摄影光学基础知识
摄影的基本光学知识和相机透镜及成像原理
第三章摄影的基本光学知识和相机透镜及成象原理中国俗话说的好,磨刀不误砍柴工。
对于我们拍摄照片来说,要能加快拍得好的照片,就要先“磨刀”,就是说,如果你是第一次使用你过去没用过的数码相机,那先要耐心的从头至尾的一步步的对着你的相机使用说明书了解和掌握相机的操作方法。
然后再学习和掌握有关的照象理论知识,只有首先这样办,摄影者才能更快更好的拍出理想的照片,也就是说,首先这样办,不仅不会耽误你的照象工作速度,相反会使你少走弯路提高照象工作的速度及提高照象质量,能主动的自由的遨游摄影自然王国,否则由于你不得照象要领而会陷于被动,忙乱,耽误了大好的拍照时机甚至拍出不理想的照片。
第一节照象光学基本知识光与照象的关系是密切不可分割的关系,摄影艺术在很大程度上是用光艺术。
所以摄影者要拍出好照片,就应了解光的基本知识。
DC通过被摄景物所发出的光的作用而把被摄物体的影像记录在DC的存储器上。
借助光的作用还能把肉眼难以看见的一些细微特征或者看不清的痕迹等拍照下来。
因此,没有光,感光物质(CCD,底片)就不起变化,就不能成像,光对感光物质所起的照射效果不同,就会显示不同效果的图象。
因而,善于运用光,控制光,是打造照片的艺术性,更好的表现被摄景物的特征,使照片具有强感染力的重要手法。
要善于运用光,控制光,就要对光的基本知识有所了解。
首先说,光是电磁波,既然是电磁波,它的传播就具有波动性而且向四面八方传播。
光又是由极小的质点光子组成的,因此,它的传播又具有粒子性。
光的粒子从发光体上辐射出来,并以极快的速度(光在真空中的运行速度为30万公里/秒)呈直线性向四面八方传播。
光的两向性现已被人们证实,在解释光的干涉,绕射和偏振等现象时,需用波动学说。
在说明光的发射和吸收时,要用微粒学说。
另外,光波如同水波一样,是一种横波,它的特点是波的振动方向垂直于波的传播方向。
光波的波长与频率和速度的关系为:V=λ×f式中v是光速,λ是光的波长,f是光的振动频率。
摄影光学的原理和应用
摄影光学的原理和应用摄影光学是指通过光学原理来理解和应用摄影技术的一门学科。
摄影光学主要涉及光的传播和物体成像的原理,以及如何利用光学器件来控制和优化摄影图像。
在本文中,将介绍摄影光学的基本原理和其应用。
一、摄影光学的基本原理1.光的传播:光的传播是摄影光学的基础,光是一种电磁波,以极高的速度在空气、水和其他透明介质中传播。
摄影光学通过研究光的传播特性来理解光线的走向和成像原理。
2.折射与反射:当光线从一种介质进入到另一种介质时,会发生折射现象,折射现象决定了镜头对光线的聚焦能力。
反射是光线与物体表面发生碰撞后的反弹现象,镜头的反射能力会影响图像的清晰度和对比度。
3.焦距与景深:焦距是指光线通过透镜后聚焦的距离,焦距的调整会影响图像的放大倍率和清晰度。
景深是指图像中清晰部分和模糊部分的范围,景深的调整可以控制图像的前后景物的清晰度。
4.光圈与快门:光圈是镜头的最大开口,可以调节光线进入镜头的量。
光圈的大小可以控制图像的曝光量。
快门是控制光线曝光时间的装置,可以控制图像的运动模糊度。
5.成像:摄影光学关注光线经过镜头后在胶片或图像传感器上形成图像的过程。
通过调整光圈、快门和焦距,可以获得不同的曝光和焦点效果。
二、摄影光学的应用1.镜头设计:摄影光学在镜头设计中起着至关重要的作用。
通过合理选择透镜的曲率和厚度,以及透镜组的组合方式,可以设计出具有不同特性的镜头,如广角镜头、望远镜头和变焦镜头等。
2.胶片和传感器的优化:胶片和传感器的选择和优化对于图像质量的提高具有重要作用。
摄影光学通过研究和改进胶片和传感器的感光性能、噪点控制和动态范围等特性,提高了图像的清晰度和细节捕捉能力。
3.曝光调节:摄影光学的原理被应用在曝光调节中。
通过调整光圈和快门的大小和时间,可以控制图像的明暗程度和动态范围。
4.对焦技术:摄影光学的原理也被应用在自动对焦技术中。
通过测量景物与镜头之间的距离,相机可以自动调整镜头的焦距,使得图像能够清晰地呈现。
摄影光学的原理和应用
摄影光学的原理和应用一、摄影光学的基本原理摄影光学是指利用光线经过透镜的折射、反射等光学现象来记录图像的过程。
了解摄影光学的基本原理对于理解摄影技术和摄影设备有着重要的意义。
摄影光学的基本原理可以分为以下几个方面: 1. 光的传播方式:光线在空间中以直线传播,传播速度为光速。
2. 光的折射规律:根据折射定律,光线从一种介质射入另一种介质时,会发生折射现象。
3. 光的反射规律:根据反射定律,光线在与物质边界面发生反射时,入射角等于反射角。
4. 透镜的成像原理:透镜是利用透明介质的折射现象实现光线的聚焦和分散的光学元件。
二、摄影光学的应用摄影光学在现代摄影领域有着广泛的应用,以下是摄影光学在多个方面的具体应用:1. 镜头设计与制造摄影中最重要的光学元件就是镜头。
摄影光学用于设计和制造不同类型的镜头,如定焦镜头、变焦镜头、广角镜头、长焦镜头等。
