摄影的乐趣教材

摄影4/28/20241第一单元摄影欣赏摄影：是一门艺术，是一门融科学性与技巧性于一体的艺术。

摄影将艺术性和技术性融为一体。当然，任何人偶尔都会拍张好照片，但是，如果你对设备、胶卷和用光缺乏“怎么样”和“为什么”之类的理解，好的照片也只能是误打误撞拍摄而成，并且如果你对构图、颜色和艺术缺乏天赋或创造性的理解，你就不可能拍出杰出的作品。

4/28/20242二、摄影的分类1、根据题材划分：新闻、人像、风光、体育、舞台、军事、科技、太空摄影等。2、根据器材划分：传统的单反摄影、现代的数码摄影3、根据用途划分：商业摄影（以广告摄影、婚纱摄影为主）、非营业性摄影4、根据感光材料划分：黑白、彩色摄影

4/28/20243三、摄影的功能1、审美功能：在作品的欣赏中人们自觉自愿的接受的，在潜移默化中陶冶性情、培养情操，通过摄影作品去培养人们对自然美、社会美、艺术美的欣赏能力和创造美的能力。简言之，是使人们在享受中受到熏陶，在愉悦中得到培养的功能。2、认识功能：人们对事物的认识是通过多种渠道进行的，其方式、特点和效果各不相同。摄影只不过使人眼视觉功能的扩展。当前，发达国家的图像艺术的广泛运用和普及，正是因为它具有认识功能。3、教育功能：事物总是在对它有了认识之后才能从中受到教育。寓教于图。社会责任、道德教化。4、娱乐功能：在多数人眼里，摄影是一种生活时尚、一种大众文化消费、一种生活方式，摄影只是拍拍生活照或旅游纪念照而已的娱乐活动。4/28/20244上学4/28/20245春运4/28/20246饥饿的苏丹4/28/202474/28/20248鸵鸟4/28/20249重返天堂4/28/202410不速之客4/28/202411本单元小节

摄影欣赏是一个审美过程。摄影作品是一种视觉艺术。摄影作品欣赏对学习摄影的意义。4/28/202412第二单元摄影成像原理

第一章光学常识4/28/202413第一节

光的一般概念

世界上所存在的一切物体，人们所以能够通过视觉看到它的形态、体积、质量、色彩及其所处的空间位置和相互间的关系，这是由于光线照明的结果。光线是人们观察客观世界和感知客观对象的根本条件，也是摄影艺术创作中画面结构的基础。它是通过光线使感光材料经过一系列化学反应生成图像的社会活动。在摄影过程中，被摄对象在光线照明的情况下，通过照相机镜头成像，使感光材料曝光纪录影像，再经过化学处理(显影、定影)，才能获得摄影的初步成果，即负片(底片)，而后才可通过巳获得的负片来印制或放大出正片(照片)。光线在摄影创作中，除了具有使感光材料曝光这一起码的功能外，在摄影造型处理、照片画面结构和表达环境气氛等方面，也都具有特殊的功能，它是在两度空间的照片上获得影像空间纵深效果和塑造形象的最基本的条件和手段。4/28/202414一、光的性质

l.光的特性关于光的特性的解释有两种理论：微粒学说和波动学说。微粒学说又称量子理论，它认为光是极微小的质粒，这种微粒从光源发出并以直线的形式向四面传播。波动学说则认为光由光源发出时就激起波动，以波状的形式向四面运动。2.几何光学几何光学是光学中的一个分支，我们可以用几何方法来研究光的直线传播和成像原理，并可以用几何图解法来解释光在传播中的许多现象。在光学仪器的设计中，通常是以几何光学作为设计基础的。在摄影中大部分是应用几何光学，如透镜光学等，物理光学的应用只占很小一部分，如光的干涉、绕射、偏振和光电效应等。

4/28/202415二、光波和光谱1.光波按照现代的波动理论，可见光与不可见光同属电磁波。光与各种电磁波一样，都是由电磁迅速振动而形成的一种横波，其传播方向与电磁的振动方向相互垂直。在个别情况下，光的电磁波只向一个方向振动，这就是偏振光形成的原理。电磁波的排列

电波、无线电波、赫氏波、红外线、可见光、紫外线、χ线、γ线等。波长与频率各种光的波长各不相同，由波峰和波谷组成光波。光在传播过程中，形成了一系列的波峰与波谷，两个相邻的波峰或波谷之间的距离叫波长(图1～1)。在每秒钟内电磁波振动的次数，叫振动频率。光速波长与振动频率之乘积就是光的传播速度。它在真空中传播的速度是每秒钟三十万公里(300000公里／秒)。

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2.光谱电磁波谱：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线结合起来，构成了范围广泛的电磁波谱。按上列顺序应是频率由低到高的排列。上述各种光本质上都是相同的都是电磁波，只是产生的机理不同。由频率不同各自表出不同的特性。

