数码相机的结构.ppt
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1、数码相机的结构v镜头v机身暗相v取景器v光圈v快门v对焦装置v相机的结构测光系统v图象传感器v数摸转换器v微处理器v存储设备v附件取景装置取景装置控制系统控制系统成像系统成像系统控制系统快快门门快门快门是控制感光片曝光时间的装置。是控制感光片曝光时间的装置。一是控制镜头的通光时间,使胶片得到正确的曝一是控制镜头的通光时间,使胶片得到正确的曝光光二是可以调节运动物体的影像,使动体二是可以调节运动物体的影像,使动体“凝固凝固”或使被摄体产生动感。或使被摄体产生动感。在照相机发展早期在照相机发展早期,由于感光材料感光度很低由于感光材料感光度很低,所所需曝光时间很长需曝光时间很长,采用装上、卸下镜头盖
2、来控制曝光采用装上、卸下镜头盖来控制曝光时间。随着感光材料感光度的增高和拍摄要求的不时间。随着感光材料感光度的增高和拍摄要求的不断提高断提高,逐步形成了我们所说的现代意义上的快门。逐步形成了我们所说的现代意义上的快门。镜头快门 焦平面快门 横走式焦平面 帘幕快门 纵走式焦平面快门 叶片快门 羽翼快门镜头快门 焦平面快门 镜前快门镜间快门镜后快门(遮光幕为可卷紧、绕开的柔性帘幕)(遮光幕为可重叠、展开的刚性叶片,多采用钛合金片,铝合金片,甚至聚碳纤维片)a.镜间快门镜间快门优点:优点:结构精密,效率较高,拍摄快速运动物体不结构精密,效率较高,拍摄快速运动物体不变形。用闪光灯拍摄时不受快门速度的限
3、变形。用闪光灯拍摄时不受快门速度的限制。制。缺点:缺点:但由于镜间快门是机械往复运动,其最短快门时间但由于镜间快门是机械往复运动,其最短快门时间较长较长,很难小于很难小于,所以不利于拍摄快速运所以不利于拍摄快速运动物体。动物体。镜间快门比较难于实现更换摄影镜头镜间快门比较难于实现更换摄影镜头使用小光孔(大光圈系数)拍摄时使用小光孔(大光圈系数)拍摄时,各档快门的实际快各档快门的实际快门时间均比光圈全开时稍长一点门时间均比光圈全开时稍长一点b.焦平面快门焦平面快门优点:优点:通过两片通过两片(乃至数片乃至数片)幕帘的缝隙大小控制幕帘的缝隙大小控制有效曝光时间,结构严密,速度较高,可以有效曝光时间
4、,结构严密,速度较高,可以达到达到1/2000秒或更高,曝光均匀,通光量不因快门速度加秒或更高,曝光均匀,通光量不因快门速度加快而减小快而减小缺点:缺点:拍摄运动物体易产生变形拍摄运动物体易产生变形(在帘幕与动体运动方向在帘幕与动体运动方向一致时则产生减速度。运动物体沿一致时则产生减速度。运动物体沿运动方向变长,运动方向变长,反之变短反之变短)反光镜快门反光镜快门是借助单反相机的反光镜作为前遮光片和是借助单反相机的反光镜作为前遮光片和一个与之配合的后遮光片完成对感光材料的一个与之配合的后遮光片完成对感光材料的曝光,属简易快门曝光,属简易快门。六十年代后六十年代后,随着电子技术的发展随着电子技术
5、的发展,无论是无论是镜头快门还是镜头快门还是焦平面快门焦平面快门都开始都开始向电子化方向向电子化方向发展发展,机械快门逐步发展到机械快门逐步发展到电子快门电子快门。电子快门电子快门使照相机用电子元件和执行元件取使照相机用电子元件和执行元件取代了机械快门的一些传动机构代了机械快门的一些传动机构电子快门用电子方法控制快门时间电子快门用电子方法控制快门时间,各档快各档快门时间的精度很高门时间的精度很高,并具有较大的快门时间调并具有较大的快门时间调节范围。目前最短曝光时间可达节范围。目前最短曝光时间可达/12000秒秒(日本美能达(日本美能达xi照相机)照相机),而最长曝光时间而最长曝光时间达到了达到
