1、摄影镜头基本知识一、针孔成像与透镜成像（一）针孔成像1、针孔成像原理 依据光的直线传播定律和几何光学原理，任何物体由于光线的照明均产生反射，都可以作为一个发光体来对待。物体本身布满了无数的发光点，我们在物体与光屏之间加一个带有针孔的遮挡板，由每一个发光点射出来的光线，都以直线传播穿越针孔落到光屏上（图8），物体上端发出的光线穿越针孔落在光屏的下部，物体下部所发出的光线穿越针孔落在光屏的上端，物体左侧的光线穿越针孔落在光屏的右侧，物体右侧的光线穿越针孔落在光屏的左侧。这样，落在光屏上的无数光斑相连接，便勾划出一个与针孔另一则物体相对应的倒立影像。针孔成像中，针孔作为一个投影中心，物体距离投影中心
2、越远，所得的影像越小；光屏距离投影中心越远所得的影像越大。2、针孔镜箱 由物体每一发光点发出的无数小光束，穿越针孔落到光屏上，就是与物体无数发光点相对应的光斑。光斑相当于针孔在光屏上的几何投影，针孔越大、发光点与针孔的间距越近、光屏与针孔的间距越远、光斑就越大；反之，光斑则越小。光斑的大小，影响着影像的亮度和清晰度，光斑大，影像亮，但结像模糊；光斑小影像暗，但结像清晰。针孔成像中的针孔大小与成像关系极大，不能将针孔开得过大或过小，针孔过大不能结成清晰影像，针孔太小，就会发生光的绕射现象，根本不能成像。在以透镜成像为结构的现代照相机产生之前，人们就用针孔成像原理制作针孔镜箱来照相。凡在镜箱前面出
3、现的明亮物体，均可在镜箱内的光屏上形成倒立影像（图9）。针孔镜箱照相的被摄对象必需很明亮，并经过长时间曝光，才能得到一张并不十分清晰的影像。针孔相机作为现代照相机的前身，曾经发挥过一定作用，但很快就被透镜成像所取代。(二)透镜成像 1、透镜成像的原理 构成镜头的主要成分是玻璃透镜。透镜又分凹透镜和凸透镜两种。凹透镜只能发散光线，不能成像，凸透镜有聚光作用，能把外界的各种光线会聚起来，形成一定的影像，现在一般的镜头里都装有凹凸透镜组成的复式透镜，仍有聚光作用，而凹透镜中却具有校正镜头成像时出现的各种像差的功能。从图可以看到，凸透镜左边有一光亮点，透镜将它的发散光线分别向主轴折射，最后所有光线会聚
4、成一个很清晰的小光点。这个小光点就是左边光亮点的“像”，也就是光学上讲的“焦点”。假如透镜左边的光亮点换成一个物体，那么在透镜右边就不再是一个小光点，而应该是物体的影像。2、透镜成像与针孔成像的区别 由于透镜具有会聚的作用，当物体每一发光点发出的光束，穿越透镜并会聚成无数光点，这些光点在光屏上联结成较清晰的影像。透镜成像与针孔面像有较大的区别。透镜成像是由会聚的无数很细的光点集结成清晰的影像；针孔成像是由无数较大的光斑迭合成较模糊的影像。透镜的孔径比针孔大得多，也可以结成清晰的影像，而且影像较明亮；针孔只能以相当小的孔径才能成像，影像很暗。透镜成像的清晰度与物距和像距的关系极大，当物体所发射的
5、光束，经透镜会聚的光点准确地集结于光屏上，才能结成清晰影像；针孔成像与物距和像距的关系并无严格要求。2、镜头的焦距 一般地说，被摄物体离镜头30米以上，即称之为无限远，用符号表示。无限远处的物体散发 出来的光线，通过镜头上透镜形成的像点，就是焦点。从焦点到透镜中心的距离，就是“焦距”。焦距用符号“F”来表示，镜头的焦距有固定的和可变的两种。镜头焦距的长短，直接影响物体成像的大小。在同一地点，用不同焦距的镜头拍摄同一物体，成像的大小不一样。这个变化的规律是：镜头焦距长，物体成像大；镜头焦距短，物体成像小。物体成像镜头焦距长，物体成像大；镜头焦距短，物体成像小。物体成像的大小与镜头焦距的长短正比，
