摄影原理与技术

摄影技术原理,主讲：王传东,摄影原理与技术,一、 摄影是现代科学与艺术相结合的产物，它既是一种艺术门类，又是一门技术科学。 二、学习摄影要学习两方面的内容。 1、解决摄影的技术问题（技术-时间-努力） 2、艺术创作（视觉言语-图片）而不是文学言语。 三、学习态度 整体时间上的把握（课堂上时间肯定不够） 全心投入课后时间的利用阅读理论浏览图片 四、 理论讲授看幻灯提高水平（第一阶段） 实践（第二阶段） 业余时间多看 五、学习方法 讲授 同学之间相互吸取优点（互补） 当你去拍摄时你为何去拍景物的打动但当你拍摄时所需的技术问题就出来了。 光圈速度景深构图等 六、摄影技术的应用 艺术长焦、广角、鱼眼镜头（夸张） 纪实选用镜头选用器材设备反映商业 真实（40-58m）人眼的有效视觉为40-50度左右 体育摄影因为距离的原因背景虚 因为长镜头景深短。傻瓜相机超广角加小光圈，所以景深长，从1米到无限远都清楚。商业真实再现,摄影原理与技术,相机按自动化程度可分为四大类 A、 机械 手控曝光相机B、半自动曝光照相机 C、电子（自动曝光照相机） D、数码 A、这种相机不具备任何自动化功能，无论是曝光、测距和输片，均要依靠手动操作，如上海生产的海鸥DF型135单镜头反光照片相机。 B、这类相机均有测光装置，同其测光操作能与光圈和快门速度连动，所以称作测光连动照相机。 C、 这类相机除了测光系统外，还有能按照测光结果自动控制光圈和快门速的机构，以实现正确曝光 D、 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，数码摄影技术与传统摄影技术最大的不同之处在于，它不再使用胶片。其成像原理是利用CCD的光电转换和电荷移位功能制成图像。,相机与镜头,一、相机的结构 （一）机身 （二）镜头,机身（Camera Body）是一个不透光的盒子。这个不透光的盒子，光线不能进入其中，但它又开了一个可以开关的孔洞，可以让所要的光线进入其内。 镜头（Lense）：用多片光学玻璃（Optical lens）造成的镜头，把进入相机的光线聚焦起来，在感光体（菲林或电子影像内存，如CCD或CMOS）上形成一个清晰的影像。时下比较复杂的镜头，是由十多片的光学玻璃组成的变焦镜头，单一片的叫透镜单元（Lens element），多个透镜单元组成一个整体，这就是摄影镜头。 菲林（film）：是一种可把影像纪录下来的感光材料，经过一定的化学药品处理，便能把影像固定下来；而数码相机则用电子影像记录媒体或影像记录。,相机与镜头,机身 1 快门按钮：用于控制曝光时间。用来操纵快门开启的按钮，用作正式拍摄照片。 2 取景器（View-finder） ：使摄影师能在拍摄前看到他所将要拍摄的照片所能包括的景物范围。最简单的观景器可以是用金属线做成的一个长方框，有些观景器仅是一个通透的观察景物的窗框，有的则是以包括反光镜和棱镜在内的光学系统组成，例如单镜反光相机(SLR）这一种观景器，大概可以做到WYSIWYG（看什么，拍什么）。 3 聚焦验证装置(Focusing system） ：用于使影像清晰。最简单的相机没有对焦设备，只是其镜头能使某一距离（例如1米）之外的景物都能产生清晰的影像，但在近于那一距离的景物则不能聚焦，不能形成清晰影像。建议你使用可以作手动对焦装置的相机来学习摄影，它能使你在拍照时，使各种不同距离的景物都产生最清晰的影像。 4 卷片装置：用于传送胶片。这主要是一个机械装置，用来转动相机内的菲林，以便全卷菲林能在相机中一幅一幅地顺序曝光。,相机,二、 种类 1、 大型（座机）拍摄画幅尺度较大，主要用于商业摄影、广告、风光摄影（有不同的后背）底片负片）尺寸（英寸）1 英寸=254CM 4*5 5*7 8*10 10*12 典型的相机有德国的林哈夫。 林哈夫45 III型,林哈夫 4 型 69机身,相机,2、 中型（120相机）用于拍摄人像 婚纱 广告 负片（尺寸公分） 6*4.5（16张） 6*6（12张） 6*7（10张） 6*9（8张） 6*12（6张） 多种尺寸。