光的波长是决定光的性质的重要因素，波长不同，所表现的颜色也不同。在可见光中按不同波长有次序地形成了红、橙，黄、绿、青、蓝、紫七种色光的排列，这就叫做光谱。

4/28/202417可见光：能够引起人视觉的光线，在电磁波中是一个很窄的波段。红外线：在光谱的红光区外侧一种看不见的光线。特点：热效应。温度高的物体发出红外线较多。红外线的应用：①利用红外线热作用加热，例如：红外线炉，红外线烤箱，红外线干燥器。②远距离摄影，红外线遥感，军事上用的夜视仪。红外线的频率比红光还低。紫外线：在光谱的紫光区外侧的一种看不见的光线，特点：化学效应。一切高温物体发出的光都含紫外线，紫外线的应用：①利用紫外线很容易使照相底片感光，用紫外线照相能分辨出细微的差别。②紫外线有消毒杀菌的作用，紫外线频率比紫光频率高。χ射线：比紫外线频率还高的一种电磁波，又称伦琴射线，有很强的穿透能力，例如：在医疗中广泛应用作人体透视，在工业中应用它作零件探伤，检查金属部件是否有砂眼，裂纹。γ射线：比伦琴射线频率还高的一种电磁波，穿透能力很强。

4/28/202418这七种色光的每个单色光都有它一定的波长，如果把某一单色光用基本色来确切地表达清楚，是十分困难的，而只能表达出一个大致的概念。这是由于每一基本色代表着许多波长的光色，光波稍有变化，光色即随着发生变化。在光谱中各种色光之间不是截然分开的，各色间的递进关系是逐渐改变的，因此人的眼睛在光谱中不可能辨别出单一色光，也不可能准确地区别两色间的界限和不同。

4/28/202419三、光的传播1.光的直射和绕射

光在均匀的介质中是沿着直线传播的。按照几何光学，把光的发射作了点和线的假设。以发光体为光源，从发光点发出的光按球形方式向四面八方直线传播，我们可以把光的传播方向看作光线，每条光线的始发端都连接在发光点上，从而形成射向四周空间的无限的光束，我们无法在这无限的光束中分隔出一条真正的光线。如在光源的前面加一有小孔径的遮挡板，投射到遮挡板上的光线，都因受阻而向其他方向反射，只有一小束光线从小孔中间通过。从这个实验中，可以得知光的直线传播的特性。缩小光孔时多光束随之变窄。如将遮挡板上的小孔缩到极小时，穿越的光束也变得极窄，在几何光学上，即可作为单线条来理解了。这时，光线就不能直接越孔而过，而在小孔边缘改变方向，失去直线传播的性能，环绕于小孔的边缘，孔径愈小，环绕的现象愈显著。这种现象就是光的绕射，也称作光的衍射。

4/28/202420光线在同一种介质(如空气)中传播，中途遇到另一种介质(如不发光的物体)，光线中的一部分光就改变传播方向，折向另一方向继续直线传播，如再遇到别的物体，又会有一部分光再次改变方向。这种现象就是光的反射。这种反射的结果，就使人们在生活中不仅可以看到任何物体被光源直接照射的一面，而且可以看到物体被各类反射光所照射的背向光源的一面。光的反射定律：

(1)入射角等于反射角；(2)入射线、法线、反射线同在一个平面内多(3)入射线、反射线分别在法线的两侧(图1-3)。

光的反射4/28/2024214/28/202422由于物体表面结构不同，光的反射形成定向反射、漫反射和混合反射三种

不同结构的物体表面，具有不同的反射能力，如磨光的银面大约能反射90％以上的光，黑色呢料只能反射微量的光。

4/28/202423光的反射与摄影的关系首先，光的反射是摄影存在的先决条件，有了光的反射，才有现代的摄影术。其次，在照相机构造上，利用光的反射来调焦、取景。在照相器材的制造中，也最大限度地利用了光反射的原理，如反光式照相机和摄影灯光的反光罩以及照明反光板等。第三，由于物体反射光线能力强弱的变化，要引起曝光量的变化。一般说来，物体的反射光越强，曝光量要逐渐减少；物体的反射光越弱，比如粗糙的黑色物体，如黑板、黑色衣服等，拍摄时要相应增加曝光量。第四，一些光的反射现象在摄影中又是不利的。如相机镜头表面的反射光、镜片与镜片之间的反射光、一些光滑物体的反射光都对摄影不利，要想法予以消除。相机加用滤色镜后，透镜与滤色镜之间也会产生反射，影响成像质量。所以在制造镜头时，要在透镜表面加膜以消除反光。

4/28/202424光的折射我们生活环境中的空气、水和玻璃等透明体，都是能够传播光线的物质，叫作透明介质。光线在同一均匀介质中是直线传播的。当光线由一种透明稀介质(如空气)进入到另一种透明密介质(如水、玻璃)时，在两个介质的临界面处，光的传播改变了方向，发生了偏斜，这种偏斜现象即是光的折射。

4/28/202425光的色散

可见光光谱七色光的七色被称为基本色，七色光中的红、绿、兰光按一定比例混合可成白光，这三种色光叫做三原色光。光是能引起人眼视觉的电磁波，波长不同的可见光给我们的视觉印象以不同的颜色。太阳光穿过三棱镜后，会呈现出红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色，它们按不同的波长顺序排列在一的位置上，这就是人眼能见的可见光光谱。