6、即镜头焦距长一倍，的大小与镜头焦距的长短正比，即镜头焦距长一倍，物体的成像也物体的成像也大一倍。同一焦距的镜头，不同的拍摄距离，取景的范围也不一样。大一倍。同一焦距的镜头，不同的拍摄距离，取景的范围也不一样。镜头焦距的长短，还影响镜头透光能力 的强弱和镜头视角的大小。凡是焦距长的镜 头，其透光能力比较弱；而焦距短的镜头，则透光能力强。焦距长的镜头，其视角较小；而焦距短的镜头，视角则大。因此，在拍摄 时就要根据需要选用不同焦距的镜头。3.镜头的口径和光圈系数 镜头的口径相当于窗子的大小，镜头的焦距则相当于屋子的深度。镜头焦距越长，感光片所得到的光线照度就弱；镜头焦距越短；感光片获得的照度就强。例
7、如，有两个口径都为1厘米的镜头，而它们的焦距分别为8厘米与16厘米，口径与焦距的比较分别为1：8与1：16，显然，焦距为8厘米的镜头要比焦距16厘米的镜头的透光能力来得强。1：8、1：16的比值，通常写成f、f 16，“f”系数就是表明镜头焦距对应镜头口径的倍数。口径相同的镜头焦距越长，f系数就越大，镜头的感光力就越弱。例如：f 2 f.8f 4f 5.6f 8f 11f 16f 22等。光圈:自然界的光线是瞬息变化的，时强时弱。在拍摄时，为了能让镜头的口径能随意调节，以利控制光线通过镜头的强弱，让感光片能正确曝光。就要在镜头上增设“光圈”这一装置。光圈大都由微薄的钢片组成，装于镜头的复式透镜
8、中间，由旋转环调节圆孔的大小。虽然镜头的透镜口径不变，但由于光圈的开大开小，镜头透光的实际口径还是相应地改变。拍摄时就可以根据需要随意调节光圈，让感光片正确感光。快门:在照相机上还需要有控制感光片曝光的装置，这就是快门。快门是通过机械的作用来控制光线在感光片上停留时间的一种计时装置，也是拍摄时用来抓取物体瞬间动态的一种机械设备。快门开启的时间，以秒为计算单位，慢至几十秒，快至几千分之一秒等多级。照相机构造越精密，快门装置也越完备，快门级数也越多，适应的范围越广。快门速度变化一倍为一级。为了简化，通常1秒以上的快门速度只标注分母，分子全部为1，单位是秒。例如：1、2、4、8、15、30、60、1
9、25、250、500、1000、2000等。照相机的快门装置还有“B”和“T”两级慢快门。“B”门在按动快门钮时就开，抬手就关。“T”门开启后，还需按第二次快门钮才能关闭。拍摄时，凡需要一秒以上的长时间曝光，就须选用这两档快门。景深及其运用 景深运用得好坏，照片的效果大不一样。特别是分散在前后的景物，或是在运动的物体，要想拍得清晰，就一定要控制景深。一、景深与焦深照相机看东西，也有一定的视力范围。这个视力范围，就叫景深。从拍摄目标到成像保持清晰的最近一点的深度，叫前景深；到成像保持清晰的最远一点的深度叫后景深。前后景深之和叫全景深，简称景深。二、影像清晰度的标准 影像清晰度是相对的，因此，判断
10、影像清晰与否，必须有一定的标准。要弄清这个问题，首先要了解什么叫分散圈？如图，C和B的焦点不聚在感光片上，而分别落在感光片的前面和后面。这时，它们在感光片上不是两个点，而分别形成两个模糊的光斑，摄影上称这些光斑为“分散圈”。分散圈的存在是无法消除的。因为只有当被摄对象是一个点或是一个平面时，才能完全清晰地结像在感光片上。然而在摄影实践中，除了与拍摄方向垂直的平面，绝大多数景物都是立体的。它们各部分距离照相机都不一样。当拍摄者对一个物体的某 一部分测距时，其它部分的像点就会离开感光片，结成模糊的影像。也就是直径较大的分散圈。实际情况是，分散圈直径越小，照片清晰度越高；分散圈的直径越大，照片清晰度