6、了30秒秒。电子快门的产生,不仅使快门的性能在电子快门的产生,不仅使快门的性能在各方面得到很大的提高,而且更为重要的各方面得到很大的提高,而且更为重要的是使照相机实现了真正意义上的是使照相机实现了真正意义上的自动曝光自动曝光控制,出现了光圈优先,快门优先、程序控制,出现了光圈优先,快门优先、程序等多种曝光控制模式,并进而导致自动调等多种曝光控制模式,并进而导致自动调焦等一系列电子功能的实现,焦等一系列电子功能的实现,也促进了照也促进了照相机向相机向自动化、小型化、多功能化和电子自动化、小型化、多功能化和电子化化方向的发展方向的发展。进入进入90年代后,随着电子快门的不断发年代后,随着电子快门的
7、不断发展和完善,电子快门已在很大程度上取代展和完善,电子快门已在很大程度上取代了机械快门,成为目前照相机快门的主流。了机械快门,成为目前照相机快门的主流。在正常环境下拍摄在正常环境下拍摄,电子快门的稳定性和电子快门的稳定性和可靠性很好可靠性很好。由于电子快门必须要装电压、。由于电子快门必须要装电压、规格等符合要求的电池后才能进行正常工作规格等符合要求的电池后才能进行正常工作,而在低温、潮湿等恶劣环境下而在低温、潮湿等恶劣环境下,电池寿命会电池寿命会急剧下降急剧下降,以至使电子快门无法工作。以至使电子快门无法工作。为此为此,外出拍摄时应外出拍摄时应多备新电池多备新电池,在严寒在严寒地区拍摄时应地
8、区拍摄时应注意保温注意保温。同时。同时,电子快门的电子快门的高温性能也不如机械快门高温性能也不如机械快门,在在高温环境下长高温环境下长时间拍摄时间拍摄,电子快门中的电子快门中的电子元件容易损坏电子元件容易损坏。程序快门程序快门:指预先将曝光组合(光圈系数与快门指预先将曝光组合(光圈系数与快门时间)按预定程序输入到照相机内部存时间)按预定程序输入到照相机内部存储起来的快门。当采用程序快门的照相储起来的快门。当采用程序快门的照相机针对被摄景物测光时机针对被摄景物测光时,每一亮度值对应每一亮度值对应着一组确定的曝光组合着一组确定的曝光组合:被摄景物亮度值被摄景物亮度值愈大愈大,所对应的快门时间愈短所
9、对应的快门时间愈短,光圈愈小光圈愈小(光圈系数值越大)(光圈系数值越大);反之则对应的快门反之则对应的快门时间愈长时间愈长,光圈愈大。光圈愈大。各种类型的快门其结构基本上是相同的各种类型的快门其结构基本上是相同的,一般来说主要一般来说主要由五个部分组成由五个部分组成:启闭机构启闭机构、门机构门机构、T门机构门机构、自拍机构自拍机构闪光同步机构闪光同步机构。启闭机构是控制快门开启和关闭的机构启闭机构是控制快门开启和关闭的机构,在没有延时机在没有延时机构参与作用的情况下构参与作用的情况下,这个机构决定了快门最短曝光时间。这个机构决定了快门最短曝光时间。B门俗称慢门门俗称慢门,在需要长时间曝光时使用
10、在需要长时间曝光时使用。B门状态门状态下、按下快门钮快门即开启,松开则关闭,一般须快门线下、按下快门钮快门即开启,松开则关闭,一般须快门线配合使用。门机构在长时间曝光时任意控制曝光时间的配合使用。门机构在长时间曝光时任意控制曝光时间的长短长短,快门按钮按下快门按钮按下,快门打开快门打开,抬起抬起,快门关闭。慢门机构快门关闭。慢门机构是一种延时机构是一种延时机构,它起作用的时间长短它起作用的时间长短,形成了不同的快门形成了不同的快门曝光时间。曝光时间。有些照相机上标有有些照相机上标有“T”门门、按下快门钮。、按下快门钮。快门开启,关闭快门则需要再按一次快门钮。快门开启,关闭快门则需要再按一次快门