色光波长(mμ)色光波长(mμ)红780---660青500---450橙黄660---600600---570蓝紫450---430430---400绿570---500

4/28/202426光的色散对摄影是有害的。如果摄影透镜存在着光的色散缺陷，对摄影成像极为不利。因被摄体具有不同的色彩，反射出来的色光波长不一，使摄影聚焦难以获得实像。光的色散对摄影的影响4/28/202427光的吸收当光线投射到透明的玻璃上，投射光会发生三种情况：一是有一部分光线被玻璃表面反射，二是有少部分光线在穿越玻璃时被吸收，三是大部分光线得到通过。前两种情况，在摄影上是属于光的损失。透明玻璃对光的吸收的程度，与玻璃的厚度、透明度和颜色差别有关：厚度大，吸收多；厚度小，吸收少。透明度低，吸收多；透明度高，吸收少。有颜色，吸收多多无颜色，吸收少。光线通过透镜时被反射与吸收所造成的光的损失，其数量虽然有限，但不可低估。就以一般透明无色的透镜为例，每个单镜面因反射而损失光线约4%，两个镜面即为8%。假如透镜的厚度是一厘米，则吸收光线约2%。这样，反射加吸收所造成的光的损失在10%左右。如果照相机的镜头是由四片复式透镜组成，光的损失将高达40%左右。透镜组中的镜片愈多，光的损失程度愈大。在设计和制造摄影光学镜头时，为了避免和减少光的损失，常常采用两种补救方法：一是将透镜胶合起来。以减少多镜片透镜组中玻璃镜面与空气的接触面。二是把氟化物的薄膜加在透镜的每一玻埔面上，使之增加光通量，减少光线的反射。以上这两种方法，并不能完全避免光的损失，只能尽量减少光因反射和吸收所造成的损失。

4/28/202428光的散射一、概念光线经过不均匀介质时要改变原来的传播方向而向四面八方传播，这种现象，叫光的散射。二、产生原因

气就是一种介质。纯净的空气中光线是不散射的。但普通空气中含有水分、尘埃等不均匀的散粒，就会产生散射。三、在摄影上的重大应用。1、根据散射的强弱，有利于被摄物的细部质感的表现和反差的调整。2、在照片上表现出景物的立体空间效果。四、大气透视现象空气层越厚，微粒越多，光线散射就越多；距离越近，空气层愈薄，光线散射就少。这种现象又叫大气透视现象。它所形成的景物的明暗差别在摄影上就表现为黑、灰、白等不同的阶调。五、阶调透视规律

在摄影中，根据大气透视现象，利用各种表现方法，把不同的阶调，按照拍摄者的表现意图，分配布置在画面上，可以表现出愈近愈深暗清晰、愈远愈浅淡模糊的立体空间效果。这个规律叫阶调透视规律。4/28/202429四、光的干涉

光的干涉指具有相干条件的两个光波叠加以后，使波的振动相长或相消的现象。相干条件．是指光波的波长一样，振动方向一样，初相角也一样。相长干涉：指的是闷位相的光波叠加以后，光波的振动加大，能量也加大。相消干涉：指的是反位相的光波叠加以后，光波的振动减小，能量也减小。光的干涉现象在摄影镜头上应用较大。

主要的方法就是利用光的干涉原理，对镜头加增透膜。镜头镀膜分单层镀膜和多层镀膜，在质量上镀膜层越多，镜头越好。现代镜头加膜的外文缩写符号为：SC或SLC：单层镀膜；TLC：双层镀膜；SMC：多层镀膜；MC：多层减反射镀膜；FBC：电子束加膜；MT：多层强透光加膜；SSC：超级多层镀膜。鉴别镀膜质量高低的方法：

(1)把光圈开到最大，遮严镜头后部，使镜头前部朝向明亮景物，这时观察镜头表面凸透镜上的反光影像，该影像越弱越暗淡越好。(2)用最小光圈和较高快门速度拍明亮的电灯，观察照片上的电灯影像，如明亮如星星则镀膜质量好；若照片上有较大面积的光亮区域，则说明眩光严重；若照片上有一些多边形光斑，则说明幻影严重，该镜头镜膜质量较差。

4/28/202430按照几何光学，把发光体作为发光点，从发光点发出的光按球型方式向四面八方直线传播便成为光线。但是。光线在通过小孔或景物边缘时，就象水流遇到障碍要绕着流一般，有一部分光线在小孔的边沿会改变传播方向，失去直线传播的性能，迴绕于小孔边缘前进，孔越小，这种绕射现象就愈显著，光就越不成直线，在光学中，把这种光波在传播过程中遇到障碍而产生的一种曲折迴绕的现象叫做光的绕射，也叫光的衍射。这个障碍物不论是透明的还是不透明的，只要光波在遇到它时在它的表面受阻区域上的振幅和位相，两者之一的分布发生了改变，都会发生绕射现象。光的衍射和干涉一样是十分普遍的现象，是各种波的重要表现。