通过光学设计和精细加工,可以实现不同焦距、不同光学性能和不同成像效果的镜头。
2. 光圈控制光圈是控制摄影中进入镜头的光线量的装置。
摄影光学原理用于光圈的设计和控制,通过改变光圈的开合程度,可以调整曝光量,从而控制图像的亮度和景深。
3. 对焦机制摄影中,对焦是调节镜头与图像的清晰度的过程。
通过光学原理实现的自动对焦机制可以使得摄影者更加方便地进行对焦操作,提高拍摄效率和准确度。
4. 图像稳定技术摄影中的图像稳定技术是利用光学原理来抵消拍摄过程中相机晃动造成的模糊和抖动问题。
通过光学元件的移动,将相机的晃动补偿掉,从而得到更清晰、稳定的图像。
5. 摄影测量和测距摄影测量和测距是利用摄影光学原理进行空间测量和距离测量的技术。
借助摄影测量仪器和相关算法,可以实现对地面上物体的测量和定位。
6. 摄影色彩管理摄影光学原理也应用于色彩管理领域。
色彩管理是指通过光学传感器、色彩模型和色彩管理软件等手段来实现摄影领域中色彩的精确还原和控制。
7. 光学滤镜的应用光学滤镜是摄影中常用的辅助光学器件,通过对穿过镜头的光线进行滤波和调节,可以改变图像的色调、对比度、饱和度等效果。
摄影用光基础总结
摄影用光基础总结1、光是在电磁辐射中可以被人眼感觉到的一个很窄的波段。
一般来说,我们肉眼所能接收到的光的波长在400-700毫微米之间。
(一毫微米等于十亿分之一米)。
按波长由高到低分布为红橙黄绿青蓝紫。
波长高于红光的为红外线,波长低于紫光的称为紫外线。
白光是可见光谱中各种色光混合在一起形成的光。
2、光和摄影相关的三特征:振幅(色饱和度)、波长或频率(颜色)、偏振(肉眼无法观察,可以通过cpl进行调节)。
3、平方反比定律:摄影者与光源的距离为原来的两(n)倍时,光的亮度是原来的1/4(1/n*n)。
为了保持原来的曝光,快门应当调大两档,如从f16到f8。
太阳光不服从此条定律。
4、色温测量光线的白色程度,以“开尔文”(K)为单位。
一般光源下的色温如下:蜡烛和油灯:2000K室内照明灯泡:2900K日出或日落的光线:3100K早晨或傍晚的阳光:3800K中午日光:5500K阴天:7000K晴天:10000K5、对于测光的结果应当对EV进行“白加黑减”,以保证对对象的正确曝光:(以下为EV=0的基础上加减)侧光或者逆光:+1海边或者雪景:+1日落或者日照强烈的物体;+1一个非常明亮或者白色的被摄体:+1背景很暗,并且比主体大很多;-1让一个非常黑暗的主体看上去自然:至少-1一个非常黑暗的主体占据了大部分画面:-26、如何正确曝光:使用测光表(需要按照5的方法对被摄体进行白加黑减)、用灰板进行测光(将灰板放到被摄体的位置,遮挡被摄体进行测光,相机EV为0时即获得18%灰度的读数,此时为对被摄体的准确测光)、用手掌替代灰板进行测光、采用包围曝光,多拍几张不同曝光的照片进行对比、采用点测光(对明暗对比强烈的区域分别进行测光)。
7、主体反差:主体各部分如果存在强烈的反差,可以运用点测光对各部分分别测光。
如在一个多云而晴朗的天气下,身穿白衬衫黑西裤的人,将存在高反差,在iso100的条件下,EV=0时,白衬衫为f8、1600,西裤为f8、25。
摄影光学知识点总结
摄影光学知识点总结摄影光学是摄影学中的一个重要分支,它涉及到光的传播、成像和记录等方面的知识,是摄影师必须要掌握的重要技术之一。
在摄影光学中,我们会涉及到很多重要的概念和原理,比如光的传播、成像的原理、相机镜头的设计等。
本文将围绕这些方面,总结摄影光学的知识点。
1. 光的基本性质光是电磁波,具有波粒二象性。
在空气中,光的传播速度大约为3×10^8 m/s。
光的传播遵循直线传播和反射、折射、散射等规律。
光的颜色是由光的波长决定的,不同波长的光对应不同的颜色。
2. 成像原理成像原理是摄影光学中的一个重要概念,它涉及到如何通过光学系统将物体成像在感光材料上。
成像原理包括像的形成、成像质量、像的大小等概念。
在摄影中,成像原理决定着我们所拍摄的照片效果的质量和逼真程度。
3. 相机镜头相机镜头是相机中的一个重要组成部分,它的设计和制造直接影响着相机的成像质量。
相机镜头包括透镜和反射镜两种类型,它们可以将物体的光线聚集到感光材料上,完成成像过程。
在相机镜头的设计中,光学工程师需要考虑很多因素,比如镜头的焦距、光圈、镜片的材质和形状等。
4. 光圈和快门光圈和快门是相机中另外两个重要的光学部件。
光圈决定了相机镜头的光线通量,它的大小直接影响了成像的明暗程度和景深。
快门控制着感光材料曝光的时间,它的快慢直接影响了成像的清晰度和动态效果。
5. 感光材料感光材料是一种特殊的化学物质,它可以记录光线的信息,并形成图像。
感光材料可以通过暗室的显影和定影工艺来成像,并保存在底片或者数码传感器上。
不同的感光材料有着不同的感光特性和成像效果。
6. 光学现象在摄影光学中,我们还会涉及到一些重要的光学现象,比如全息成像、干涉和衍射等。