11、钮。自拍机构自拍机构也是一种延时机构也是一种延时机构,在快门打开之在快门打开之前起作用前起作用,以达到自拍的目的。以达到自拍的目的。闪光同步机构受快门启闭机构控制闪光同步机构受快门启闭机构控制,在适当在适当的瞬间接通闪光触点的瞬间接通闪光触点,使闪光灯电路接通。这使闪光灯电路接通。这五部分分别采用不同的结构和材料以及相关五部分分别采用不同的结构和材料以及相关的各种技术就形成现今种类各异的快门的各种技术就形成现今种类各异的快门。完善的快门通常必须具备以下几个方面的作用:完善的快门通常必须具备以下几个方面的作用:一是必须一是必须具备有能够准确调控曝光时间具备有能够准确调控曝光时间的作用,这一的作用
12、,这一点是照相机快门的最基本的作用;点是照相机快门的最基本的作用;二是必须二是必须具备有足够高的快门速度具备有足够高的快门速度,以利于拍摄高速,以利于拍摄高速动动全或有效控制景深;动动全或有效控制景深;三是必须三是必须具有长时间曝光具有长时间曝光的作用,即应设有的作用,即应设有“T”门或门或B门;门;四是具有四是具有闪光同步拍摄的功能闪光同步拍摄的功能;五是具有五是具有自拍的功能自拍的功能,以便于自拍或在无快门线的情况,以便于自拍或在无快门线的情况下进行长时间曝光时,使快门开启。下进行长时间曝光时,使快门开启。对焦装置对焦装置 根据根据物距的远近来改变像距物距的远近来改变像距,就,就是对焦,对
13、焦是靠是对焦,对焦是靠镜头前后移动镜头前后移动来来实现的实现的目测对焦目测对焦测距器对焦测距器对焦综合对焦综合对焦景深对焦景深对焦自动对焦自动对焦照相机上的照相机上的测距器测距器,是调节镜头与被摄体之间距是调节镜头与被摄体之间距离的装置离的装置,对照相机内部结构来说,是调节镜头与,对照相机内部结构来说,是调节镜头与胶片之间的像距。胶片之间的像距。随着科学技术的发展,照相机上的测距器也在不随着科学技术的发展,照相机上的测距器也在不断改进。早期生产的一些照相机,大多没有连动测断改进。早期生产的一些照相机,大多没有连动测距装置。一般都是在可旋转的镜头套圈上刻有物距距装置。一般都是在可旋转的镜头套圈上
14、刻有物距标尺,拍摄时,先以目测确定距离,再将物距标尺标尺,拍摄时,先以目测确定距离,再将物距标尺对在测定的距离读数上,即可摄取清晰的影像。随对在测定的距离读数上,即可摄取清晰的影像。随后又制出附在照相机上独立使用的摄影测距器,单后又制出附在照相机上独立使用的摄影测距器,单独测出物距后,再对好照相机上的物距标尺,可获独测出物距后,再对好照相机上的物距标尺,可获得清晰影像,这种测距器比目测距离准确,但仍不得清晰影像,这种测距器比目测距离准确,但仍不够方便。够方便。现代照相机机身内都设有连动光现代照相机机身内都设有连动光学测距装置,称作学测距装置,称作光学测距器光学测距器,由,由数块透镜和棱镜数块透
15、镜和棱镜构成。构成。镜头旋转时可使测距器连动,通镜头旋转时可使测距器连动,通常是取景、测距合一同时进行,拍常是取景、测距合一同时进行,拍摄取景时将镜头稍加旋转即可测出摄取景时将镜头稍加旋转即可测出准确距离。准确距离。近年来又出现了更为先进的电子近年来又出现了更为先进的电子控制的全自动测距装置,拍摄时,控制的全自动测距装置,拍摄时,无须考虑测距,只要按动快门钮,无须考虑测距,只要按动快门钮,即可摄得清晰的影像即可摄得清晰的影像连动测距连动测距反光调焦反光调焦综合调焦综合调焦手动调焦手动调焦v什么是手动对焦?什么是手动对焦?手动对焦,是一种通过手工转动对焦环手动对焦,是一种通过手工转动对焦环来调节
