1-照相机的构造及使用方法

1、生物摄影技术 主讲：杨举 Technique of Biological Photography86196(办办) 实验教学中心大楼四楼实验教学中心大楼四楼407室室 Yang_ 2009.12.01 摄影的概念 摄影科学作为艺术之花，有其独特的艳丽和芬芳。从宏观世界到微观世 界，从人类社会到个人生活，从伟大的人物到刚出生的娃娃，从自然生态到 人所创造的切，从地球到外星空间，总之从科学到艺术，从生产到生活， 摄影能够记录下一切可能记录的瞬间真实的信息。由于摄影是用视觉形象和 画面形式展现内容、表达思想感情，所以摄影能为人类也为个人，为当代更 为后世留下珍贵的资料、无价

2、的艺术和永久而直观的纪念。 摄影通常是指：手持相机(运用科学技术手段)，在现场对 准真人实景(真实的内容)进行取景拍摄(对画面作艺术结构) 加工成照片，把视觉形象用画面形式再现出来。 照相摄影 摄影分类： 1.新闻摄影 2.艺术摄影 3.纪实摄影 4.广告摄影 5.科技摄影 6.应用摄影 生物摄影 照相机一般可按其使用技术特征如：画幅大小、取景方式、快门形式、测光 方式来分类，也可按照相机的外形和结构来分类。 (1)按照相机使用的胶片和画幅尺寸 35mm照相机(135照相机) 110照相机 120照相机 126照相机 中幅照相机 大幅照相机 (2)按照相机的外型和结构 平视取景照相机 单镜头反

3、光照相机 双镜头反光照相机 折叠式照相机 转机 座机 （一）（一）135135相机相机 1 1、单镜头反光式、单镜头反光式 o单反：取景与拍摄成像是通过同一镜头进行的。单反：取景与拍摄成像是通过同一镜头进行的。 o底片画幅通常为底片画幅通常为24mm24mm36mm36mm。 o镜头可卸，可换。镜头可卸，可换。 o能使用滤镜等摄影附件。能使用滤镜等摄影附件。 o能灵活控制光圈和快门。能灵活控制光圈和快门。 o不存在视差问题。不存在视差问题。 o135135取景器式相机：袖珍相机。取景器式相机：袖珍相机。 o采用旁轴平视取景。采用旁轴平视取景。 o轻巧，使用方便，价格低廉。轻巧，使用方便，价格低

4、廉。 o无法更换镜头，无法使用滤镜及独立闪光灯等摄影附件。无法更换镜头，无法使用滤镜及独立闪光灯等摄影附件。 o不能灵活控制光圈和快门。不能灵活控制光圈和快门。 o存在视差问题。存在视差问题。 2 2、取景器式、取景器式 3 3、自动聚焦型、自动曝光型与简易型、自动聚焦型、自动曝光型与简易型 o135135单反：自动聚焦型、自动单反：自动聚焦型、自动 曝光型、简易型。曝光型、简易型。 o135135袖珍：袖珍： o简易型简易型 o自动曝光型自动曝光型 o自动聚焦型（傻瓜相机）自动聚焦型（傻瓜相机） （二）即影相机（二）即影相机 o一次成像、拍立得、宝丽来一次成像、拍立得、宝丽来 （三）（三）1

5、20120相机相机 o使用使用120120或或220220胶卷。胶卷。 o1212* *（56mm56mm56mm56mm） o1616* *（56mm56mm45mm45mm） o1010* *（56mm56mm70mm70mm） o8 8* *（56mm56mm90mm90mm） o优点：画幅大优点：画幅大 o缺点：体积大，重缺点：体积大，重 o大型相机，专业相机。大型相机，专业相机。 o常用页片尺寸为常用页片尺寸为4 4英寸英寸5 5英寸。英寸。 o优点：底片画幅尺寸大，优点：底片画幅尺寸大， 影像质量高；斜摄功能。影像质量高；斜摄功能。 o缺点：操作麻烦。缺点：操作麻烦。 数码相机的分