这些现象不仅有着重要的理论意义,还可以被应用到摄影技术中,提高摄影成像的效果。
以上是摄影光学的一些基本知识点,当然,在实际应用中还会涉及到更多的内容。
摄影光学作为摄影领域的一个重要分支,不仅仅在理论研究中有着重要的作用,在实际的摄影创作中也是至关重要的。
摄影光学原理
摄影光学原理
摄影光学原理是研究摄影图像形成的基本原理和规律。
光学原理是指光线在不同介质中传播时的反射、折射和干涉等现象。
在摄影中,光学原理被应用于镜头系统的设计和摄影图像的形成过程中。
摄影光学原理的基础是光的传播和成像规律。
当光线通过透镜进入相机时,会发生折射现象,光线会根据透镜的形状和折射率的不同而聚焦或发散。
根据透镜的凸凹形状,可以分为凸透镜和凹透镜。
凸透镜使光线会聚到一个点上,被称为焦点。
而凹透镜则使光线发散,看起来像是从一个点上发散开来。
图像的清晰度和清晰度受到焦距的影响。
焦距是指从镜头到焦点的距离。
当物体被对准焦点时,图像会清晰明亮。
如果物体离焦点较远或较近,图像会变得模糊或不清晰。
通过调整镜头的位置,可以使物体在取景框内清晰地呈现。
除了折射现象外,光线还会发生反射。
反射是指光线遇到物体表面时,从表面弹回的现象。
在摄影中,反射光线可以通过镜头的镀膜和光圈的设计来控制。
镀膜可以减少透镜表面的反射,提高光线的穿透能力和传播效果。
光圈的设计可以调节进入镜头的光线量,控制图像的明暗程度。
除了折射和反射,光线还会发生干涉现象。
干涉是指两束或多束光线相遇时产生的互相影响的现象。
在摄影中,干涉可以产生彩色条纹和光的波纹效果。
这些现象可以通过使用抗反射涂层和调整光线角度来控制和利用。
总体而言,摄影光学原理是一个复杂的领域,涉及到光线的传播、折射、反射和干涉等现象。
了解和应用这些原理可以帮助摄影师更好地掌握摄影技巧,拍摄出更好的照片。
第二章___摄影光学基础知识和第三章照相机
三、人眼的视觉功能
1、视觉函数:人眼对不同波长可见光的不同敏感程度。 2、人眼的亮度感觉 3、人眼的彩色视觉 色别:彩色光颜色的类别,这是色彩最基本的特征,是一种色彩区别于 另一种色彩的最主要的因素。 亮度:是光作用与人眼时引起的明亮程度。指的是色彩的明暗程度, 明度越大,色彩越亮 饱和度:指彩色光所呈现颜色的深浅程度。(浓度)指色彩的鲜艳程 度,纯度高的色彩纯,鲜亮。纯度底的色彩暗淡,含灰色。
短焦距镜头:也称广角镜头。 特点:景深大,有利于把纵深度大的被摄体都清 晰 地表现在画面上。 视角大,有利于近距离摄取较广阔的景物范围。 纵深景物的近大远小收缩比例强烈,透视感增强。 像差较大。 2) 视场角:用来表示摄影物镜视场大小的参数。视场角: 被映画幅的对角线对物镜入瞳中心所张的角。 当画幅尺寸一定,视场角与焦距成反比。焦距越长的镜头, 其视场角越小。 y' tg tg ' f'
第三节
景深、焦深与超焦距
F2
F16
光圈大,景深小;光圈小,景深大
第三节
景深、焦深与超焦距
三、景深表 1、表格式景深表 2、摄影物镜上的景深表 3、照相机上的景深表
焦 距 短 , 景 深 大 ; 焦 距 长 , 景 深 小
第三节
景深、焦深与超焦距
四、焦深 如图所示,镜头对某一物点B调焦,成像在B´点, 若将胶片前后移到M和N位置,像点变为直径 等于δ 的允许弥散圆,当胶片位于M与N之间 时,B点的像因其弥散圆 δ而认为是清晰的, 我们称为M和N两个平面间的距离为焦深。 Δ=2 δF (F为光圈数) 应用:进行翻拍或照片放大时,调焦时开到最 大光圈,很容易找到最佳调焦点。
第二章 摄影光学基础知识
第一节
一、光和色的本质
摄影有关物理知识点总结
摄影有关物理知识点总结1. 光的特性光是摄影的基础。
理解光的特性对于摄影师来说是至关重要的。
光是一种电磁波,具有波动和粒子两种特性。
在摄影中我们常接触到的是可见光,其波长为400nm到700nm之间。
理解不同波长的光对于控制曝光和调整白平衡至关重要。
另外,光的传播是遵循直线传播的原理,这也是摄影中利用光来构图的基本原则。
摄影师可以通过合理地利用光的传播特性来控制构图和创造效果。
2. 光的衍射和干涉光的衍射和干涉现象是光波的波动特性所表现出来的现象。
在摄影中,这些现象也会对照片的质量产生影响。
摄影师需要理解光的衍射和干涉现象,来避免光的干扰或者利用这些现象来创造特殊的效果。
3. 照相机的光学原理照相机是利用光学原理来获取影像的设备。
理解照相机的光学原理对于摄影师来说也是非常重要的。
照相机的镜头通过折射来聚焦光线,使得被摄物体的影像在感光元件上得以成像。
摄影师需要了解镜头的焦距、光圈大小以及感光元件的特性,来合理地控制曝光和景深。
4. 感光元件的工作原理感光元件是照相机中最重要的组件之一,它可以将光信号转化为电信号,进而生成数字影像。
不同类型的感光元件有着不同的工作原理和特性,例如CCD和CMOS。
了解感光元件的工作原理有助于摄影师正确地操作相机,准确地捕捉影像。
