相机成像原理与背景虚化——绝对原创.doc

相机成像原理与背景虚化绝对原创这是一篇纯粹的个人学习心得，一个菜鸟对摄影的皮毛之见，贴在这里仅为与各位好友交流，但愿文中的错误不要让人笑掉大牙！请您有空儿时浏览，无空儿时略过。在下这边有礼了！相机成像原理与背景虚化(上篇)首先讨论相机的成像原理。任何一个发光的物体，不管其是主动发光还是被动发光，它们所发的光都不能自动地在某一投影平面譬如一面墙上形成自身的影像。这是因为，普通物体产生的是漫射光，漫无目标地向四周空间照射。如果在一个投影面的前面放一个发光的小点，我们在投影面上看到的不是一个光点，而是茫茫的一片，是这个光点的漫射光的一部分光束照亮了投影面，见图-1。图-1假如在光点与投影面之间的适当位置放一个凸透镜，光束通过透镜时，所有的光线改变方向重新汇聚到一点，这样在投影面上就形成一个亮点，这就是那个发光点的“像”，如图-2。图-2当一个物体能够被我们看得见时，是因为这个物体在发光。一个物体发光，可以看成是有无穷多的点在发光。如果通过凸透镜将每个发光点的“像”准确地投射到投影面上，则投影面上就会出现这个物体完整的“倒像”，见图-3。图中只表示了三个点的成像路线，仅作示意。图-3照相机的镜头相当于一个凸透镜，它可以将物体的像投射到相机的感光元件上，从而拍到了物体。如果没有凸透镜，投影面上不会出现物体的“像”(影子除外)。曾经有一篇科幻小说，讲的是一伙罪犯在夜晚作案时，一个闪电的照耀将他们的像留在了墙壁上这是不可能的！下面讨论背景虚化。某个发光点的光束经过凸透镜后，光束逐渐汇聚到一个点，此点即为焦点。随着光线的继续前进，光束又发散开来。如果像平面(投影面)恰好位于焦点上，则发光点在平面上的像为一清晰的点。如果像平面不在焦点位置，不管其靠前或靠后(图中虚线部分)，光点在平面上的成像不是一个点，而是一个圆，行话叫做弥散圆，见图-4。图-4当弥散圆直径很小以至于肉眼不能分辨时，那么物体的成像看上去是清晰的。如果弥散圆的直径增大，物体的像就变模糊了。凸透镜能够将发散的光束聚焦到一点(焦点)上，此点到透镜中心的距离，称为焦距。由不同距离射入的发散光束，由于光束的发散角不同，经过凸透镜折射后其聚焦的位置也不同距离越远，焦距越小；距离越近，焦距越大。所以，远近不同的小点在像平面上的成像是不同的，有些是清晰的小点，有些则是弥散开来的小圆，见图-5。图-5如此一来，当你调节相机对着拍摄主体聚焦后，主体成像很清晰，但位于主体前(近景或前景，如A点)和主体后的物体(远景或背景，如C点)就比较模糊或者很模糊了。很多时候，为了突出拍摄主体我们会尽一切办法让背景变得模糊，即虚化背景。虚化背景的本质，就是使背景的每一个点在像平面上呈弥散圆状。弥散圆直径越大，背景的像就越 “虚”。那么如何将背景更好地虚化呢？下面就几个有关的因素分别进行分析。光圈在保持焦距不变的前提下，增大光圈实际就是加大光圈的通光孔径。由图-6可以知道，随着光圈孔径的增加，背景光点弥散圆的直径成比例地增加，虚化程度加强。图-6焦距改变凸透镜的凸度，就可以改变成像的焦距。焦距越大，则不同发散角的光束折射后形成的焦点间的距离就越大，远点(C点)在像平面上所成的弥散圆直径就越大，因而背景就越模糊(见图-7)。因此，虚化背景的方法之二就是加大镜头的焦距。图-7主体与背景至镜头的距离由图-5可知，增加背景(C点)至镜头的距离或减小主体(B点)至镜头的距离，会使二者的光束发散角的差别增大，经透镜折射后二者成像焦点的距离随之增加，则C点在像平面上所成的弥散圆直径就越大，因而背景就越模糊。因此，虚化背景的方法之三就是让镜头贴近拍摄主体并且远离背景。像平面的尺寸同样大小的弥散圆，在不同大小的像平面上的表现是不同的。像平面越大，弥散圆相对显得越小；像平面小，弥散圆相对显得越大。这就是说，在其它参数相同的条件下，像平面越小则背景越虚。这一观点或许很多朋友不能接受，因为大家都知道小DC的像平面CCD是比较小的，而它的虚化能力较弱，你怎么能