典型的相机有瑞典生产的哈苏。 美国伊斯曼柯达公司正式生产1914年，长度810-825mm 宽度61-61.5mm,相机,3、 小型（135相机） 35mm宽的电影胶片 非常实用，体积小重量轻135胶卷长160cm ， 宽35mm 可拍24mm*36mm底片36张 第一台135相 机，德国莱兹显微镜制造工厂的设计师巴那克研制成功的，后经不断改进，于1925年投放市场以俫卡命名。,相机,135画幅与120画幅比较 135胶卷：由于宽度为35mm，所以也称为“35mm胶卷”，有暗盒包装，120胶卷：宽度为61.5mm，没有暗盒包装，但是有背纸。220胶卷：宽度为61.5mm，长度为120胶卷的两倍，没有背纸，只是首尾有护纸；135胶卷的标准成像面积为(长度单位为mm)：24 x 36。120/220胶卷的标称成像面积有多种(长度单位为cm)：6 x 4.5、6 x 6、6 x 7、6 x 8、6 x 9。成像面积是一个方型或者矩形，除了边长外，还有一个比较重要的指标，就是对角线长度。,相机类型,135/120/220胶卷的实际成像面积为：使用135胶卷的照相机称为“135照相机”或者“35mm照相机”。成像面积为24 x 36mm的照相机也称为“全幅面135照相机”；成像面积为24 x 18mm的照相机称为“半格135照相机”。而成像范围的长边超过36mm的，通常称为“宽幅照相机”，比如Hasselblad XPAN。使用120胶卷的照相机称为“120照相机”。现在专门使用220胶卷的照相机很少见了，多数是在120照相机上更换220后背来使用220胶卷。,相机与胶片,对于120照相机而言，同样也有类似“宽幅”的说法，比如6 x 12和6 x 17，都是属于宽幅之列。下面是宽幅的照片：,相机快门，光圈,三、 快门速度 光圈（一）1、快门是照相机上的重要装置，由快门按钮操纵，它与光圈互相配合，可以调节胶片的曝光量。快门好比水龙头，开启时，光线就投射到胶片上，关闭时光线就被阻止进到胶片上。快门的种类随着科技的发展越来越多如电子快门、机械快门、程序快门等。 2、 速度 B 1 1/2 1/4 1/8 1/15 1/30 1/60 1/125 1/250 1/500 1/1000 1/2000等 3、一般都到在快门速度盘上，凡是分数，仅标出分母值。如果在1秒与B门之间用另一种颜色标示出2、 4、8等数字则代表整秒时间。快门速度每相差一档，则说明胶片的感光时间相差一倍，即曝光量相差一级。,相机快门,4、快门的种类 (1)机械快门 中心快门（镜间快门） 焦平面快门（帘幕式快门） 中心快门：中心快门的运动方式是快门叶片从中心向外张开至完全开启后再向内关闭，这种照相任何一级快门速度都能与闪光同步。 纵走式叶片快门：其快门开启自上而下垂直掠过画面，使照相机胶片感光，当快门速度为1/125秒时，前后帘幕的进光裂缝正好等于整个画面，因此闪光同步速度应慢于1/125秒。如海鸥DF100；DF200相机。横走式幕帘快门：其快门从右向左水平横走使照相胶片感光，当快门速度在160秒DF300系列时，前后帘幕的缝隙正好等于整个画面，所以闪光同步速度应慢于160秒。现代有一些高级电子闪光灯，为了解决在高速摄影时的闪光同步的问题，采用了高速的多次闪光的办法来确保快门开启时进行闪光，一般能同高达12000秒的任何速度同步，这种闪光灯的闪光频率极快，看起来如同是一次闪光。闪光同步时间又称全开门时间，一般照相机调速盘上总由一特定颜色来指示。 (2)电子式快门,相机快门,快门的简史 早期的摄影感光材料感光度很低，因此拍照时需要曝光很长一段时间，有没有快门其实无所谓，因此在 1870以前，大部分相机都还是以镜头盖作为控制曝光量的工具。1884年由美国人首次提出反射镜快门专利，开创了快门机构开发和速度竞赛的先河。这个时期连同感光材料的同步演化，到了 1900年 快门结构逐渐分成了镜间快门，又称叶片式快门（Leaf Shutter）和焦平面式快门（focal-plane Shutter）两种形式，随着机械技术的品质的提升，快门结构逐渐由光孔式演变为焦平面板状结构。