5. 光的测量和曝光光的测量和曝光是摄影师在摄影过程中常常需要面对的问题。
了解光的测量原理和曝光调节方法对于拍摄出准确的照片是至关重要的。
光的测量可以通过光圈大小、快门速度和ISO感光度来调节,摄影师需要通过正确地测光和曝光来保证照片的质量。
6. 色彩的原理色彩是摄影中非常重要的一个方面,了解色彩的原理对于合理地处理照片色彩和调整白平衡有着非常重要的作用。
色彩的原理涉及到色光三原色、色彩混合和色彩对比等知识点,摄影师需要通过这些知识来更好地把握色彩的应用。
7. 镜头的畸变和色差镜头的畸变和色差是摄影中常见的问题,摄影师需要了解这些光学现象的产生原理,来正确处理这些问题。
2-2 摄影基础知识(镜头光学特性)
标准镜头
135相机,40-58mm的镜头称为标准镜头。 120相机,75-85mm的镜头称为标准镜头。 其透视关系与人眼看物体相同,因而应用最广。
短焦(广角)镜头
24-35mm的镜头称为广角镜头。 优点:景物空间范围很大,所摄景深很大, 空间视觉效果明显。 缺点:易产生影像透视变形, 存在畸变像差。
照相机镜头的光学特性
主要内容
镜头的基本功能 焦距 相对孔径和光圈系数 视场角和像场角 分解力 镜头的加膜 景深和超焦点距离
几个基本概念
• 光通量(F):单位时间内通ห้องสมุดไป่ตู้某一面积的光能称 为通过该面积的光通量。 • 照度(E):用来反映物体表面被照明程度的物理 量,E=F/S 。
• 亮度(B):光源表面沿某个方向上单位面积的发 光强度叫做光源的亮度。
光强度:表达镜头产生光学影像亮度的能力。
超强光强度镜头 强光强度镜头 普通光强度镜头 弱光强度镜头
1:2.8以上 1:3.5—1:5.8 1:6.3—1:9 1:9以下
光圈系数
定义:相对孔径的倒数为光圈系数。 国际系统——多数国家与我国采用这种系统: 1.0、1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22、 32....。 设计原则:相邻二光圈的平方相差一倍。
镜头的分解力
定义:是表征物镜分辨被摄景物微小细节的能 力,其大小用在焦平面上1毫米宽度内 能分辨的互相平行的线条数表示,单位 为线对/mm。
理想镜头的分解力 无像差镜头的分解力随光圈系数而变,光 圈系数愈大,则分解力愈小。
1 1 R r k
镜头的加膜
光通过镜头时的损失 镜头的吸收 镜头的反射
光圈系数 k越大,景深越大。
影响景深的主要因素
摄影用光基础
硬 光 ——直 射 光
1、在自然光中,当太阳无云雾遮挡直接照射 对被摄体。 2、使用聚光灯直接照射。 3、电子闪光灯未加散光片直接对被摄者进行 照明。
在摄影当中直射光又被称作“硬光”
硬光的特点
利用直射光照明拍摄,其光比大,明暗反 差强烈,立体感强,适合于表现性格坚强 刚毅的被摄者。
软 光
摄影用光基础
光的特性
1、方向性:单光源、多光源、泛光源。 2、明暗度:表示光的强弱,它随光源的能 量和距离变化而变化。 3、色彩:自然光、白炽灯、荧光灯、闪光灯。 4、质感:直射光、散射光、反射光
光的方向
1、水平方向: 顺光、逆光、测光 2、垂直方向: 平射光、俯射光、仰射光、顶光、底光
光的特性
色温越低颜色越暖,图片呈现偏红向。 色问越高颜色越冷,图片呈现偏兰向。
色温与胶片
胶片按照色温来区分可以分成两种。
日光片DAYLIGHT 5000K—7000K 灯光片TUNGSTEN 2000K—4000K
光的特性
1、方向性:单光源、多光源、泛光源。 2、明暗度:表示光的强弱,它随光源的能 量和距离变化而变化。 3、色彩:自然光、白炽灯、荧光灯、闪光灯。 4、质感:硬光和软光
散射光线 和 反射光线
散射光线
1、在自然光中,凡是被云、雾遮挡或高大建 筑物遮挡后的太阳光,都呈散射状照明被 摄物; 2、在人工光中,凡是对具有直射光性质的灯 光加用散光物质遮挡之后对被摄者进行照 明
反射光线
1、光源所发出的光线,不是直射对着被摄者 进行照明,而是先对着具有一定的反射光 能力的物体照明,再由反光体的反射光对 被摄者进行照明。 2、反射光的照明性质受到反光体表面质地的 影响。光滑的镜面物体所反射出的光线具 有直射光的性质,粗造面物体反射出的光 线则具有散射光的性质。
光学影像知识点总结
光学影像知识点总结一、光学影像的基本原理光学影像是利用光的透射、反射和折射等现象,通过透镜、反射镜等光学器件对光进行调控,使得光能够在感光体上产生影像。
光学影像的基本原理包括以下几个方面:1.1 光的传播和干涉光是一种电磁波,在空气、水、玻璃等介质中的传播会发生折射现象,同时在两条光线相交的地方会发生干涉现象。
这些现象是光学影像产生的基础。
1.2 透镜的作用原理透镜是光学影像中最基本的光学器件之一,主要有凸透镜和凹透镜两种。
凸透镜可以使平行入射的光线在焦点处聚焦,而凹透镜则会使平行入射的光线发散。
