng)造了CCD。當(dāng)工程師使用電腦將 CCD得到的圖像信息進(jìn)行數(shù)字處理后， 所有的干擾信息都被剔除了。后來 錯誤!超鏈接引用無效。登月飛船上就 安裝有使用CCD的裝置，就是數(shù)碼相機(jī)的原形。阿波羅號登上月球的過程中，美國宇航局接收到的數(shù)字圖像如水晶般清晰。在這之后，數(shù)碼圖像技術(shù)開展得更快，主要歸功于冷戰(zhàn)期間的科 技競爭。而這些技術(shù)也主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，大多數(shù)的 錯誤!超鏈接引用 無效。都使用數(shù)碼圖像科技。在數(shù)碼相機(jī)開展史上，不得不提起的是 錯誤!超鏈接引用無效。°索尼 公司于1981年8月在一款電視攝像機(jī)中首次采用 CCD，將其用作 直接將光轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的傳感器。索尼每年生產(chǎn)的CCD占據(jù)了全球50%的市場，這正是索尼能夠在數(shù)碼相機(jī)市場上傲視群雄的一個 原因，因為核心命脈掌握在自己手中。在冷戰(zhàn)結(jié)束之后，軍用科技很快地轉(zhuǎn)變?yōu)榱耸袌隹萍肌?995年， 以生產(chǎn)傳統(tǒng)相機(jī)和擁有強(qiáng)大膠片生產(chǎn)能力的柯達(dá)Kodak丨公司向市 場發(fā)布了其研制成熟的民用消費型數(shù)碼相機(jī)DC40。這被很多人視為數(shù)碼相機(jī)市場成型的開端。DC40使用了內(nèi)置為4MB的內(nèi)存，不能 使用其它錯誤!超鏈接引用無效。，其38萬像素的CCD支持生成756X504 的圖像，兼容和 DOS。蘋果APPLE公司的QuickTake 100也同 時在市場上推出。當(dāng)時兩款