绕射的产生不是均匀的，而是虚化的，易形成光斑，在摄影中很不利。在摄影时考虑大景深时应加以注意。因为镜头的光圈越小，景深才能越大。但光圈小即通光孔径小，又易产生绕射现象，从而使画面质量受到很大影响。因此，为了兼顾两头，常在拍摄时采用临界口径。通常临界口径指的是镜头从最大光圈收小到第四档到最小光圈开大一档(顺数第四档至倒数第二档)之间的光圈系数。如一只镜头的最大光圈为f1.4，最小为f16，那么临界口径为f5.6—f11。采用临界口径，既能避免绕射影响，又能有效地克服像差，获得较好景深，有较大的实用价值。

五.光的衍射4/28/202431六、光的偏振光的偏振是光的波动的一种自然现象。各种光源如太阳、电灯等发出的光波，其振动方向是在不断变化着的，这种振动方向不断变动的光具有各种振动方向，被称为自然光，又叫非偏振光。如果光的方向不是四面八方而是沿一个固定的方向振动，这就是偏振光。各种平滑物体表面的反光，就是偏振光。根据光的偏振现象制成的偏振镜，在摄影中应用较广。无论是黑白摄影还是彩色摄影，它都是必不可少的一种滤光镜。它呈中灰色，是在两层透明玻璃之间，夹进一层特制的胶膜，胶膜中有极细的杆状结晶体按同一方向顺序排列而成。当光波的振动方向与镜中细丝方向相同时光波即能通过，如果光波振动方向与镜中细丝方向相反时则光被阻止。除日光外，日常所见光中有许多是偏振光。有的偏振光对摄影不利，比如拍摄表面光滑的物体如玻璃器皿、金属制品、塑料面、水面、油漆表面等常有耀斑或反光，这就是偏振光，影响了影像层次和色彩的表现，使用偏振镜可以消除或削弱，从而表现出被摄景物表面的细部层次。4/28/202432——消除或削弱物面的反光，使影像真切，纹理清晰；——偏振镜是灰色的，不影响色彩还原，尤其适合于彩色摄影，用来控制天空的亮度，使天空或背景变暗，使云彩更加突出。特别是偏振镜的方向与太阳光照射角度成直角时效果最佳。偏振镜的方向与太阳光照射成O度或180度角时则不起任何作用。——提高彩色影像的饱和度。偏振光形成的亮斑会明显降低彩色影像的饱和度。运用偏振镜减弱或消除偏振光，可不同程度地改善影像彩色饱和度，使画面中色彩更加鲜艳夺目。——起中灰密度镜作用。偏振镜有一定的阻光率，光照特别强烈时使用，可减弱光照，有利于曝光组合。使用偏振镜时，一是不要让光线照射到偏振镜上，以免产生光晕；二是要不断调整镜面，以获得最佳效果；三是注意曝光补偿。

偏振镜的主要功能4/28/202433一是在拍摄新闻人物尤其是新闻人物特写照片时要慎用。因为在拍人物时比较注意用光以刻划人物的性格，表现人物的内心情感以及人物的皮肤色泽质感层次等，同时还要利用光来遮掩面部、眼角等缺陷，如果加用偏振镜，会使人的皮肤粗糙发涩，双目无光，因为皮肤表面圆润的反光、眼中的眼神光等会被过滤掉。二是使用广角镜头时易产生不利影响。广角镜头尤其是超广角镜头加用偏振镜，常出现照片四周发暗的现象。原因在于，广角镜头视角很大，如28mm镜头视角为76度，21mm镜头达92度，加用偏振镜后，镜环遮挡视场边缘的部分光线不能进入镜头，造成照片四周发暗。三是拍摄风景风光时如果有水面要慎用。水面具有较强的反光能力，当光线照射到波峰浪尖上，便会产生波光粼粼、有如群星灿烂般的星河效果，这对某些主题渲染起着强化作用。但使用偏振镜会使水面反光减弱，压暗天空和水面的色调使之浑然一体，从而使画面显得平淡无奇。

以下情况要慎用偏振镜4/28/202434七、光电效应

根据光的量子理论，当光照射在能放射电子的金属表面上时，因失去负电荷而产生电流，故称这种现象为光电效应。例如硒、铯和其他碱金属等物质，由于它们对光有高度的敏感性，见光后即逸出电子，能使光能转换为电能，因此若将这些物质涂在真空或充气玻璃管的内壁，就成为光电管；涂在金属板上，就成为光电池。它们释放出来的电子数目，与入射光的强度成正比，光越强，释放出来的电子数目越多，电流也比较大；光越弱，释放出来的电子数目越少，电流也比较小。光电管和光电池已被广泛地应用于科学技术方面，在摄影感光上用的光电测光表，就是对光电池产生光电效应的应用。教材第34页就是一个光电测光表，其工作原理是，当光电池接受人射光后，即产生微弱的电流，由导线输入线圈，这时磁场中因有电流通人，便促使金属指针偏转，从而指示出代表光强度的光值数字。如果光电池接受的人射光较强，产生的电流多，指针偏转程度大，光值数字也就大。光值数字的大小，是决定曝光量的根据。