11、越低。另外，照片清晰与否，与观看照片的距离有很大的关系。所以，摄影上规定，如果把所摄的底片放大成25厘米宽的照片，在25厘米远的距离观看，分散圈的直径不超过1/4毫米。这就是影像清晰度的一般标准。凡是在景深范围内的物体，其影像的清晰度都能达到这个标准。三、影响景深的三大要素 镜头光圈的大小、镜头焦距的长短以及镜头离被摄体的距离，是影响景深的三大要素。（光圈、焦距、物距）1、镜头光圈对景深的影响 光圈有两大作用，其一能控制镜头的透光量，其二可以直接影响景深的大小。光圈的大小与景深成反比，光圈口径越大，景深越小；光圈的 口径越小，景深越大。因为光圈一旦放大，光 锥夹角也变大，分散圈 也较大，这样景
12、深就变 小。反之，光圈一经缩 小，光锥夹角变小分散 圈较小，景深也就较大。2、镜头焦距对景深的影响 影像清晰范围的大小和镜头焦距的长短，有密切关系。当拍摄同一景物时，在光圈大小相同的条件下，镜头焦距越长，景深越小；镜头焦距越短，景深范围就越大。3、物距对景深的影响 被摄物体与相机的距离，也能左右景深的范围。物距的变化与景深成正比，物距越大，景深越大；物距越小，景深越小。4、景深的快速设定 通常后景 深近似是前景 深的两倍，根 这个规律，可 调焦在所需景 深的前1/3位 置，然后酌情 收小光圈即可。四、超焦距 1、超焦距对景深的影响：超焦距实际上是一个景深运用的问题，它与焦距是两个 不同的概念。
13、所谓焦距，是指镜头聚焦在无限远时，感光片至镜头的距离。超焦距是：当镜头聚焦在无限远时，位于无限远处的物体就成像清晰。与此同时，在有限距离上的某一物体物体也能达到清晰的标准，而比这一物体更近的其它物体却变得模糊了。那么，从这一物体到镜头之间的距离就是超焦距离，简称超焦距。例如，把镜头调焦在无限远，由8米到无限远都是清晰的范围，那么，它的超焦距就是8米。超焦距是一个可变数值。超焦距对景深影响很大，超焦距越大，景深越小；越焦距越小，景深越大。2、影响超焦距的因素（1）光圈口径的影响：光圈越大，超焦距越大；光圈越小，超焦距越小。超焦距的变化是有规律的，即光圈开大一级，超焦距增加0.5倍。根据这个规律，
14、在实际应用时，表内每 级光圈的超焦距都不必背下来。只要记住最小光圈的超焦距，按光圈开大一级，超焦距增加0.5倍的原则进行推算即可。（2）焦距的影响：焦距越长，超焦距越大；焦距越短，超焦距越小。3、超焦距的应用：（1）超焦距的应用可以充分发挥景深的潜力，进一步扩大景深的范围。应用超焦距的方法较简单，只要把镜头向无限远处调焦，改变为调焦在超焦距上即可。例如，f 8光圈的焦距为10米，调焦在无限远处，景深范围为10米至无限远；现在把焦点改调在10米上。那么，从镜头前5米起至无限远都是清晰范围，这样，景深就增加了半个超焦距，如表所示。应用超焦距，对 拍摄速度较快的动体 和大场面的景物有很 多好处，因为
