摄影教案一

摄影教案（一）摄影术基本概念

教学目的与要求：

要求学生了解摄影术的诞生、发展及对社会的影响。找出摄影的发展和科学技术进步是相辅相成的答案。

重点：摄影术诞生的契机条件。

难点：摄影术发展的因素。

教学程序：

一、摄影概述

1、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。

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。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，就会发生反射。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，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧。

②反射角和入射角相等。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，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。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。

（4）光的折射定律——当光传播到两种不同透明介质的分界面时，同时还会发生折射。光的折射定律指出：

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人射角和反射角除了垂直入射外一般不等。两个角的正弦比等于光在这两种介质内部的速度之比。

（5）凸透镜成像定律——当物体发出的光通过凸透镜时,由于折射现象的存在，使得在透镜另外一侧可能产生一个物体的像，其规律是：

①物距的倒数+像距的倒数=焦距的倒数。

②像的大小/物的大小=像距/物距。

在摄影技术中，一般来说，物距较像距和焦距大得多。

2、摄影术的基本原理

在摄影中，通常使用照相机或者照相暗盒（Cameraobscura）作为照相设备，利用光学胶卷或者数码存储卡作为记录介质。但也有例外，比如ManRay于1922年发明的实物投影法（rayographs）就是利用影子在相纸上成像，而不需要用到照相机。照相利用的是小孔成像原理。为了保存影像信息，一般还要使用感光介质。完整的影像记录，再现技术被称为摄影术。

小孔成像原理（针孔模型）

现实影像被依据针孔成像原理设计的光学结构转化后投射到影像纪录接口（软片/CCD）上，介质记录了光学信息并转化为元信息（潜影或元数据），该信息通过化学或数字流程转化为可被再次识别的现实影像副本。摄影包含静态的图片摄影和动态的电影、电视摄影，它们同属于基于时间的媒体形式（time-basedmedia）。背景资料：

小孔成像

小孔成像是古典光学中一种重要成像现象。如果在烛焰与光屏之间放一个带有小孔的遮光板，就可以在光屏上得到一个倒立的烛焰的像，这一现象被称为小孔成像。小孔成像是说明光沿直线传播的典型例证。早在2300多年前的战国时代，中国伟大的古代科学家墨子进行了世界上最早的小孔成倒像的实验，发现了小孔成像的光学原理，并给予了精辟的解释。在西方关于小孔成像的记载，最早见于古希腊著名哲学家、美学家亚里士多德的著作中。公元1000年阿尔哈赞开始利用小孔成像研究黑盒子。1267年英国哲学家R·培根因描写了利用

小孔观看日食的现象被教会以施巫惑众罪名处死。1490年意大利画家达·芬奇再一次利用小孔镜头做了黑盒子实验。在16世纪文艺复兴时期，欧洲出现了供绘画用的“成像暗箱”。

小孔暗箱虽能成像并得到应用，但是不能解决影像亮度和清晰度的矛盾，于是出现了有透镜的暗箱形成的照相机的雏形。带透镜的暗箱虽然能观察景物，但却不能把看到的景物永久保存，后来的人们开始对影像如何复制的问题进行了思考。19世纪30年代法国发明家达盖尔发明了世界上第一台根据小孔成像原理制造的可携式木箱照相机并于1839年8月19日正式公布了“达盖尔银版摄影法”，这一天被世界公认为摄影术的诞生日。由此小孔成像技术在摄影领域开始了广泛的应用，使人们的摄影梦想成为现实。背景资料：

小孔成像实验

材料：能套在一起的圆纸筒，半透明白纸，不透明厚纸，浆糊（透明胶），缝衣针。

制作实验：

⒈找两个能紧密套在一起的圆纸筒，在大纸筒的一个底部粘上不透明厚纸，并用缝衣针扎一个小孔，在小纸筒的一个底部粘上半透明的白纸作屏幕，并把两个纸盒套在一起。

⒉将大纸盒扎有小孔的一面对着点燃的蜡烛（或室外物体），拉动小纸盒（或大纸盒），眼睛通过小纸盒可以看到屏幕上物体的倒立的像，并且能控制像的放大或缩小。

土照相机制作实验

材料：能套在一起的圆纸筒，半透明白纸，和纸筒底面一样大的凸透镜，浆糊（透明胶）。制作实验：

⒈找两个能紧密套在一起的圆纸筒，在大纸筒的一个底部粘上凸透镜，在小纸筒的一个底部粘上半透明的薄纸作屏幕，并把两个纸筒套在一起。

⒉将大纸筒粘了凸透镜的一面对着物体，拉动小纸盒（或大纸盒），眼睛通过小纸盒可以看到屏幕上物体的倒立的像，并且能使物体的像放大或缩小。

3、历史上人们对摄影术的幻想

1760年，一本名叫《基凡提》的科幻小说描绘了一种人们向往已久的情景：即不经画家之手就能把所看到的景物固定在画布上。为了把会消失的影像永远地凝固下来，人们制造出一种黏性物质，把这种物质涂在画布上，对准要描绘的物体，这时涂有黏性物质的画布可以很快地把影像固定在上面。固定好后，把画布拿到一个黑暗的地方晾干。一段时间后，画布上的影像就凝固了，其描绘的景物足以乱真，而且这影像永远也不会消失。这与我们现在的摄影有者很多的相似之处。

二、影术的诞生及发展1、影术的诞生

（1）“牛眼”——17世纪德国科学家斯切温特发明的“牛眼”曾经流行于欧洲大陆,这种小设备是在一木球两端钻孔,孔两端安装透镜,利用短焦距造成广角效果,也许这个就算是最早的简易广角镜了。利用逆光投影暂存活动影像的方式也是人类摸索影像存储中不可或缺的阶段,如中国的皮影戏、针孔成像、暗箱成像等。

（2）“光影画箱”——到了19世纪，西方的画家为了取得更精确的写实效果，开始普遍使用一种叫作“光影画箱”的辅助性绘画工具。这种工具颇似后来的单镜头反光式照相机，由一密闭的木箱，光学透镜、反光板和毛玻璃景屏组成。使用时用透镜对准明亮的景物，光线通过透镜形成人工影像，再由与透镜光轴成角的反光板反射，到达平放顶部的景屏就形成精确、明亮、视场可随意调整的物影，如在景屏上覆以薄纸，便可用碳笔描摹成画了。“光影画箱”实际已完成了摄影技术一个重要方面，即成像设置照相机雏型的探索。

（3）尼埃普斯的“日光刻蚀法”——以日光作用于感光柏油，从而达到将影象永久固定在玻璃或金属板上的方法。这是世界上最早的摄影技术系统。1826年，法国人尼埃普斯将一种印刷用的沥青涂在金属板上，然后用金属板放置于暗箱中拍摄出了窗外景物，虽然画面很粗糙，却是世界上第一张照片。尼埃普斯的发明大大地激发了后来者的灵感，也促成了摄