6、类很多，划分标准并不统一，称谓也杂乱。数码相机的分类很多，划分标准并不统一，称谓也杂乱。 1 1、按照相机结构划分、按照相机结构划分 1）数码单反相机 Digital single-lens reflex camera,（ DSLR）。 有反光板结构的数码相机。按 照后面其他分类方法，数码单反也 往往被认为就是体积较大、可更换 镜头和高性能的类别。 目前市面上常见的单反数码相 机品牌有：尼康、佳能、索尼、宾 得、富士等 。 数码相机的分类很多，划分标准并不统一，称谓也杂乱。数码相机的分类很多，划分标准并不统一，称谓也杂乱。 2）电子取景数码相机/成像传感器取景数码相机 Digital Sens

7、or View Camera 使用成像传感器取景并控制对焦、 测光的数码相机，是平视取景相机 （view camera）的发展，少数可以更 换镜头（例如M4/3系统）。从结构和取 景方式上与单反、测距仪式数码相机对 应。 1 1、按照相机结构划分、按照相机结构划分 数码相机的分类很多，划分标准并不统一，称谓也杂乱。数码相机的分类很多，划分标准并不统一，称谓也杂乱。 3）旁轴数码相机/测距仪式数码相机 Rangefinder Digital Camera 测距仪式数码相机（Rangefinder Digital Camera）是指Epson R1、Leica M8那样 的数码相机，其旁轴取景器是

8、光学测距仪的一部分，用于对焦。其他一些成像传感器取 景的数码相机也有一个旁轴光学取景器，这种取景器除了取景以外没有任何作用，也就 是个添头。两种数码相机都可以叫做旁轴数码相机，但显然后一种不用单独归类，还是 成像传感器取景的数码相机。 4）非单反数码相机 Non-SLR Digital Camera 目前指成像传感器取景数码相机和测距仪式数码 相机，将来不排除会有其他新结构的数码相机出现。 1 1、按照相机结构划分、按照相机结构划分 数码相机的分类很多，划分标准并不统一，称谓也杂乱。数码相机的分类很多，划分标准并不统一，称谓也杂乱。 2 2、按照外形体积划分、按照外形体积划分 1）小数码相机/

9、紧凑型数码相机 Compact Digital Camera “小DC”已经广泛用来表述非单反结构数码相机，严格的说“小DC”不等于所有非 单反数码相机，因为除了数码单反以外，其他可更换镜头的数码相机，或者体积巨大操 作复杂数码相机一般都不会被当做“小DC”。 2）卡片（数码相）机/口袋（数码相）机 Slim Digital Camera, Ultra Compact Digital Camera 紧凑型数码相机的一个细分，紧凑中的紧凑。体积 小，一般操作简单，和后面说的即拍型码相机、口袋机 往往指同一类东西。 数码相机的分类很多，划分标准并不统一，称谓也杂乱。数码相机的分类很多，划分标准并不

10、统一，称谓也杂乱。 3 3、按照镜头类型划分、按照镜头类型划分 1）一体（数码相）机/不可更换镜头的数码相机 All in One Digital Camera, Non-interchangeable Lens Digital Camera or Fixed Len Digital Camera 相对应的是可更换镜头的数码相机。可更换镜头的不 一定是单反，理论上单反也可以做成固定镜头的。 2）可更换镜头的非单反性数码相机 Interchangeable lens Non-SLR Digital Camera 目前此类相机还不多，主要是M4/3系统和测距仪式 数码相机，但一段时期内会有所增长。

11、 3）大变焦数码相机 Super-zoom Digital Camera 属于不可更换镜头的数码相机，大变焦就需要更 大的光学镜头，按体积划分比一般紧凑性数码相机要 大些。 数码相机的分类很多，划分标准并不统一，称谓也杂乱。数码相机的分类很多，划分标准并不统一，称谓也杂乱。 4 4、按照性能定位划分、按照性能定位划分 1）消费性数码相机 Consumer Digital Camera 不太贵的数码相机，由于成本限制不会特别大， 功能不会特别强。 2）进阶型数码相机/高级消费性数码相机 Prosumer Digital Camera, Advanced Digital Camera，Bridge