4/28/202435第二单元摄影成像原理

第二章透镜4/28/202436第一节针孔成像与透镜成像一、针孔成像关于针孔成像，教材第6页有介绍。针孔成像中，针孔作为一个投影中心，物体距投影中心愈远，所得影像愈小；光屏距投影中心愈远，所得影像愈大。在西方，早在古希腊的亚里士多德时代，就由画家皮尔塔自制了针孔暗箱，当作辅助画具来使用。画家在一巨大针孔暗箱内，将通过针孔倒映在画纸上的景物用铅笔描画下来，尔后再着色，就成了一幅与原景物十分逼真的绘画。十一世纪时，阿拉伯有一位学者，利用针孔暗箱来观测日蚀，避免了直接观测受阳光刺眼之苦。可见，针孔成像的道理早为人们所掌握和应用了。

4/28/202437二、透镜成像1、成像原理由于透镜具有会聚的作用，当物体每一发光点发出的光束，穿越透镜便会聚成为无数的光点，这些光点在光屏上联结成较清晰的实像。透镜成像与针孔成像是有区别的。透镜成像是由会聚的无数光点集结成较清晰的像；针孔成像是由无数光斑聚合成较模糊的像。4/28/2024382、透镜成像的共轭点在透镜成像中，被摄体与透镜前节点(第一节点)之间的距离叫物距，影像与透镜后节点(第二节点)之间的距离叫像距。物距与像距是相互制约的，物距远则像距近，物距近则像距远。物点和像点是互相对应的两个点，叫做共轭点。共轭是一个物理学名词，它所表示的是物和像的关系。如图所示，在透镜一侧的主轴上A点设置一光源，光线穿越透镜折射后，会聚于透镜另一侧主轴上A，点，如将光源置于A，点上，光线则会聚于A点上，A与A，这两点，就是透镜的共轭点。这种相互关联制约的关系，称为共轭关系。共轭关系图4/28/202439透镜成像几何图解法透镜成像的一般规律，用几何图解法来表示（详见教材51页）。可归纳为六种：（1）物体在大于两倍焦距处（两倍焦距之外）物体在物空间大于两倍焦距处，影像在像空间大于焦距、小于两倍焦距处，结成比原物缩小的倒立实像。（2）物体在两倍焦距处物体在物空间两倍焦距处，影像在像空间两倍焦距处，结成与原物等大的倒立实像。（3）物体在大于焦距、小于两倍焦距处物体在物空间大于焦距、小于两倍焦距处，影像在像空间大于两倍焦距处，结成放大的倒立实像，摄影放大就是运用这一原理来设计的。（4）物体在前主焦点上物体在物空间主焦点处，入射线穿越透镜经折射后，出射线为平行光线，影像在无限远处，实际上不能成像。（5）物体在前主焦点内物体在物空间小于焦距处(在前焦距以内)，入射线穿越透镜折射后发散，不能成像，沿出射线反方向延长线，可交于物空间主轴物距外一点，结成正立的比原物放大了的虚像。像与物均在物空间一侧，像距大于物距。在上述五种情况中，相馆、照相业拍摄人像时镜头成像的规律属于第一种情况，翻拍文件资料时通常属于第二种情况，放大摄影时镜头成像的规律属于第三种情况。（6）物体在无限远处（教材上没有的）物体在物空间无限远处，影像在凸透镜像空间主焦点处，结成点状倒立实像，焦点与像点重合，焦距等于像距，放大率等于零。（常用于风景摄影）

4/28/202440第二节透镜成像规律1、高斯公式（见教材54页）

：物距(u)、像距（v）、焦距(f)三者之间有着一定的比例关系。即：

1/u+1/v=1/f2、放大率（教材57页）透镜成像中，像平面上的影像尺寸与物平面的物体尺寸之比，叫做线性放大率，或称直线放大率。通常以k代表放大率，u代表物距，V代表像距。即：

k=v／u如放大率等于1(k=1)，物高等于像高；如放大率大于1(k>1)，物高小于像高；如放大率小于1(k<1)，则物高大于像高。透镜成像中的放大或缩小，是依据物和像与透镜之间的距离的变化而决定的。4/28/202441第二单元摄影成像原理第三章镜头4/28/202442简单的透镜所结成的影像质量差，存在严重的像差、常常产生变形，这是由于透镜还存在着一系列像差缺点所造成的。像差是由光学系统的物理条件所造成的，从某种意义上来说，任何光学系统都存在一定程度的像差。现代相机都采用多片凸、凹透镜组成，利用各种透镜的性能互相抵消、减弱像差，提高成像质量。像差的概念4/28/202443一、像差的种类1.球面像差当平行于主轴的光线穿越透镜时，经过折射，边缘部分与中心部分的光线，不能会聚相交于一点，所产生的像点分布在不同的位置上，有前有后。因此，这些像点不能在同一个焦平面上结成清晰的影像，或者边缘四周清晰而中心部分模糊，或者中间部分清晰而边缘四周模糊，并经常产生光晕现象，影像也不清晰。透镜的球面是产生这种像差的原因，所以称为球面像差。球面差有欠正球差和过正球差两种。透镜边缘部分的光线所会聚的焦点，比中心部分的光线会聚的焦点距透镜近时，就叫欠正球差。单透镜均为欠正球差，复式透镜如配合不当所存留的像差也多属此种。边缘部分的光线会聚的焦点，比中心部分的光线会聚的焦点距透镜远，就叫过正球差。正负粘合的单组透镜，如果曲度配合不当或因需要即形成此类球差。