透镜的作用原理是基于光的折射定律,通过透镜的调节能够控制光线的聚焦和散射。
1.3 相机的成像原理相机是光学影像中用于捕捉影像的设备,其成像原理主要包括光的透射、聚焦以及感光材料的作用。
通过透镜的调节,能够让光线在感光材料上形成清晰的影像。
1.4 光学影像的分辨率分辨率是用来描述影像清晰度的指标,它取决于感光材料的性能以及光学系统的调节。
在数字相机中,分辨率还包括了影像的像素数,它决定了影像的细节和清晰度。
1.5 光学影像的失真和修正在光学影像中会出现各种失真现象,如透视失真、径向失真等。
这些失真可以通过透镜的设计和调节来进行修正,从而得到清晰、真实的影像。
以上是光学影像的基本原理,了解这些原理对于理解光学影像的形成和特性具有重要意义。
二、光学影像的应用领域光学影像在生活和科技领域有着广泛的应用,其中包括摄影、医学影像、卫星遥感等多个领域。
2.1 摄影摄影是最常见的光学影像应用,通过相机可以捕捉静态或动态的影像。
摄影在旅游、纪实、广告等领域有着重要的应用价值,同时也是一门艺术。
2.2 医学影像医学影像是通过X射线、CT、MRI等设备来观察人体内部结构的一种技术。
这些影像能够帮助医生诊断疾病、指导手术,并且在医学研究中也有着重要的作用。
2.3 卫星遥感卫星遥感是利用卫星携带的摄像机来观测地球表面的技术,它可以用来监测气象、地貌、环境等变化,对于资源管理、环境保护等方面有着重要意义。
镜头设计光学知识点
镜头设计光学知识点镜头设计是摄影及光学领域重要的一环,它涉及到光学原理、镜头的结构组成以及各种参数的调整。
在本文中,将介绍一些与镜头设计相关的光学知识点。
1. 光学原理光学原理是镜头设计的基础,它包括光的折射、反射、吸收等现象。
在镜头设计中,最常用的原理是折射原理。
通过合理地设计镜片的曲率、厚度,可以实现光线的聚焦和调节。
此外,还需要考虑透镜的材质、透过率、散射等因素对光线的影响。
2. 焦距和光圈焦距是指镜头将平行光线聚焦所需的距离。
焦距的选择会影响到图像的放大倍率和景深。
长焦距的镜头适合拍摄远距离的物体,而短焦距的镜头适合拍摄广角景观。
光圈则是控制镜头进光量的参数,它决定了相机所接收到的光线的多少。
较大的光圈可以增加镜头进光量,有利于拍摄暗场景,而较小的光圈可以增加景深,保持整个画面的清晰度。
3. 像差像差是镜头设计中常见的问题,它会导致图像模糊或色彩偏移。
主要有球差、色差和像散差。
球差是由于折射光线穿过球面镜片时,不同位置的光线聚焦点不一致导致的。
色差则是不同波长的光线经过透镜时,折射角度不同而产生色偏现象。
像散差是光线经过透镜后不同位置的折射角度不同,使得光线无法聚焦在同一点上。
镜头设计师需要在设计过程中尽可能减小这些像差,以提高图像质量。
4. 光学涂层光学涂层是一种涂覆在镜片表面的薄膜,用于减少反射和抑制光线散射。
光学涂层可以提高透光率,减少光线的反射,提高图像的对比度和色彩鲜艳度。
不同的光学涂层可以实现不同的效果,如增加防水防污性能、减少光线的散射等。
5. 变焦和定焦变焦镜头可以通过调节镜头的焦距来实现对远近物体的拍摄。
变焦镜头一般有多个焦段可选择,用户可以按需选择合适的焦距拍摄。
而定焦镜头则是焦距固定的镜头,一般具备较高的成像质量和较大的光圈。
定焦镜头在利用光学原理,实现高质量图像的同时,也需要摄影师更多的拍摄技巧。
6. 光圈叶片和虚化效果光圈叶片是位于镜头内部的可调节的叶片,它的数量和形状决定了光圈的开合速度和光圈的形状。
摄影光学知识点总结大全
摄影光学知识点总结大全一、镜头原理1. 镜头的构造和分类镜头是摄影中最核心的装置,它通过对光线的折射和聚焦来实现成像。
镜头通常由凸透镜、凹透镜、透镜组成等构造。
根据其焦距和光圈的不同,镜头可以分为定焦镜头和变焦镜头两种。
2. 镜头的参数镜头的参数包括焦距、光圈、镜头接口等,这些参数决定了镜头的成像特性和使用方式。
焦距越长,可以拍摄到的远景物体越清晰,反之焦距越短时可以拍摄到的近景物体越清晰。
光圈越大,进光量越大,景深越浅。
而镜头接口则是决定了镜头可以适配的摄影机型。
3. 镜头的成像原理镜头的成像原理涉及到光线的折射、聚焦和形成实际影像的过程。
通过镜头折射的光线聚焦在底片或者成像传感器上,形成清晰的影像。
不同的镜头通过不同的透镜组合可以产生不同的成像效果。
二、光圈1. 光圈的作用光圈是控制光线进入镜头的孔径,通过调整光圈大小可以控制进光量和景深。
适当地调整光圈大小可以控制景深,使得拍摄主体清晰,背景虚化。
2. 光圈值光圈值是针对光圈大小的标准参数,通常以F数表示。
光圈值越小,光圈越大,进光量越大,景深越深。
光圈值越大,光圈越小,进光量越小,景深越浅。
常用的光圈值有F1.4、F2.8、F5.6等,这些数值代表了不同的进光量和景深。
3. 光圈调节光圈大小可以通过镜头上的光圈环或者相机的菜单进行调节。
在拍摄时,根据需要可以根据拍摄对象和环境来调整光圈大小,以达到最佳的拍摄效果。