12、 Digital Camera or SLR-like Digital Camera 目前都属于成像传感器取景的相机，外形、操作接近单反， 功能较消费性数码相机强大。可更换镜头的非单反性数码相机 通常也可归入此类。 照相机的主要结构：镜头、调焦环、光圈环、快门、暗箱、胶片(CCD、CMOS）。 镜头相当于一个凸透镜，胶片相当于 光屏，选定被拍摄的景物后、调节镜头到 胶片的距离，胶片上就会出现景物的清晰 的倒立、缩小的像，胶片上有对光敏感的 物质，曝光后发生化学变化，经过显影处 理就成为底片，再用底片洗印就可以得到 相片。(数码扩印) 。 单反相机各部位功能图解单反相机各部位功能图解 数码单反相

13、机各部位功能图解数码单反相机各部位功能图解 关于感光元件关于感光元件 oCCDCCD：Charge Coupled Device Charge Coupled Device 电荷耦合器件。电荷耦合器件。CCD是一种半导体装置，能够把光学是一种半导体装置，能够把光学 影像转化为数字信号。影像转化为数字信号。 CCD上植入的微小光敏物质称作像素（上植入的微小光敏物质称作像素（Pixel）。一块）。一块CCD上包含的像素数越多，其上包含的像素数越多，其 提供的画面分辨率也就越高。提供的画面分辨率也就越高。CCD的作用就像胶片一样，但它是把图像像素转换成数字信号。的作用就像胶片一样，但它是把图像像素转

14、换成数字信号。 oCMOSCMOS：Complementary Metal Oxide Semiconductor指互补金指互补金 属氧化物属氧化物(PMOS管和管和NMOS管管)共同构成的互补型共同构成的互补型MOS集成电路制造集成电路制造 工艺。工艺。CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体， 使其在使其在CMOS上共存着带上共存着带N（带（带电）电） 和和 P（带（带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可

15、被处 理芯片纪录和解读成影像。它的特点是低功耗。由于理芯片纪录和解读成影像。它的特点是低功耗。由于CMOS中一对中一对MOS组成的门电路在瞬间看，要么组成的门电路在瞬间看，要么PMOS 导通，要么导通，要么NMOS导通，要么都截至，比线性的三极管导通，要么都截至，比线性的三极管(BJT)效率要高得多，因此功耗很低。效率要高得多，因此功耗很低。CMOS的缺点的缺点 就是太容易出现杂点，主要是因为早期的设计使就是太容易出现杂点，主要是因为早期的设计使CMOS在处理快速变化的影像时，由于电流变化过于频繁而在处理快速变化的影像时，由于电流变化过于频繁而 会产生过热的现象。会产生过热的现象。 传统相机使

16、用传统相机使用“胶卷胶卷”作为其记录信息的载体，而数码相机的作为其记录信息的载体，而数码相机的“胶卷胶卷”就是就是 其成像感光元件，而且是与相机一体的，是数码相机的心脏。其成像感光元件，而且是与相机一体的，是数码相机的心脏。 CCD CMOS 一般数码相机上的感光元件都是ccd ，而摄像头和低端的手机中的感光元件都 是cmos的。因为ccd价格比cmos的高(指的是厂商在购买感光元件的价格)，当然性能 也好很多。 CMOS分高端CMOS和低端CMOS.高端CMOS主要用在专业单反相机上,其成象质量非 常优秀,要比CCD好.而低端的CMOS传感器则主要用在一般摄象头上和最低端DV上.可 以看出，