4/28/2024442.彗形相差在透镜主轴以外的发光点，由于光束与主轴不平行，光线斜射穿越透镜后，不能在焦平面上结成正常的像点，构成了类似带尾巴的彗星形状的光斑，其首端明亮清晰，尾端宽大、暗淡模糊。这种轴外光束的像差称为彗形像差，也叫做彗星像差。

3.像散（俗称散光）在主轴以外的物点所发出的光束，穿越透镜后不能会聚成一个焦点，而在焦点前后产生两条焦线，两个焦线间的距离是焦线像差量，这种现象称为像散。当用有像散缺点的透镜使“十”字形交叉线条成像时，竖线条清晰，横线条则模糊；横线条清晰，竖线条则模糊。所以也常把像散称作纵横差。4.影像畸变物体所发出的光线穿越透镜后，由于各像点的放大率不同，使物和像的几何相似性遭到破坏，产生了形变，愈是四周边缘部分愈形变得明显，这种现象称为影像畸变(通常简称畸变)。

4/28/202445畸变的种类当一正方形网状物体垂直于透镜光轴平面成像时，由于畸变的影响，会形成一个由曲线构成的网影像。如透镜中心部分的放大率小于边缘部分，网状物的影像线条是向外弯曲，叫做正畸变(也叫靠垫式畸变或枕形畸变)；如透镜中心部分的放大率大于边缘部分，网状物的影像线条是向内弯曲，叫做负畸变(也叫桶形畸变)。我们在调整计算机显示屏的时候也可发现这两种畸变(加深理解)。影像畸变可以通过无畸变透镜光组来加以纠正。在通常情况下，影像畸变对于一般供视觉观察用的光学仪器没有多大影响。在航空摄影和地形测量等项工作中，要对影像进行精确的测量，影像畸变将会产生破坏性的影响，在这种情况下，必须使用无畸变的透镜光组，才能适应精确测量的需要。

4/28/2024465.场曲当物体垂直于透镜光轴平面时，光线穿越透镜后，在像范围内所形成的像点是排列在一弧形的曲面内，这种现象就称为像场弯曲(通常简称场曲)。在这种情况下，即使是在同一焦点面上所形成的影像，也会出现边缘清晰中间模糊，或中心清晰边缘模糊的现象。像场弯曲与像散这两种现象，相互之间有着类似性，有着连带关系，两者时常在同一情况下，互相伴随着同时出现。影像畸变和像场弯曲现象，在广角镜头中是普遍存在的，镜头焦距愈短，畸变和场曲愈严重。

6.色差

各种颜色不同的光，具有不同的波长，玻璃对不同波长的光具有不同的折射率，当含有不同波长的复色光穿越凸透镜时，不同色光在光轴上的某一段范围内前后结成多个像点，紫色光所结成的像点距透镜最近，红色光所结成的像点距透镜最远，余下的橙、黄、绿、青、蓝色光所结的像点，则按顺序排列在红色光和紫色光所结的像点之间，各种色光所结的焦点产生了前后的差数，所以这种现象称作色差。

4/28/202447透镜所具有的各种像差缺点，在简易透镜中通常是几种同时并存，它影响着结像的质量。在透镜的设计和制造过程中，尽量设法消除或减少这些像差缺点。采用凸透镜和凹透镜组合起来的透镜组，可以消除色差现象。在使用镜头的过程中，为了提高结像的质量，常常以采用遮挡透镜边缘部分(即收缩光圈)，只用透镜中心较小的光孔来曝光。这种简易方法虽然能适当改善或纠正某些像差的缺点，但不是对每一种像差都是有效的，如像场弯曲和色散是不容易得到纠正的。在摄影中如果能熟练地掌握并巧妙地应用像差所产生的某些现象，往往可以获得特殊的摄影画面效果。

4/28/202448二、镜头的镀膜现在，学生当中的近视眼较多，那么，看看我们的眼镜，发现紫色、蓝色或橙色的表面反光了吗？镜头为什么要镀膜？教材69-70页已作详细介绍。如图：光线乱反射产生的晕光。镜头镀膜的作用：1.增加透光率（减少反射损失）；2.提高结像力；3.保持色彩平衡（不带色彩倾向，不偏色，利于色彩还原）。4/28/202449三、镜头的光学结构类型摄影镜头的光学系统一般由正负透镜组成。透镜的数目有单片、两片、三片，甚至十几二十片，两片以上的叫做复式透镜或透镜组。一般认为透镜片数多些的成像质量好些。但对性能不同的镜头则不然，如变焦镜头的透镜片数可多达20片左右，定焦镜头要高于变焦镜头。镜头的光学结构类型有：非对称式镜头、对称式镜头、远摄镜头（摄远镜头）、折反射镜头、广角镜头、鱼眼镜头（超广角镜头）和变焦镜头。

