照相机构造原理（10）——调焦与测距原理
编者按：
实际照相时，被照物体与照相机的相对距离，每次总是有变化的。由高斯公式1/l'-1/l=1/f'可知，对于不同的照相距离l，其照相光学系统的象距l'也将随着变化。为了使不同距离的被摄物体能够正确地成象在焦平面（即胶片平面）上以得到清晰的影像，必须随时调整镜头与胶片平面之间的距离l'来适应物距l的变化。
一、调焦原理
实际照相时，被照物体与照相机的相对距离，每次总是有变化的。由高斯公式1/l'-1/l=1/f'可知，对于不同的照相距离l，其照相光学系统的象距l'
也将随着变化。为了使不同距离的被摄物体能够正确地成象在焦平面（即胶片平面）上以得到清晰的影像，必须随时调整镜头与胶片平面之间的距离l'来适应物距l的变化。镜头的这种调整过程就称为调焦。为了正确地进行调焦，一般在调焦前还要测定出被摄物体到胶片平面之间的距离，这个过程便称为测距。
二、照相机镜头的调焦方式
照相机镜头的调焦通常采用下述三种方式来进行：
(1)改变象距的调焦方式照相机镜头对无穷远物体对焦时，它成象在镜头的焦平面上，即l'=f'。当摄影距离缩短成有限距离时，如7m，3m，…(指被摄体到照相机胶平面之间的距离)，象距l'都会拉长。实际上135照相机的胶片位置是相对不变的，因此只能将整个镜头向前伸出有限距离x'，此增大量只有这样才能保证象点正确地落实在胶片平面上，以保持象面的清晰度。这种保持镜头焦距不变而改变象距的调焦方式又称整组调焦。此增大量x'称调焦
量。
这种调焦方式在使用时，只需转动镜头上的调焦环，调焦环上刻有与调焦量
对应的底片与被摄景物之间的距离标尺，调焦环带动镜筒上的多头螺纹，让
镜头产生轴向移动，使镜头的焦点落实在胶片平面上。由于是整组移动镜头，镜片之间的相对位置固定不变，因此能始终保持镜头的成象质量处于最佳状态。
(2)改变焦距的调焦方式这种调焦方式是通过移动镜头中某组镜片的轴向位置，从而稍微变动了镜头的焦距，以使物距变化时能保持象距不变。为前组
调焦示意图，它是最常采用的调焦方法之一。可以前组单片调焦，也可以前
组一齐移动调焦。此外还有采用中组或后组的调焦形式。这种调焦方式的优
点是调焦时整个镜头可保持不动，调焦量小，调焦机构也较简单。变焦镜头
由于镜片多，体积大，整组移动有困难，往往多采用这种方式调焦。
(3)固定焦点方式目前市场上供应的简易型照相机的镜头位置大多是固定不变的。即不管物距多少，照相机的镜头与胶片之间的距离始终固定不动，这
种调焦方法称为固定焦点法。尽管这样，由于限制了弥散圆的大小，照相机
的拍摄质量也还是有一定保证，实际上此类照相机是利用“景深”调焦，又
称超焦距法。
三、照相机的调焦方法
无论采用何种调焦方式，我们都必须使被摄体的物距l和象距l'满足高斯公式，只有这样才能在胶片平面上获得清晰的象。通常用下述方法来获得正确
的调焦。
1、测距法
这种方法是首先测出被摄体至胶片平面之间的距离，根据调焦方式确定此时的调焦量，然后再使整个镜头或前组作相应的转动，以使在胶片平面上获得清晰的影像。根据测距方式的不同又可分为估测法和三角测量法：
(1)估测法就是摄影者根据目测或步量的形式，首先确定摄影距离，并据此来转动或调节镜头上的调焦环，使其距离刻度或远景、中景、近景标记与镜头上的基准标记对准。这种调焦方法用在镜头焦距较短。相对孔径较小的照相机上，可获得足够清晰的照片。
(2)三角测量法就是利用数学中的三角关系来进行测距、调焦。主要应用于带测距器的照相机中，这种照相机的测距和调焦是联动的，只要使取景器中的双象重合，测距和调焦即告完成。这种方法可以使镜头得到准确的调焦，从而保证底片上影像的清晰度。此方法常用在带有逆伽利略式取景器的照相机上。
(3)视差由于旁轴取景器的取景光轴位于摄影镜头光轴的旁侧，故视界范围有所偏移，因此有视差存在。设取景器光轴与摄影镜头光轴相距为v。当对物距l的物平面摄影时，在胶片上的成象范围为TT'，而取景范围却是SS'。此时取景光轴上的点P通过摄影镜头成象，其象点不在胶片中心O，而是偏离一个距离ε，ε称为视差量。由相似三角形关系，有ε/v=l'/l，ε=l'v/l。又由几何光学可知，1/l+1/l'=1/f'。于是可有ε=vf'/(l-f')式中，v与f'
为结构常数，因此视差量ε随物距l而变化。l越大，视差就越小。当对无限远处调焦时，l-> ∞，由视差ε->0。
2、聚焦检测法
这种方法是通过人眼观察象面或对焦板上的影像是否清晰来判断聚焦是否合适的方法。它又分为对比法和裂像法。
(1)对比法