16、相机镜头从而使拍摄出来的照片清来调节相机镜头从而使拍摄出来的照片清晰的对焦方式,这种方式很大程度上依赖晰的对焦方式,这种方式很大程度上依赖人眼对对焦屏上的影像的判别以及拍摄者人眼对对焦屏上的影像的判别以及拍摄者的熟练程度甚至拍摄者的视力。早期的单的熟练程度甚至拍摄者的视力。早期的单反相机与旁轴相机基本都是使用手动对焦反相机与旁轴相机基本都是使用手动对焦来完成对焦操作的。目前的数码单反相机、来完成对焦操作的。目前的数码单反相机、部分部分135镜头以及高端消费级数码相机都镜头以及高端消费级数码相机都具有手动对焦功能,通过转换具有手动对焦功能,通过转换AF/M对焦对焦模式转换钮,以配合不同的拍摄需要
17、。模式转换钮,以配合不同的拍摄需要。v手动对焦的应用场合和方法手动对焦的应用场合和方法v自动对焦时,相机一般会自动选择离镜头最近、反差最大的物体作为对焦点,自动对焦时,相机一般会自动选择离镜头最近、反差最大的物体作为对焦点,往往会发生相机自动寻找的焦点不是你想要的焦点的情况,或者被拍摄物体往往会发生相机自动寻找的焦点不是你想要的焦点的情况,或者被拍摄物体的位置不符合你的构图,这时就必须要采用手动对焦了。此外,在微距摄影、的位置不符合你的构图,这时就必须要采用手动对焦了。此外,在微距摄影、特殊效果拍摄或昏暗的环境下拍摄,手动对焦功能显得特别有效,这些场合特殊效果拍摄或昏暗的环境下拍摄,手动对焦功
18、能显得特别有效,这些场合自动对焦系统经常不能把焦点锁定在理想的位置。自动对焦系统经常不能把焦点锁定在理想的位置。v设定手动对焦模式后,设定手动对焦模式后,相机内置的自动对焦相机内置的自动对焦系统失效,让用户通系统失效,让用户通过手动操作进行对焦。过手动操作进行对焦。将单反相机和镜头的将单反相机和镜头的对焦模式转换钮拨到对焦模式转换钮拨到M挡,左手托镜头,挡,左手托镜头,食指和大母指转动最食指和大母指转动最前边的对焦圈。眼看前边的对焦圈。眼看取景屏,当看到画面取景屏,当看到画面清晰,或中间的小圆清晰,或中间的小圆圈很清晰,就对焦完圈很清晰,就对焦完成。成。v自动调焦自动调焦照相机的照相机的自动对
19、焦自动对焦是指根据被摄主体是指根据被摄主体的距离。镜头通过自动前后移动完成调的距离。镜头通过自动前后移动完成调焦。焦。第一台自动调焦照相机是第一台自动调焦照相机是1977年柯尼年柯尼卡卡C35AF型照相机,随后其他型号的自型照相机,随后其他型号的自动对焦照相机也相继投入市场。动对焦照相机也相继投入市场。v主动式自动调焦主动式自动调焦v按测距方式按测距方式vv被动式自动调焦被动式自动调焦v中心区自动调焦中心区自动调焦v测距区域测距区域v多心区自动调焦多心区自动调焦v单次调焦单次调焦v调焦系统的工作方式调焦系统的工作方式vv连续调焦连续调焦v两段式两段式v调焦精度调焦精度vv多段式多段式镜头驱动镜
20、头驱动调焦驱动方式调焦驱动方式机身驱动机身驱动按按测距方式测距方式可分为可分为主动式自动调焦主动式自动调焦与与被动被动式自动调焦式自动调焦两种:两种:主动式自动调焦主动式自动调焦是由像机发出超声波或红是由像机发出超声波或红外线,然后由测距系统接收到目标后返回来外线,然后由测距系统接收到目标后返回来的信号进行测距调焦,但远处信号微弱,的信号进行测距调焦,但远处信号微弱,6-7米以外的景物都作无限远处理,依靠景深米以外的景物都作无限远处理,依靠景深或超焦距来保证清晰度,因此这种对焦的方或超焦距来保证清晰度,因此这种对焦的方法适用于法适用于短焦距镜头的傻瓜像机,短焦距镜头的傻瓜像机,在一些高在一些高