三、快门1. 快门的作用快门是控制光线进入感光元件的时间的装置,通过调整快门速度可以控制曝光时间,拍摄清晰的静态或者动态影像。
2. 快门速度快门速度通常以秒为单位表示,例如1/500s、1/125s等,这些数值代表了快门打开的时间。
快门速度越快,曝光时间越短,适合拍摄高速运动的物体。
快门速度越慢,曝光时间越长,适合拍摄低速或者静态的物体。
3. 快门调节快门速度可以通过相机的快门拨轮或者菜单进行调节。
在拍摄时,根据需要可以根据拍摄对象的运动状态来调整快门速度,以达到最佳的拍摄效果。
摄影光学知识点总结归纳
摄影光学知识点总结归纳摄影光学是指摄影过程中涉及的光学原理和相关知识。
了解摄影光学知识对于成为一名优秀的摄影师至关重要,因为光学原理的运用直接影响着摄影作品的质量和效果。
在本文中,我们将就摄影光学的一些重要知识点进行总结和归纳,包括镜头、焦距、光圈、快门、曝光、景深等方面的知识。
一、镜头1.1 镜头的组成镜头是摄影中最重要的光学器件之一,它由多个镜片组成。
通常情况下,镜头由凸透镜和凹透镜组成,透镜的数量和排列方式不同可以产生不同的效果。
此外,镜头还包括光圈、快门等辅助设备。
1.2 镜头的焦距镜头的焦距是指镜头焦距的物理长度,用毫米(mm)表示。
焦距越长,镜头的摄影范围就越小,拍摄出的画面也越窄,适合远距离的拍摄。
焦距越短,镜头的摄影范围就越大,拍摄出的画面也越宽,适合近距离的拍摄,这也是广角镜头的特点。
1.3 镜头的光圈镜头的光圈是由一组薄片状的叶片组成的可调节孔径,主要用于控制进入镜头的光线量。
光圈越大,进入镜头的光线量就越多,镜头的透光性就越好,适合拍摄光线较暗的场景。
光圈越小,进入镜头的光线量就越少,镜头的透光性就越差,适合拍摄光线较亮的场景。
1.4 镜头的对焦方式镜头的对焦方式主要有自动对焦和手动对焦两种。
自动对焦是利用镜头内部的电子装置来实现对焦,能够快速精准地对焦到指定的物体。
手动对焦则需要摄影师通过手动旋转镜头来调整焦距,需要一定的经验和技巧。
二、曝光与快门2.1 曝光曝光是指在摄影过程中,感光材料受到光照之后形成的影像。
曝光的好坏直接影响着照片的成像效果。
曝光受到光圈、快门速度和感光度的影响,是摄影中至关重要的参数之一。
2.2 光圈和快门光圈和快门是控制曝光的两个重要参数。
光圈主要控制进入镜头的光线量,进而影响曝光的亮度和景深。
快门速度则控制感光材料曝光时间的长短,快门打开的时间越长,感光材料受到的光照时间就越长,照片的细节就越丰富。
2.3 曝光补偿曝光补偿是指摄影师根据实际拍摄场景和效果的需要,通过调整光圈和快门速度来改变曝光参数,使得照片的曝光效果更加理想。
摄影光学
定向反射
混合反射
折 射
二、
光 的 色 散
红 人眼能见 的光谱 橙 黄 绿 青
太阳光柱
三棱镜
蓝 紫
色 散 和 光 谱
色 散 的 形 成
光的传播是直线进行的,媒质不同,光线 就会因媒质密度的差别而发生偏折。又由于各 种色光的波长的不同,通过棱镜后的折射角度 也就不同,波长愈长其折射角度也就愈大,于 是白光就被分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、 紫七色光,形成了色散现象。色散现象说明, 一是白光是由各色光混合而成的;二是白光通 过一定的介质后能分解成各色光。
三光的照射下通过摄影镜头而在感光 片上留下影像的过程。一定的感光片只能容纳一定的
光量,光量的过多或过少都会影响成像质量。要掌握
准确的曝光必须要从原理上了解光的量度问题。
光的量度包括:发光强度、光通量、光照度和光
亮度等四个方面。
发光强度
光 通 量
光 的
光 亮 度
量 度
光照度和距离
不经过任何介质而直接
光线的照射角度:
垂直光、 俯射光 平射光、
光 源
照射到物体上的光线。有照
射角度和照射方向的变化。
仰射光
漫射光:
受到某些介质阻隔而形成
光线的照射方向:
顺光(正面光) 侧光(前侧光、正侧光) 逆光(侧逆光 正逆光)
的无固定照射方向的柔和光线。
无角度的光位的变化。
光
的
反
射
吸
收
折
射
漫反射
摄影基础 摄影基础 摄影基础 摄影基础
PHOTO
摄 影 光 学 基 础 知 识
光是摄影的基础。摄影是人类对光的认识达到一
定程度的基础上才发明和发展起来的。光线通过照相
摄影基础知识---光学基础知识
光学基础知识:焦点、弥散圆、景深:概念与计算1、焦点(focus)与光轴平行的光线射入凸透镜时,理想的镜头应该是所有的光线聚集在一点后,再以锥状的扩散开来,这个聚集所有光线的一点,就叫做焦点。
2、弥散圆(circle of confusion)在焦点前后,光线开始聚集和扩散,点的影象变成模糊的,形成一个扩大的圆,这个圆就叫做弥散圆。
在现实当中,观赏拍摄的影象是以某种方式(比如投影、放大成照片等等)来观察的,人的肉眼所感受到的影象与放大倍率、投影距离及观看距离有很大的关系,如果弥散圆的直径小于人眼的鉴别能力,在一定范围内实际影象产生的模糊是不能辨认的。