17、采用高端CMOS传感器的DC要比采用CCD的DC要好,而采用低端CMOS传感器的 DC要比采用CCD的DC要差。 感光元件的尺寸越大越好。感光元件的尺寸越大越好。 如：如：2/3英寸英寸 就比就比 1/2.5英寸的好。英寸的好。 SUPER CCD与普通的ccd 1. 1. 镜头能聚焦光束镜头能聚焦光束, ,可以在胶片上产生清晰的影像。可以在胶片上产生清晰的影像。 2. 2. 镜头允许接纳大量的光线镜头允许接纳大量的光线, ,只需若干分之一秒的很短时间即可获得只需若干分之一秒的很短时间即可获得 适当的曝光。适当的曝光。 镜头的口径镜头的口径 o镜头的口径又称：镜头的口径又称：“有效口径有效口径

18、”、“有效孔径有效孔径”，表示，表示 镜头的最大进光孔，也就是镜头的最大光圈。镜头的最大进光孔，也就是镜头的最大光圈。 o“口径口径”通常采用通常采用最大光孔直径最大光孔直径与与焦距焦距的比值表示。如的比值表示。如 “50mm50mm，1:21:2（或（或F2F2） o镜头的口径越大，使用价值就越大。镜头的口径越大，使用价值就越大。 镜头的种类与特性镜头的种类与特性 l标准镜头标准镜头 l短焦距镜头短焦距镜头( (广角镜头广角镜头) ) l鱼眼镜头鱼眼镜头 l长焦距镜头长焦距镜头( (望远镜头望远镜头) ) l反射式镜头反射式镜头 变焦距镜头变焦距镜头 特殊镜头特殊镜头 镜头的分类主要依据：焦

19、距与视角。镜头的分类主要依据：焦距与视角。 2 2、广角镜头与超广角镜头、广角镜头与超广角镜头 o广角镜头：广角镜头：焦距小于标准镜头。焦距小于标准镜头。 o135135相机中相机中 2438mm2438mm称普通广角镜（称普通广角镜（7070o o左右）左右）;1724 mm;1724 mm超广角镜超广角镜 （9090o o左右）。左右）。 o使用注意：焦距短，视角大，适宜拍大场面；景深大；透视感强；使用注意：焦距短，视角大，适宜拍大场面；景深大；透视感强； 易变形失真。易变形失真。 3 3、鱼眼镜头、鱼眼镜头 o实际上也是一种极端的超广角镜头。实际上也是一种极端的超广角镜头。 o13513

20、5相机中，焦距相机中，焦距616mm616mm。因前端第一块透镜，好像鼓起的鱼眼，。因前端第一块透镜，好像鼓起的鱼眼， 称称鱼眼镜头鱼眼镜头（180180o o 左右）左右） 。 o使用注意：变形十分严重；拍摄范围极大。使用注意：变形十分严重；拍摄范围极大。 3 3、远摄与超远摄镜头、远摄与超远摄镜头 o远摄镜头远摄镜头：焦距大于标准镜头。：焦距大于标准镜头。 o135135相机中相机中 85300mm85300mm称远摄镜称远摄镜 头（头（ 1212o o 左右）左右）;3002000mm;3002000mm 称超远摄镜头（称超远摄镜头（ 8 8o o 左右）。左右）。 o此类镜头视角小，变

21、形小，影像此类镜头视角小，变形小，影像 大，拍摄人物神态、运动特写、大，拍摄人物神态、运动特写、 野生动物等有独特功能。野生动物等有独特功能。 o使用注意：景深小，对焦要准；使用注意：景深小，对焦要准； 镜筒长，重量大，不易拿稳镜筒长，重量大，不易拿稳 ， 最好使用三脚架；长焦镜透视感最好使用三脚架；长焦镜透视感 弱。弱。 4 4、反射式镜头、反射式镜头 o最大的特点是定值光圈且结构简单，同时都拥有很长的焦距。最大的特点是定值光圈且结构简单，同时都拥有很长的焦距。 o优点是用相对很短的镜头筒即可实现很长的焦距。并且当你携带优点是用相对很短的镜头筒即可实现很长的焦距。并且当你携带 很多镜头旅行时

