照相机的主要结构

照相机的主要结构

照相机的结构示意图

①机身②镜头③光圈④快门

⑤胶卷⑥卷片器⑦取景框

照相机是一种集光学、机械、化学、电子、材料于一体的仪器，大小部件很多，但其主要部件有镜头、光圈、快门、取景器、测距器、机身、卷片装置、闪光連动和自拍机等。

一、镜头的结构和成像原理

镜头是照相机的眼睛，它和人的眼睛一样，能使被摄物体形成一定的景象，并如实地记录在感光片或者磁盘上。现代照相机机的镜头是一种复式镜头，它是由三、四片或者六、七片不等的凹凸透镜组成。这些镜头口径大，并其表面有镀膜，大大提高了镜头的透光能力和成象的清晰度，克服了单透镜照相机容易出现的变形现象。镜头分为固定镜头和活动镜头两种，都安装在照相机的前端。

1、镜头的成像原理：

构成镜头的主要成分是玻璃透镜。透镜又

分凹透镜和凸透镜两种。凹透镜只能发散光

线，不能成像；凸透镜有聚光的作用，能把

外界的各种光线会集起来，形成一定的影像。现代照相机的复式镜头都具有聚光成像的作用，而凹透镜虽然没有聚光成像作用，但它有校正镜头成像时出现的各种像差的功能。

从凸透镜成像原理图可以看出，凸透镜左边有一个光点，透镜将它的发散光线分别向主轴折射，最后所有的光线会集成一个很清晰的小亮点。这个小亮点就是透镜左边光亮点的“像”，也就是光学上讲的“焦点”。

假如透镜左边的光点换成一个物体，那么在透镜右边就不是一个小光点了，而是这个物体的影像了。

影像倒置：经过透镜聚成的物体的影像，其各个部分的位置和原物体恰恰相反，上下颠倒，左右移位。这是因为光线都是直线传播的，这些光线穿过透镜分别向主轴折射后，到达成像屏上就会聚成一定的影像。这时从图中可看到，从物体下部射来的光线并不会聚在下边，而是在上面；从物体左边射来的光线也不会聚在左边，而是在右面。所以说，物体通过透镜会聚成的影像，其各部分的位置都是和原物体相互倒置的。

2、镜头的焦距：

透镜成像在理想的情况下，同一物点发出的全部光线，通过透镜后仍相交于一点，每一条直线都相对于惟一的一条直线，每一个平面，都对应于惟一的一个

平面。这种物与像一一相对应的关系，叫做共轭

关系。一般地说，被摄物体离镜头30米以上，

即称之为无穷远，用符号“∞”表示。无穷远处

的物体散射出来的光线，通过镜头的透镜形成的像点，就是焦点。从焦点到透镜中心的距离，就

是焦距。焦距用符号“F”来表示。除了变焦镜头以外，其它的镜头的焦距都是固定的。常见的镜头的焦距有2.8cm、3.5cm、5cm、9cm、13.5cm等多种。

镜头焦距的长短，直接影响物体成像的大小。在同一地点，用不同焦距的镜头拍摄同一物体，其形成的影像的大小是不一样的。这个变化的规律是，用的镜头的焦距越长，其物体成像就会越大。反之，镜头的焦距越短，其拍摄物体的影像就会越小。即物体成像的大小与镜头的焦距的长短成正比。镜头焦距增加一倍，物体成像也就增加一倍。如下图所示。

镜头焦距的长短还影响到镜头的透光量、镜头的视角大小和景深的长短。凡是焦距长的镜头，其透光的能力较弱，视角较小，景深较短；而焦距短的镜头，其透光能力就较强，视角也较大，景深较长。因此，在摄影时就要根据不同的需要，选取不同焦距的镜头。

3、镜头口径的光圈系数：

镜头的口径就相当于房子的窗口，窗子越大，进入房子里的光线就越多，室就越明亮。镜头的焦距就相当于房子

的深度。镜头的焦距越长，感光片上得到的光线照度就越弱；镜

头的焦距越短，感光片上得到的光线照度就越强。例如，有两个

口径都为一吋的镜头，但它们的焦距不一样，分别为8吋和16吋，口径与焦距的比值为1：8和1：16，显然，焦距为8吋的镜头比焦距为16吋的镜头的光通量要大。

我们通常把1：8 和1：16的比值写成f8和f16，“f”是一个系数，它表明镜头焦距对镜头口径的倍数。口径相同的镜头，焦距越长，f系数的数值就越大，而f系数的数值就越大，镜头的透光能力就越弱。如f2.8>f3.5>f5.6>f8> f11>f16>f22。

自然界的光线是瞬息变化的，时强时弱。在拍摄时，为了能让所需要的光线完全通过透镜，折射到感光片上，使物体清晰成像，最理想的办法是使镜头的口径能随意调节，控制进入镜头光线的多少，于是，人们就在镜头上安装上了“光圈”装置。

光圈一般都是由十几片微薄的钢片组成，装在复式透镜的中间，由按钮调节圆孔的大小。这些不同口径的圆孔，其主要的功能就是控制通过镜头的光通量。圆孔的大小由数字表示，分别为1.4、2.8、4、5.6、8、11、16、22等，这些光圈的读数与镜头的相对口径大小是一致的。这样，虽然镜头的口径不变，但由于光圈的调节圆孔的大小，也就是调节了镜头口径的大小，以此来调节透过镜头的光通量，使到达感光片上的光的强度始终保持在一个恒定的量上，感光片也就得到了正确的感光。

以上光圈各档的数值通常又称之为光圈系数，都刻在了镜头的边缘上。从光圈系数的排列上可以看出，光圈越小，其通过镜头的光通量就越小，而f系数

的比值却越来越大，从1.4一直递增为22。f系数比值大小，和实际镜头的光通量成反比，也就是说，光圈的读数越大，光圈开的就越小，通过镜头的光通量也就越少。

4、镜头的视角：

镜头的视角围有一定的限度。镜头视角的

大小，取决于镜头焦距的长短和用底片尺寸的

大小。焦距短，底片尺寸大，视角也就大，拍

摄围广；反之，焦距长，而底片小，视角也就小，拍摄

围自然也就小。(右图所示) 一般标准镜头的视角大约在

50度左右。测定镜头视角的方法是：当镜头与底片保持

在焦点距离时，由镜头中心到底片对角线两端所形成的

夹角，即是镜头的视角。例如焦距为6mm、f/2.8 Fisheye-Nikkor AIS的尼康超广角镜头，（左图）极适合于用来创造特别效果，220°的视角比一般的鱼眼镜大出40°，f/2.8的最大光圈使这支镜头能够在极暗的光线条件下进行拍摄。近摄距离：28厘米，5片滤镜置于镜头中的旋转塔上。

5、加膜镜头：

相机镜头的透镜表面，往往呈紫色、米黄色、深蓝色等，这是在镜头透镜的制作时，让氟化物在高度真空中蒸发，在透

镜的表面上就形成了一层带色的薄膜。其目的就是为了尽量减

少光线通过镜头时的反射，降低光线的损失，把尽量多的光线