到了现今，电子快门取代了部分机械快门的使用，而电子快门又分为电子式机械快门和纯电子时间计量快门，尤其是电子时间计量快门，使得快门时间Shutter Speed得以大幅超越机械式的速度限制，甚至达到 /10000的神速境界。快门结构的应用 快门机构的实际应用从 1914年开始，由著名的德国相机 Ur-Lieca 使次安装了幕帘平面快门，然而初期的快门设计仍是不良，拍完卷片时还需要盖上镜头盖避免不必要的曝光。到了1935年，快门机构终于可以和测光系统连动到一起，Contax 型相机首创以纵走式平面快门，让快门速度打破了1/1000秒，加上精确的测光能力，建立起 CONTAX 的名声。1960年，Copal发明了世界上第一个可装配的钢片幕帘快门，为后来的电子式机械快门打下了根基，自此以后前后帘幕式的快门被设计出来，快门速度也不断提高。,相机快门,电子式镜头快门于1963年首次被拍立得 Polaroid 推出，后来广泛用于即可拍、廉价的傻瓜相机和用完即丢的塑料相机身上。1963年西德Zeiss公司推出 Super Contaxflex 全电动快门光圈相机，1969年 Yashica 的135mm单眼相机首次采用了电子式焦平面快门；1985年 Minolta推出世界上第部与机身一体成形的自动对焦单眼相机，快门速度可达到1/8000。电子快门速度快，成本低，成为后续机种的首选，不过，快门叶片的驱动机制仍然是机械弹簧。 1990 年以后，数字相机开始蓬勃发展，为了弥补机械快门的极限，CCD快门配合精确计时的 CPU 成为新一代的快门基础。由于 CCD 主要透过电力的运作，电力的速度几乎与光速等量，因此结合机身的石英计时装置，CCD 快门的开启关闭时间可以更加缩短，甚至快门时间也可以随手指定（例如：1/48秒）。加上不用复杂的机械装置，成本省、维护效率高，但噪声产生容易破坏画面，因此现行的机种多半是机械、CCD 快门并用的机制。焦平面快门与镜间快门 焦平面式快门(focal-planeshutter)是内建于机身内，位于CCD / 胶卷或焦点平面之前。由于快门不是建置于镜头中，因此，焦平面式快门机身，加上搭配不同的可交换镜头。不过，焦平面式快门在使用闪光灯拍照时，快门速度必须调慢，所以现今不管是 135mm 传统相机或是数字相机，只要使用这种结构的快门，激活自动闪光灯的同时，快门速度会自动锁定在 I/60秒。焦平面式快门主要是由两片重叠的帘幕所构成（见下图），曝光时由两片重叠的帘幕形成的隙缝达成目的。当快门按下同时，隙缝便由 CCD或胶卷上扫过，每当它移动便产生局部曝光效果，直到完整曝光达成。 至于叶片式快门则是位于镜头的镜片组件之间。叶片式快门相对比焦平面式快门安静，可以用任何快门速度与闪光灯配合。由于叶片式快门必须开启、暂停之后再关闭，因此快门速度受到限制，一般多在1/500秒以内。叶片式快门又称镜间快门，主要是其位于镜头的内部，结构上由数片小而重叠的金属帘叶组成。,相机快门,快门显示与光量控制 快门开启的时间长短，直接控制入光量的多寡。在摄影的领域中，快门数字的设定和显示，是以几分之一秒钟的分母为单位（见附图），不管是传统的135相机或是先进的数字相机，这个显示方式至今没变。这个数字代表快门开启时间的长短，每一段快门的速度为所设定数字间距的一半(或两倍倍数增加），分母数字越大时间越短。例如:1(代表一秒钟）、2、4、8、I5、30等，这是延时快门，也是长时间快门的意义。相对的30、60、125、250、500所表示的是（1/30秒、1/60秒、1/125秒等），数字越大快门越快，以此类推。速度值意味着快门打开时，光线投射在胶卷的时间长短;例如，1/125 秒是 1/250 秒的两倍时间，光量也是两倍。也就是说快门速度和光圈大小是一样，前后各为两倍和 1/2，一般称为加减一级。 一些不同的快门速度，在摄影领域里也有不一样的称呼，例如：B快门（Bulb)，指得是手持续按住快门按钮，而快门帘幕也会持续保持开状态，直到放开快门为止。