4/28/202450四、镜头的性能1、焦距焦距是摄影镜头的主要性能指标之一，与摄影造型有着密切的关系。摄影镜头的焦距长短不一，短的只有几毫米，长的可达数千毫米。以35照相机为例，其所摄底片尺寸为24mm×36mm，底片的对角线长度为43.27mm，因此一般都把焦距为50毫米的镜头作为135照相机的标准镜头。但是，从现在常用的135照相机来看，其标准镜头的焦距也并非一律都是50mm，有的略小些，也有的略大些。设计焦距长度不等的系列镜头的目的，是为了在同样的底片面积上满足多种摄影用途的需要。

4/28/202451（1）焦距与影像放大率的关系把不同焦距的镜头，安装在同一照相机上，在同一位置拍摄同一物体，焦距愈大，该物的影像尺寸也就愈大。若以影像的高度相比，焦距相差一倍，则影像的高度也相差一倍，说明影像的放大率与焦距的长短成正比。（2）焦距与拍摄距离的关系影像放大率确定，根据高斯公式，其焦距越长，则物距就越长；反之，物距就越短。可见，物距焦距成正比。（3）焦距与透视的关系透视的一般规律，近大远小。根据高斯公式同样推导出拍摄点、焦距与影像大小的关系，但是要注意拍摄距离的远近在影像上产生的变形。（4）焦距与摄照面积的关系拍摄距离相同，镜头焦距越长，则摄照的面积越小；反之越大。见教材85-86页，那么，用50mm与100mm的镜头相比较，其画面有什么样的关系呢？不同焦距的镜头，其摄照面积与焦距的平方成反比。

4/28/2024522.视角（1）视角与焦距的关系摄影镜头视角的大小，主要决定于底片的尺寸和焦距的长短。如果底片的尺寸已固定，则视角大小完全决定于焦距的长短。焦距越长，视角越小；焦距越短，视角越大。视角与焦距成反比。（2）视角与画面空间的关系由于视角是镜头摄取景物的清晰影像范围的空间角度，所摄影镜头的视角越大，所包容的画面空间也越大。详见教材88页关系示意图。（3）视角与影像放大率的关系

因为影像放大率与焦距长短成正比，焦距与视角成反比，所以视角与影像放大率成反比。

4/28/202453五、有效口径相对口径这里要引入光圈的概念。光圈又称相对口径，它是由若干金属薄片组成可调节大小的进光孔，位于镜头内。光圈的大小用光圈系数f表示。1．光圈系数光圈系数简称“f系数”。流行的f系数标记有：f1、1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22、32、45、64。一只相机镜头的f系数通常只具备其中连续的7～8档，例如f2～16、f1.4～16、2.8～22、f5.6～f45等。

4/28/202454光圈示意图4/28/2024552．光圈的作用(1)控制通光量——这是光圈的基本作用。光圈调大；通光量增大；光圈调小，通光量减小。它与快门速度的配合解决曝光量的需要。(2)调节景深效果——这是光圈的重要作用。光圈大，景深小；光圈小，景深大。因为景深的控制是摄影的重要技术手段之一。(3)影响成像质量——这是光圈易被忽略的作用。任何一只相机镜头，都有某一档光圈的成像质量是最好的，即受各种像差影响最小的。这档光圈俗称最佳光圈。使用专门仪器可以测出“最佳光圈”的准确位置。一般来说，最佳光圈位于f8左右。大于最佳光圈时，球差、彗差渐趋增大；小于最佳光圈时，绕射渐趋增大。光圈口径的大小和通光量成正比。口径越大，通光越多。3．光圈的调节调节光圈时宜逐档慢速调节，不宜过快过猛，否则易导致f系数与实际光孔大小不一致。

4/28/2024564.光圈的刻标光圈的刻标以√2倍级数排列。之所以选用√2作为公比，是因为光圈每差一级，光孔的面积相差一倍，透光力也相差一倍，这样，相邻两个读数之间便成为倍数关系。以√2倍级数排列，逐级如下：√2………………1.4√22………………2√23………………2.8√24………………4√25……………5.6√26……………8√27……………11√28……………16√29……………22√210……………32每一级系数的通光量均以光孔面积来计算，在标准刻度上，将光圈开大一级，镜头透光力增为2倍，将光圈缩小一级，镜头透光力则减为1/2。光圈每差一级，其曝光量即差2倍。

4/28/2024575.光圈通光量的计算各级光圈之间通光量的倍数，有一种最简单的计算方法，就是用f系数自乘，再以两级f系数自乘所得的积数相比，就是光圈口径面积大小的倍数差额。例如f/8与f/16两级的倍数差额可以按此法计算如下。

8×8=64，16×16=256，64:256=1:4。由以上计算可知：f/8与f/16两级之间通光量相差4倍。

4/28/202458六、景深和超焦距景深的概念当摄影镜头对准某景物调焦后，则该景物就能在胶片平面上结成清晰的影像。但是，在该景物前后一定距离范围内的景物，也能在胶片平面上结成比较清晰的影像。这个结像清晰的景物空间的纵长距离深度，就叫做景深。(教材93页)

