照相机镜头的光学原理

照相机镜头的光学原理

镜头的调节主要是指焦距和光圈的调节。大多数镜头都标有距离指示，告诉你镜头调焦的远近、景深范围的大小，以及清晰聚焦区域的宽窄。影响景深的三个因素是光圈，被摄体到照相机的距离，以及镜头的焦距。焦距最短的镜头对准无限远聚焦时，其最小的有效光圈能产生最大景深。也就是说光圈越大，焦距越长，被摄体距离越近，景深就越小。

光圈的调整是控制胶片曝光的一个重要因素。最佳光圈的选择有赖于景物所需的景深多少和快门速度的调定。快速快门能凝固被摄体的动作，避免照相机抖动影响景象质量，而慢速快门能产生模糊影象。

镜头的选择

选择快镜，也就是选择最大孔径的镜头，在低照度时，镜头的速度影响曝光。

聚焦和光圈

景深:被摄体周围适度清晰聚焦的范围对最终影象的出现起着至关重要的作用。为了充分利用镜头上提供的所有光圈，可把照相机固定在三脚架上，以防照相机抖动。这里所示的两张照片均采用相同的曝光量，但第一幅（下图）是按1/60秒、f/16拍摄的。此间所有其他光圈和快门速度的组合也能够产生曝光正确的影象。

f/光圈数和光圈大小

调定在某一f/光圈数时的任何种类的镜头能够透射过几乎相同光量的影象，因为光阑直径直接与焦距相关，例如，一只80毫米的镜头在使用5毫米的光阑直径时，光圈必定调节在f/16上。因此镜头的焦距在除以光阑直径后，就得到相应的f/光圈数。

焦距标记

调节调焦环螺纹，镜头从照相机处伸出，随着调焦环的转动，通过放认对准固定参看符号的标记，你就可以发现正在调节的焦距。

光圈调节

向上转动光圈环至下一个f/光圈数（例如从f/4到f/5.6）,光圈大小减半（即达到胶片的光量减半）；向下转动光圈环至下一个f/光圈数（例如从f/4到f/2.8）。光圈大小增加一倍。

景深范围

随着镜头对被摄体聚焦，可在固定参看符号两边寻找对应于（或接近）己调定的光圈f/数，辨认焦距标记下相对的数值，便可决定有效景深。

景深的作用

光圈大小的改变：通过相同焦距的镜头对相同距离的被摄体聚焦，该示说明光圈大小的调整是如何改变景深的。一般来说，被摄体的前景深扩大1/3，后景深则扩大2/3，光

圈越小，景深越大。F/2光圈的景深远远小于f/16光圈的景深。

∙被摄体至照相机的距离：即使采用同样的焦距和光圈，景深在一定程度上如何受制于被摄体至照相机的距离。被摄体距照相机越近，景深就越小。镜头对15英尺（4.5米）处

聚焦所产生的景深比镜头对5英尺（1.5米）处聚焦所产生的景深要大得多。

∙镜头的改变：在相同物距和光圈的情况下，使用不同焦距的镜头可改变景深，镜头焦距越短，最深越大，对于超广角镜（8---15毫米），景深非常大，以致无需调焦，因为每一级光圈的景深都是清晰的。

光学变焦与数字变焦的区别

光学变焦是通过改变CCD与透镜的焦点距离来放大图像的。

数字变焦采用了与光学变焦截然不同的结构。数字变焦有多种方式，其中最普通的是提取CCD拍摄到图像的局部，并通过数字处理来扩大图像的方式。但是，在这种方式下，进行修饰处理时总会出现图像画质恶化的现象。因此，在配备光学、数字两种变焦的相机中，只有在把图像放大到光学变焦无法完成的范围时，才会使用数字变焦。

目前，各相机制造商正在开发减少图像恶化的技术，并配备在自己的产品中。另外，图像放大后，用户在个人电脑上处理时就会即费功夫又耗时间。由于数字变焦在拍摄时能够自动进行上述处理，因此相当方便。

另外，在数字变焦中，也有象富士胶卷“FinePix”系列那样的虽然分割图像但不进行放大的类型。