T快门或称时间快门，则是指按一下快门，快门帘幕开启，再按一下，快门帘幕关闭。S快门先决模式在摄影上的应用 快门在拍照上的应用，主要以 S 快门先决为主。拍摄主题大致可分为四大类，第一类以速度快，行动中拍摄凝结动作为主，例如牛奶皇冠、水滴动作，甚至是像赛车这种快速移动的主体，动作激烈的运动比赛，只有使用高速快门，才能把一瞬间的变化冻结下来。交替应用高速快门以冻结移动中的物体看刻意使用慢速快门，增加模糊及强调程度，属于第二类追踪对焦(Panning)，追踪摄影是拍摄急行中的机车或汽车时，将快门速度是以低于使用镜头的焦长两级的数值，做为分母来设定。例如使用50mm的标准镜头拍摄，调低两格就是15，在S模式下设定 1/15秒后，利用观景窗中捕捉到主体，一面跟着它的运动方向，移动相机，一面按下快门。这类作品的最大特色在于主体清楚，背景形成不同方向的拖动流影，呈现出强烈的动感。 成功的 Panning需要练习和运气，其中最大的变量在于移动中主体的速度及方向。 第三类使用慢速快门拍摄行云流水般的瀑布，俗称风景流影！拍摄移动中的溪流，使用低速快门时，主体会产生流动的模糊效果。配合镜前安装 ND 减光镜还可以更进一步使用更低速快门速度，捕捉相当有味道的瀑布、溪流的流影效果。第四类，长时间曝光，超过 8秒以上的长时间曝光方式，用于拍摄夜景、星空或其它特殊效果。用于都市夜景时，繁忙车道出车灯的光迹效果，宛如夜晚流动的光河，效果甚是美丽。,相机光圈,（二）光圈F 1、 定义：在摄影镜头的前面，后面或透镜组的中间，由数片互叠的金属石片组成的可变孔径光闸装置，俗称光圈。转动镜头上的光圈调节环，便可以改变光圈口径的大小。 2、 数值 1、 1.4、 2、 2.8、 4、 5.6、 8、 11、 16、22、 32 3、 相邻两个光圈系数的通光量相差1倍 f值越大，光圈越小，通光量越少，景深越大，反之 4、 光圈的功能 A、 控制通光量，以便限制通过镜头的光线量 B、 控制景深，决定前后景物的纵长清晰度（景物前 后的清晰范围） 调节镜头的光圈调节环，使孔径栏开到最大时的 相对口径，就是该镜头的最大相对口径大于1：2 的镜头叫高速镜头。,镜头,四、 调焦距离（调焦机构）在镜头的调焦环或照相机的调焦旋转钮上，均刻有调焦距需标尺。 Ft 10 5 3 2 ft 英尺 M 5 2 1 0.7 0.5 m 米 相机的镜头（镜头的焦距）焦距常用f或F为标志符号，单位为mm，标于镜头前镜片的压圈上或镜筒 上。,镜头,五、镜头种类 人眼的有效视角为4050mm 1、标准镜头 A、 镜头的视角从40到55度之间称为标准镜头。 B、 135照相机标准的焦距是4058mm之间 C、 用途 由于这种镜头的视角和人眼视角相似， 拍摄景物的透视效果符合人眼的透视标准和习 惯，用途很广。 D、 特点：有效孔径大，光学性能好，不易失真。 尼康50标头,不同镜头焦距拍摄的 不同效果 标准镜头效果,不同镜头焦距拍摄的不同效果 标准镜头效果,镜头不同焦距的 不同效果 标准镜头效果,镜头,2、 广角镜头A、 镜头的视角大于60度以上的称广角镜头B、 135相机系列镜头中，焦距2435MM，称普通广镜头，1217MM，超广角616MMC、 用途：可拍摄较大场面，拍动态物体，或需景物前后有较大清晰度D、 特点：焦距、视角大、视野宽、景深长，拍动态物体。泉城广场全景，广场的标志、抓拍人物,镜头不同焦距的 不同效果 广角镜头效果,镜头不同焦距的 不同效果 广角镜头效果,镜头不同焦距的 不同效果 广角镜头效果,镜头不同焦距的 不同效果 广角镜头效果,镜头不同焦距的 不同效果广角 镜头效果,镜头不同焦距的 不同效果 广角镜头效果,镜头不同焦距的 不同效果 广角镜头效果,镜头不同焦距的 不同效果 广角镜头效果,镜头不同焦距的 不同效果 广角镜头效果,摄远镜头,3、 摄远镜头（望眼镜头或长焦镜头）A、135相机有135MM 150MM 250MM 300MM 500MM 1000MM 