这个不能辨认的弥散圆就称为容许弥散圆(permissible circle of confusion)。
不同的厂家、不同的胶片面积都有不同的容许弥散圆直径的数值定义。
一般常用的是:画幅 24mm x 36mm 6cm x 9cm 4" x 5"弥散圆直径 0.035mm 0.0817mm 0.146mm35mm照相镜头的容许弥散圆,大约是底片对角线长度的1/1000~1/1500左右。
前提是画面放大为5x7英寸的照片,观察距离为25~30cm。
3、景深(depth of field)在焦点前后各有一个容许弥散圆,这两个弥散圆之间的距离就叫景深,即:在被摄主体(对焦点)前后,其影像仍然有一段清晰范围的,就是景深。
换言之,被摄体的前后纵深,呈现在底片面的影象模糊度,都在容许弥散圆的限定范围内。
景深随镜头的焦距、光圈值、拍摄距离而变化。
对于固定焦距和拍摄距离,使用光圈越小,景深越大。
以持照相机拍摄者为基准,从焦点到近处容许弥散圆的的距离叫前景深,从焦点到远方容许弥散圆的距离叫后景深。
4、景深的计算下面是景深的计算公式。
其中:δ——容许弥散圆直径f ——镜头焦距F ——镜头的拍摄光圈值L ——对焦距离ΔL1——前景深ΔL2——后景深ΔL——景深FδL2前景深ΔL1=——————(1)f2 + FδLFδL2后景深ΔL2=——————(2)f2 - FδL2f2FδL2景深ΔL = ΔL2 + ΔL2 = ——————f4 - F2δ2L2从公式(1)和(2)可以看出,后景深 > 前景深。
摄影光学方面的知识
摄影光学方面的知识光学方面的知识,是值得学习巩固,对我们摄影技术的应用提高认识还是有一定帮助的。
下面就让店铺为大家介绍一下摄影光学方面的知识。
摄影光学方面的知识1.光的传播规律(1)光在均匀介质中沿直线传播;(2)当光从一种介质射到另一种介质时,在界面处有一部分光线要返回到第一种介质中,这种现象叫做光的反射。
光的反射遵从反射定律;摄影光学方面的知识2.反射定律反射光线、入射光线及法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角;摄影光学方面的知识3.光的折射当光从一种介质斜射进入另一种介质时,除了一部分光线发生反射外,还有一部分进入第二种介质,并且传播方向发生改变。
这种现象称为光的折射;光的折射定律:光从空气斜射入水或其他介质中时,反射光线与入射光线、法线在同一平面上,折射光和入射光分居法线两侧;折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不变,在折射中光路可逆。
当光从水或其他介质中斜射入空气时,折射角大于入射角。
摄影光学方面的知识4.透镜的焦点和焦距平行光线经过凸透镜会会聚于一点,这一点便是凸透镜的焦点,粗略的估算可以在太阳下将光聚集于一点,这一点到镜片中心的距离便是这个凸透镜的焦距,即焦点到凸透镜中心的距离叫焦距。
摄影光学方面的知识5.凸透镜成像原理当物体在1倍焦距和2 倍焦距以内时,成倒立、放大的异侧实像,像在2倍焦距之外。
例如:放映机,幻灯机,投影机就是利用了这一原理;当物体在2被焦距之外时,成倒立、缩小的异侧实像,像在1倍焦距和2倍焦距之间。
这就是我们的照相机原理;当物体在2倍焦距位置时,成倒立等大的异侧实像,像也在2倍焦点位置上,利用这一点也可以准确的测得这个凸透镜的焦距;当物体在1倍焦距以内时,成放大的同侧(u、v)虚像,这就是我们常用的放大镜原理;当物体在1倍焦距位置时,不成像,我们见到的探照灯就是利用这一点,将焦点处的光源平行的发出。
单反相机光学基础知识
光学基础知识:光的反射、折射、衍射光的传播可以归结为三个实验定律:直线传播定律、反射定律和折射定律。
【光的直线传播定律】:光在均匀介质中沿直线传播。
在非均匀介质种光线将因折射而弯曲,这种现象经常发生在大气中,比如海市蜃楼现象,就是由于光线在密度不均匀的大气中折射而引起的。
【费马定律】:当一束光线在真空或空气中传播时,由介质1投射到与介质2的分界面上时,在一般情况下将分解成两束光线:反射(reflection)光线和折射(refraction)光线。
光线的反射光线的反射取决于物体的表面性质。
如果物体表面(反射面)是均匀的,类似镜面一样(称为理想的反射面),那么就是全反射,将遵循下列的反射定律,也称“镜面反射”。
入射光线、反射光线和折射光线与界面法线在同一平面里,所形成的夹角分别称为入射角、反射角和折射角。
【反射定律】:反射角等于入射角。
i = i'对于理想的反射面而言,镜面表面亮度取决于视点,观察角度不同,表面亮度也不同。
当反射面不均匀时,将发生漫反射。
其特点是入射光线与反射光线不满足反射定律。
一个理想的漫射面将入射光线在各个方向做均匀反射,其亮度与视点无关,是个常量。
光线的折射一些透明/半透明物体允许光线全部/部分地穿透它们,这种光线称为透射光线。