21、级单反像机中大都作暗光下或夜间的辅助调级单反像机中大都作暗光下或夜间的辅助调焦装置。焦装置。被动式自动调焦被动式自动调焦即直接接收分析来即直接接收分析来自景物自身的反光,远处同样能准确自景物自身的反光,远处同样能准确调焦,调焦,单反像机单反像机绝大部分是使用这种绝大部分是使用这种调焦方式,近年出现的高级傻瓜像机调焦方式,近年出现的高级傻瓜像机也有采用这种调焦方式的,因为它能也有采用这种调焦方式的,因为它能满足大口径和长焦距镜头景深小的需满足大口径和长焦距镜头景深小的需要。要。按测距区域可分为按测距区域可分为中心区自动调焦中心区自动调焦和和多区域自动多区域自动调焦调焦中心区调焦中心区调焦是早期的
22、、初级的方法,是早期的、初级的方法,它只对画面中心靶区部分进行测距、调它只对画面中心靶区部分进行测距、调焦,主体如不在中心,必须先对主体调焦,主体如不在中心,必须先对主体调焦后锁定,再移动构图、拍摄,很不方焦后锁定,再移动构图、拍摄,很不方便。便。测光系统测光系统 测光系统能够测光系统能够自动测量出被摄景自动测量出被摄景物的亮度物的亮度。早期的测光表都是单体早期的测光表都是单体式的,根据测得的数据调整像机的式的,根据测得的数据调整像机的曝光组合。属于入射式测光。由于曝光组合。属于入射式测光。由于这种测光表精确可靠,要求严格的这种测光表精确可靠,要求严格的专业摄影工作者仍在继续使用。专业摄影工作
23、者仍在继续使用。现代照相机装有内测光系统,现代照相机装有内测光系统,能根据感能根据感光设备感光度和景物亮度测出曝光数据光设备感光度和景物亮度测出曝光数据,既能自动实现适当曝光,也能手控操作,既能自动实现适当曝光,也能手控操作,使用简单,便捷。由于大部分自动曝光照使用简单,便捷。由于大部分自动曝光照相机检测数据为视场平均光值,常受背景相机检测数据为视场平均光值,常受背景明暗的干扰,因而精度不高,往往需要根明暗的干扰,因而精度不高,往往需要根据实际情况适当进行调整。据实际情况适当进行调整。照相机的内测光系统均是测定被摄体反照相机的内测光系统均是测定被摄体反射回来的光亮度,是射回来的光亮度,是反射式
24、测光方式。反射式测光方式。一、测光方式一、测光方式按测光元件的安放位置不同,按测光元件的安放位置不同,照相机的测光可分为照相机的测光可分为外测光外测光和和内测光内测光两种方式:两种方式:(l)外测光方式外测光方式在外测光方式中,测光元件与在外测光方式中,测光元件与照相镜头的光路是各自独立的。这种测光方式照相镜头的光路是各自独立的。这种测光方式广泛应用于平视取景镜头快门照相机中,它具广泛应用于平视取景镜头快门照相机中,它具有足够的灵敏度和准确度。单镜头反光照相机有足够的灵敏度和准确度。单镜头反光照相机一般不使用这种测光方式。一般不使用这种测光方式。(2)内测光方式内测光方式这种测光方式是通过照相
25、镜头来这种测光方式是通过照相镜头来进行测光,即所谓进行测光,即所谓TTL测光,与摄影条件一致,在测光,与摄影条件一致,在更换照相镜头或摄影距离变化、加滤色镜时均能进更换照相镜头或摄影距离变化、加滤色镜时均能进行自动校正。目前几乎所有的单镜头反光照相机都行自动校正。目前几乎所有的单镜头反光照相机都采用这种测光方式。采用这种测光方式。测光方式v矩阵测光矩阵测光v中心加权测光中心加权测光v点测光点测光成像系统成像系统成像系统观察图像效果并决观察图像效果并决定是否保存定是否保存v由由CCDCCD、A/DA/D(模(模/数转器)、数转器)、DSPDSP(数字信号处理器)、(数字信号处理器)、LCDLCD
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