150MM以内称中焦镜头150300MM 长焦300MM以上超长焦镜头B、用途：常用于拍摄不易接近的被摄物体拍摄野生动物A、特点：同样的拍摄距离可获得较大的影像,镜头不同焦距的 不同效果长焦镜头效果,镜头不同焦距的 不同效果长焦镜头效果,镜头不同焦距的 不同效果长焦镜头效果,镜头不同焦距的 不同效果长焦镜头效果,镜头不同焦距的 不同效果长焦镜头效果,镜头不同焦距的 不同效果长焦镜头效果,镜头不同焦距的 不同效果中焦镜头效果,镜头不同焦距的 不同效果中焦镜头效果,镜头不同焦距的 不同效果中焦镜头效果,镜头不同焦距的 不同效果中焦镜头效果,镜头不同焦距的 不同效果中焦镜头效果,镜头不同焦距的 不同效果中焦镜头效果,镜头不同焦距的 不同效果中焦镜头效果,变焦镜头,4、 变焦距镜头A、 变焦镜头 3 倍 2885MM、70210MM 5 倍 28135MM 6 倍 35210MMB、 特点：有利于快速拍摄，但容易滑动,镜头不同焦距的 不同效果 变焦镜头效果,28mm,100mm,300mm,镜头不同焦距的 不同效果 变焦镜头效果,28mm,镜头不同焦距的 不同效果 变焦镜头效果,100mm,镜头不同焦距的 不同效果 变焦镜头效果,300mm,镜头不同焦距的 不同效果 变焦镜头效果,镜头不同焦距的 不同效果 变焦镜头效果,镜头不同焦距的 不同效果 变焦镜头效果,镜头不同焦距的 不同效果 变焦镜头效果,鱼眼镜头,5、鱼眼镜头鱼眼镜头一般是指16mm以下的超广角镜头，因其镜头的镜片结构类似鱼的眼睛呈往外鼓突状，镜头视野包容的视域广阔达120度以上，画面四边的景物线条变成弧形甚至圆形，有类似鱼眼观看的效果，故称“鱼眼镜头”。 正是由于鱼眼镜头独特的宽阔视野，在一些特殊的拍摄场合，它有着其他镜头无法替代的作用。比如在一些比较狭窄的拍摄场地，需要拍摄的对象范围又较广，标准镜头（一般135mm相机为50mm）以上焦距的镜头无法包容，而拍摄现场又没有退路，此时，鱼眼镜头就可以大显身手了。由于它的视角宽达100多度，哪怕在拍摄对象正面仅几米近的距离内，它都可以包容你所要拍摄的全部内容。这是其他任何镜头都做不到的。 鱼眼镜头的第二个作用是在艺术创作中。因为它具有特殊的弧形变形效果，在一些特定的场景中使用，就可以使得本来正常的直线景物变成圆弧形而夸张失真，镜中影像与现实事物产生了距离，给人们带来意想不到的全新视觉效果。这种夸张变形运用得当，便会产生一种特殊的艺术魅力。,镜头不同焦距的 不同效果鱼眼镜头效果,鱼眼镜头,鱼眼镜头的第三个作用是在幽默讽刺摄影中使用。比如在表现反面角色的摄影中，为了丑化拍摄对象，可以用鱼眼镜头贴近拍摄，利用鱼眼的夸张失真效应使反面角色的面目形象变形丑陋，达到丑化的目的，这一表现手法已经被许多影视剧所借用。在幽默摄影中，我们常常利用它贴近拍摄的严重夸张效应使得拍摄对象进一步失真，造成一种意想不到的滑稽幽默效果。 但是，鱼眼镜头的弊端也是显而易见的。正是因为它的夸张变形效应，因此，它视野内的拍摄对象无论是人物还是景物，都或多或少地存在着变异现象。特别是在俯视角度或仰视角度拍摄时，变形效果更加明显。这就使得拍摄的对象严重失真，使人们难以搞清实际事物的本来面目。 在人物摄影中，不分场合地过多使用鱼眼镜头是非常忌讳的。人物摄影，一般都要求真实地还原人物的本来面目，而鱼眼镜头的夸张特性正好与之背道而驰，它会使正常的人物严重变形失真，特别是在靠近拍摄时，这种变形更为厉害，严重丑化人物形象。搞不好容易造成人物肖像纠纷，招致不必要的麻烦。 在科研摄影、建筑摄影、公安刑侦摄影等特殊领域，也不宜使用鱼眼镜头。因为这些特殊摄影领域，要求所得影像真实准确，尽可能还原客观事物的本来面目。如果滥用鱼眼镜头拍摄这类题材，必然导致严重的失真，失去了其“印证客观”的原初功能。在军事摄影中，鱼眼镜头的使用也应慎重，并不是所有的题材和场合都可以使用的。运用得当，可以夸张军人的高大英武形象和武器装备的壮观威力；运用不当，则会使拍摄对象严重变形失真，导致拍摄的失败。,景深,六、景深1、景深：是