22、很多镜头旅行时, ,这种较小的尺寸会带来极大的便利。这种较小的尺寸会带来极大的便利。 5 5、变焦镜头、变焦镜头 o在某范围焦距可连续改变，用途广泛。在某范围焦距可连续改变，用途广泛。 l l、转环式转环式，又称双环式变，又称双环式变 变焦环与调焦环彼此独立；变焦环与调焦环彼此独立； 2 2、推拉式推拉式，又称单环式转动为调焦，推拉为变焦。，又称单环式转动为调焦，推拉为变焦。 o变焦范围变焦范围25-5025-50、35-8535-85、35-10535-105、80-20080-200、70-21070-210、100-300100-300、 50-250 .50-250 .有些还带微距装置

23、有些还带微距装置MicroMicro的镜头。的镜头。 6 6、特殊镜头、特殊镜头 o微距镜头、透视调整镜头、柔焦镜头、闪光镜头、短筒镜头、医用镜微距镜头、透视调整镜头、柔焦镜头、闪光镜头、短筒镜头、医用镜 头、显微镜头、红外线紫外线专用镜头、微光镜头。头、显微镜头、红外线紫外线专用镜头、微光镜头。 o微距镜头是一种可以非常接近被摄体进行聚焦的镜头微距镜头是一种可以非常接近被摄体进行聚焦的镜头, ,微距镜头在胶微距镜头在胶 片上所形成的影像大小与被摄体自身的真实尺寸差不多相等。片上所形成的影像大小与被摄体自身的真实尺寸差不多相等。 o胶片上的影像大小与真实被摄体大小的关系叫做复制比率。胶片上的影

24、像大小与真实被摄体大小的关系叫做复制比率。 o1:11:1的比率意味着胶片上的影像跟实物大小一样，的比率意味着胶片上的影像跟实物大小一样，1:21:2的比率意味着胶的比率意味着胶 片上的影像是真实物体大小的一半，片上的影像是真实物体大小的一半，1:31:3的比率意味着影像是物体的的比率意味着影像是物体的 1/31/3，等。，等。 o微距镜头可以是任何焦距的镜头，既有微距镜头可以是任何焦距的镜头，既有50mm50mm的微距镜头，也有的微距镜头，也有100mm100mm 的微距镜头或的微距镜头或70-180mm70-180mm的微距变焦镜头。的微距变焦镜头。 o微距镜头对于拍摄小物体颇具价值微距镜

25、头对于拍摄小物体颇具价值, ,比如昆虫、花卉、邮票等等。比如昆虫、花卉、邮票等等。 四、光圈四、光圈 o“光圈光圈”又称又称“相对口径相对口径”，由若，由若 干金属薄片组成可调节大小的进光干金属薄片组成可调节大小的进光 孔，位于镜头内。孔，位于镜头内。 o光圈系数（光圈系数（f f系数）：系数）：f1f1，1.41.4，2 2， 2.82.8，4 4，5.65.6，8 8 ，1111，1616， 2222 oF F系数的数字越小，表示光孔越大；系数的数字越小，表示光孔越大； 数字越大，表示光孔越小。数字越大，表示光孔越小。 o可用可用2 2n n计算任何两档光圈进光照度的倍率计算任何两档光圈进

26、光照度的倍率 关系。关系。N N为两档光圈之间相差的档数。为两档光圈之间相差的档数。 o如如f2f2与与f8f8相差相差4 4档，档，2 24 41616，则，则f2f2的进光度的进光度 是是f8f8的的1616倍。倍。 o光圈的作用：光圈的作用： n调节进光照度调节进光照度 n调节景深效果调节景深效果 n影响成像质量影响成像质量 o光圈的调节：光圈的调节：f2.8-f32f2.8-f32。 四、光圈四、光圈 o快门好比水龙头，开启时，光线就进快门好比水龙头，开启时，光线就进 到胶片上，关闭时，光线就被阻止进到胶片上，关闭时，光线就被阻止进 到胶片上。到胶片上。 o曝光量进光照度曝光量进光照度曝光时间。曝光时间。 o快门的作用：控制进光时间；影响成快