景深又可以分为两个部分，位于调焦目标之前的部分叫前景深，位于调焦目标之后的部分叫后景深。前后景深相加，即从最近清晰点的景深前界到最远清晰点的景深后界之间的距离，称作全景深。1、分散圈形成景深和焦深的依据，关键在于分散圈。分散圈直径的大小，关系到景深范围的大小。概念扩散或会聚光锥的圆截面(即光斑)，在摄影上被称作分散圈或模糊圈。

4/28/2024592、影响景深的因素从摄影镜头本身的特性来说，影响景深的因素主要有以下几个方面。（1）、光圈大小。根据分散圈的原理，如物距、焦距不变，则光圈越大，景深越小；光圈越小，景深越大。归纳为，景深长短与光圈大小成反比。（2）、焦距长短。A、物距相同时，焦距越长，成像越大，分散圈直径越大，景深越小；反之，景深越大。B、光圈相同时，焦距越短，分散圈直径越小，景深越大；反之，景深就变小。归纳为，景深大小与焦距长短成反比。（3）、物距远近（拍摄距离远近）。如焦距、光圈不变，物距越近，景深越小，反之越大。归纳为，景深大小与物距远近成正比。

4/28/2024603、超焦距（本部分重要）（1）超焦点距离又称超焦距，是景深理论中一个较为特殊的现象。研究超焦点距离，是为了解决从有限远一直到无限远这样一个很大距离上景物的清晰问题。也就是说，在保证无限远景物成像清晰的条件下，怎样才能使离镜头尽可能近的景物(有限距离上的景物)同时结成清晰的像。是延长景深前界的一种方法，也是扩大景深的特殊方法。什么是超焦点距离呢?超焦点距离是在下述条件下得出的一种距离，当我们把镜头的焦点对向无限远(∞)时，位于无限远的物体会结成清晰的影像，这是毫无疑问的。同时，在镜头前有限距离上的某些物体也能达到清晰的要求，具有最低清晰度的最近物体所在的位置叫做最近清晰点，从最近清晰点到镜头之间的距离，就是超焦点距离。超焦距的另一个价值：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，从而在实际上提高对低照度的感光度。应用超焦点距离拍摄景深相同的画面，光圈只能比原来的开大两级，不能再多。因为只有在光圈系数相差两倍(如光圈4与光圈8，或光圈5.6与光圈11等)的条件下，超焦点距离正好相差(√2)2或(√2/2)2倍，才能出现相同的景深。

4/28/202461（2）超焦点距离的计算方法使用不带景深表的照相机，要想知道各级光圈口径的超焦点距离，除了最大口径的超焦点距离是已知数(∞)外，其它各级口径的超焦点距离则需要进行简单的计算。其公式如下：

4/28/202462（3）超焦距的用法，是先确定景深的近界限，然后将镜头的对光点对在景深近界限的两倍的距离上，查看景深表选定合适的光圈数字，即可得到所需景深范围。

（4）超焦点距离的应用范围。超焦点距离的特点是，能使有限远和无限远的景物同时结成清晰的影像。因此，在摄影工作中，只有当景物的一部分在有限远，一部分在无限远，而又要求这两部分景物同样清晰时，使用超焦点距离才是正确的。因为在这种情况下，应用超焦点距离可以获得最大的景深，以满足实际工作的需要。4、景深表选定光圈，对物体准确调焦，这时，调焦基线两侧的光圈系数，就表示物体前后景物清晰的纵深范围。传统的单反相机，从景深表可知景深大小。

4/28/2024635、景深的运用（1）研究景深的目的在于提高摄影画面的技术质量与艺术质量，景深不仅仅是技术问题，也是一种艺术造型手段。根据摄影题材和创作意图，灵活运用。A.大景深表现景物的深度。（小光圈、短焦距或超焦距法）B.小景深突出主体。使主体前后景物都模糊，净化画面，刻画人物精神面貌、描绘心理活动。（用大光圈或长焦距）C.用景深代替调焦。也称区域调焦法，物体在景深范围内，皆可以拍摄并取得清晰成像。（采用超焦距方法可扩大景深）此法并非万能，不可滥用。当物距增加到恰恰等于所用光圈口径的超焦点距离时，景深范围即达到极限，如果距离继续增加，则景深范围不但不会扩大，反而会缩小。所谓物距越远、景深越大的说法，只是在调焦距离不超过超焦点距离的条件下才是正确的。（2）用景深要掌握一个原则，一定要设法保证近景足够清晰。在一般情况下，远景的清晰度差一些问题不大，因为在人们的眼睛来远处的物体总是不如近处的物体清晰，在视觉上是可以接受的。如果使用超焦点距离，则背景的清晰度不成问题，而主体模糊不清就功亏一篑了。

4/28/202464七、镜头的种类和特点

镜头的种类繁多，如果按照焦距的长短(包括定焦和变焦)及其所摄画面影像的特点来区分，则常用的镜头主要有鱼眼镜头、短焦距镜头、标准镜头、长焦距镜头和变焦距镜头等，它们在视角、景深、影像放大率和透视效果等方面，都有很大的差别和