15、速度较 快的动体，往往来不 及对焦，用超焦距的方法，就可发在极短的时间里，把景深范围内急速运动的不同距离的动体都清晰地抢拍下来。另外，当被摄体以无限远的景物为背景，并要求主体与背景都清晰时，应用超焦距能达效果。（2）提高感光能力：应用超焦点距离，在最大限度地扩大景深的同时，还可以相对地开大光圈，从而提高了感光能力，为了说明这个问题，请参看下表：但是超焦距的应用也有一定的局限性，如拍摄时，画面中不包括无限远的景物，或者虽包括无限远的景物，只要求突出主体，不要求无限远清晰时，应用超焦距就多此一举了。五、景深的运用 1、浅景深的运用：浅景深用于拍摄特写镜头或人像，它最大的作用是能够有效地突出主体。在
16、拍摄中，经常会遇到这样三种类型的背景，一是对表达主题、烘托主体有说明意义的；二是多余的，没有意义的；三是有破坏性的。要处理这些多余的或有破坏性的背景，重要的手段之一就是运用浅景深。运用浅景深可以“虚”掉杂乱的背景，这样拍得的照片，内容充实，主题突出，富有感染力。（例）风景拍摄常用长景深，但运用浅景深 也有它特殊的效果，可让景物主次有别，有利于交代主题，避免近物远景叠在一个平面上，缺乏艺术感染力。体育摄影，尤其是拍摄跳高、投掷、起跑、冲剌、跨栏等运动项目时，人物的活动点是已知的，如果运用浅景深，就不致于让远处的背景冲淡主体人物，同时，也能更好地表现出动的效果。二、长景深的运用：长景深常用于拍摄未
17、知活动点的动体或大场面景物。拍摄活动点未知的动体，调焦有困难，因此，常运用长景深进行区域对光，把被摄物的活动空间空间纳入景深范围之内，再选取适当的快门速度，就可把动体清晰地拍摄下来。例如，拍摄篮球运动员的投篮动作，把景深范围设定在310米之间，这样毋须对焦，只要投篮的运动员进入310米这一区间，即可伺机拍摄。拍摄纪念照片时，也需要用长景深。这类照片不仅人物要清晰，而且其周围纪念性的景物也要保证清晰。另外，拍摄建筑群和自然风光 的照片，为表现其规模和面貌，也常用长景深。曝光量控制一、感光度：感光度的单位是ISO，通常有50、64、100、200、400、800、1600、3200等。数值越大，灵
18、繁度越高，但微粒也越粗，噪点随着感光度增大而增加，成像也相应变粗糙。度数低则反之。二、相机测光原理与曝光量控制1、直方图的运用（现场演示）（1）色阶（2）用直方图判断曝光量2、测光模式：多区分割测光、中央重点平均测光、点测光等。多区分割测光点测光点测光中央重点平均测光4、闪光灯的应用（1）闪光模式（2）闪光补偿（现场演示）（3）外附闪光灯六、曝光模式lP程序自动控制曝光lA光圈优先自动控制曝光lS速度优先自动控制曝光lM手动控制曝光l场景模式：运动、人像、夜间人像、风光等。快门速度对流动水的效果图例：三、白平衡的设定1、白平衡的定义（现场演示）2、白平衡的种类（现场演示）四、对焦、记忆焦点与A
19、E锁五、镜头焦距对线条透视的影响：镜头焦距不同，拍摄景物的范围也不一样。短焦距的镜头（即广角镜头）包括的范围很大，画面上容纳了前景，也包括了广阔的后景。这样就形成了近大远小对比明显的影像，空间深度感很强。长焦距镜头（即望远镜头），只能包括小范围的景物，前景、中景、后景完全叠在一起，画面上不可能形成强烈的近大远小对比，照片会失去空间感。不同焦距,不同距离拍摄,可改变近景与远景的比例大小,远近景的比例大小变化就是透视关系的变化。（图例）把偏小的眼睛靠近镜头拍摄,可修正一只眼大一只眼小的缺憾。(范例)从正面看，右眼大，左眼小。从正面看，右眼大，左眼小。把小的眼睛靠近镜头，大小眼变得均等。把大的眼睛靠近镜头，大小眼变得更严重。