当光线从一种介质(比如空气)以某个角度(垂直情形除外)入射到另外一种具有不同光学性质的介质(比如玻璃镜片)中时,其界面方向会改变,就是会产生光线的折射现象。
光的折射是由于光在不同介质的传播速度不同而引起的。
光线折射满足下列折射定律:入射角的正弦与折射角的正弦之比与两个角度无关,仅取决于两种不同介质的性质和光的波长,【折射定律】:n1 sin i = n2 sin r任何介质相对于真空的折射率,称为该介质的绝对折射率,简称折射率(Index of refraction)。
对于一般光学玻璃,可以近似地认为以空气的折射率来代替绝对折射率。
公式中n1和n2分别表示两种介质的折射率。
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摄影光学基础知识
照相机的工作过程,概略地说是应用光学成象原理,通过照相镜头将被摄物体成象在感光材料上。
下面将粗略地介绍摄影光学成象原理:人类对于光的本性的认识,光线的传播及透镜成象原理。
人类对于光的本性的认识经历了漫长而又曲折的过程。
在整个18世纪中,光的微粒流理论在光学中仍占优势,人们普遍认为光是微小的粒子组成的,从点光源发出并以直线向四面八方辐射。
19世纪初,以杨氏(Young)和菲涅耳(Fresnel)的著作为代表逐步发展成今天的波动光学体系。
如今对光的本性认识是:光和实物一样,是物质的一种,它同时具有波的性质和微粒(量子)的性质,但从整体来说,它既不是波,也不是微粒,也不是它们的混合物。
从本质上,讲光和一般无线电波并无区别,光和电磁波一样是横波,即波的振动方向与传播方向垂直。
一个发光体就是电磁波的发射源,发光体发射的电磁波向周围空间传播,和水波波动产生的波浪向四周传播相似。
强度最大或最小的两点距离称为波长,用λ表示。
传播一个波长所需的时间称为周期,用T表示,一个周期就是一个质点完成一次振动所需要的时间。
1秒内振动的次数称为频率,用ν表示。
经过1s振动传播的距离称为速度,用“v”表示。
波长、频率、周期和速度之间有如下关系:
v=λ/T ,ν=1/T,v=λν
由此可见,光的波长与频率成反比。
实际上光波只占整个电磁波波段的很小一部分,
见图1-2-1。
波长在400~700nm的电磁波能够为人眼所感觉,称为可见光,超过这个范围人眼就感
觉不到了。
不同波长的可见光在我们的眼睛中产生不同的颜色感觉,按照波长由长到短,
光的颜色依次是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等色。
不同波长的电磁波在真空中具有完全
相同的传播速度,数值是c=300,000km/s。
光既然是电磁波,研究光的传播问题,应该是一个波动传播问题,但是在设计照相机
镜头及其他光学仪器时,并不把光看作是电磁波,而是把光看作是能传播能量的几何线,
叫做光线。
光源A发光就是向四周发出无数条几何线,这无数条具有方向的几何线就叫做
光线。
这样在几何光学中研究光的传播问题,就变成了一个几何问题、数学问题,问题简
化多了。
下面叙述几何光学的几个基本定律——光线的传播规律:
(1)光的直线传播定律光在均匀介质中,是沿着直线传播的,即在均匀介质中光线为
一直线。
光的直线传播现象在日常生活中随时随地可以见到,如物体被光照射而成影,小
孔成象等。
光的直线传播引出了光线这个概念。
(2)光的独立传播定律光的传播是独立的,当不同光线从不同方向通过介质某一点时,
彼此互不影响。
当两支光线会聚于空间某一点时,它的作用为简单的叠加。
光线的这一性
质,使被拍摄物体各点的光互不影响地进入照相镜头,在成象面上成象。
(3)光的反射定律当光传播到两种不同介质的分界面时,就会改变传播方向,发生光
的反射。
光的反射定律指出:
①入射光线、反射光线和分界面上光投射点的法线在同一平面内,人射光线与反射光
线分别位于法线的两侧。
②人射角和反射角相等。
如图1-2-2所示,入射光线与法线N的夹角记为入射角,用i
表示;反射光线与法线N的夹角记为反射角,用α表示。
则有i=α。
光的反射现象还具有
可逆性,假如光线逆着原来反射光线方向入射到界面上,那么它将逆着原来入射光线的方
向反射出去。
随着界面的不同,反射又可分为定向反射和漫反射。
从一个方向入射到光亮、平整的
镜子上的光线,入射点都落到同一平面上,其反射都向着同一方向,如图1-2-3(a)所示,
则称为定向反射。
当光从一个方向投射到粗糙表面上时(如毛玻璃面等),由于粗糙面可
以看成由许多角度不同的小平面组成,光线便从各个不同的方向反射出去,称为漫反射,
如图1-2-3(b)所示。
但需注意在漫反射现象中,就每一条光线而言都还是遵循反射定律
的。
光的反射,在照相术中起着相当重要的作用。
例如人本身并不发光,但当光线从各个
角度照射到人身上后,光线便可从各个角度有所反射。
我们常利用反射光进行拍照,就是
遵循光的反射定律。