当我们观察一个景物的轮廓时，影像轮廓边缘越清晰，则它的亮度梯度就越大，或者说景物边缘处与它的背景之间的对比度就越大。反之，离焦的象，它的轮廓边缘就模糊不清，亮度梯度或对比度就下降。如毛玻璃对焦板就是采用这种方法。
(2)裂像法
在对焦板位置上放置裂像光楔或微棱镜，当焦点正好位于裂像光楔的交点上或微棱镜的顶点上的时候，我们看到的只是一个清晰的象点；当焦点偏离上述位置时，通过裂像光楔看到的是两个分开的象，而通过微棱镜看到的则是许许多多分开的象，造成一种影像模糊的感觉。用裂像光楔和微棱镜对焦板对焦就是根据这个原理进行的。
因为对焦平面与胶片平面完全共轭，人们只需通过眼睛来观察相当于胶片成象平面的对焦屏。只要对焦屏上的裂像重合和微棱区影像是清晰的，则胶片平面上的象必然清晰；反之亦然。对焦屏可以做成不同的结构形式，如毛玻
璃表面状、微圆锥面状、微棱镜状、带裂像光楔的、带环带透镜的，等等。聚焦检测的调焦方法主要应用于单镜头反光照相机上。
本文摘自再生资源回收-变宝网（https://www.doczj.com/doc/0619423613.html,）照相机的组成及工作原理 照相机简称相机，是一种利用光学成像原理形成影像并使用底片记录影像的设备。很多可以记录影像设备都具备照相机的特征。 一、照相机的组成 镜头 取景器 快门和光圈 输片计数机构 机身 二、照相机的工作原理 照相机品种繁多，按用途可分为风光摄影照相机、印刷制版照相机、文献缩微照相机、显微照相机、水下照相机、航空照相机、高速照相机等；按照相胶片尺寸，可分为110照相机(画面13×17毫米)、126照相机(画面28×28毫米)、135照相机(画面24×18，24×36毫米)、127照相机(画面45x45毫米)、120照相机(包括220照相机，画面60×45,60×60,60×90毫米)、圆盘照相机(画面8.2x10.6毫米)；按取景方式分为透视取景照相机、双镜头反光照相机、单镜头反光照相机。 三、照相机的分类划分 1、照相机根据其成像介质的不同
可以分为胶片相机与数码照相机以及宝丽来相机。胶片相机主要是指通过镜头成像并应用胶片记录影像的设备。而数码照相机则是应用半导体光电耦合器件和数字存储方法记录影像的摄影设备，有使用方便，照片传输方便，保存方便等特点。宝丽来相机又称一次成像相机，是将影象直接感光在特种像纸上，可在一分钟内看到照片，合适留念照等。 2．按照相机使用的胶片和画幅尺寸 可分为35mm照相机(常称135照相机)、120照相机、110照相机、126照相机、中幅照相机、大幅照相机、APS相机、微型相机等。135照相机使用35mm胶片，其所拍摄的标准画幅为24mm X 36mm，一般每个胶卷可拍照36张或24张。 3．按照相机的外型和结构 可分为平视取景照相机(VIEWFINDER)和单镜头反光照相机（单反相机）。此外还有折叠式照相机、双镜头反光相机、平视测距器相机(RANGFINDER)、转机、座机等等。 4．按照相机的快门形式 可分为镜头快门照相机(又称中心快门照相机)、焦平面快门照相机、程序快门照相机等。 5．按照相机具有的功能和技术特性
照相机成像原理和构造 光博会后看到照相机后的观后感，了解照相机原理及构造，以下资料来自专业人士介绍以及所学工程光学教材知识。 照相机的镜头是一个凸透镜，来自物体的光经过凸透镜后，在胶卷上形成一个缩小、倒立的实像。 胶卷上涂着一层感光物质，它能把这个像记录下来，经过显影、定影后成为 底片，用底片洗印就得到相片。 照相时，物体离照相机镜头比较远，像是倒立、缩小的。 照相机是用于摄影的光学器械。被摄景物反射出的光线通过照相镜头(摄景物镜)和控制曝光量的快门聚焦后，被摄景物在暗箱内的感光材料上形成潜像，经冲洗处理(即显影、定影)构成永久性的影像,这种技术称为摄影术。
最早的照相机结构十分简单，仅包括暗箱、镜头和感光材料。现代照相机比较复杂，具有镜头、光圈、快门、测距、取景、测光、输片、计数、自拍等系统，是一种结合光学、精密机械、电子技术和化学等技术的复杂产品。 1550年，意大利的卡尔达诺将双凸透镜置于原来的针孔位置上，映像的效果比暗箱更为明亮清晰；1558年，意大利的巴尔巴罗又在卡尔达诺的装置上加上光圈，使成像清晰度大为提高；1665年，德国僧侣约翰章设计制作了一种小型的可携带的单镜头反光映像暗箱，因为当时没有感光材料，这种暗箱只能用于绘画。 1822年，法国的涅普斯在感光材料上制出了世界上第一张照片，但成像不太清晰，而且需要八个小时的曝光。1826年，他又在涂有感光性沥青的锡基底版上，通过暗箱拍摄了一张照片。 1839年，法国的达盖尔制成了第一台实用的银版照相机，它是由两个木箱组成，把一个木箱插入另一个木箱中进行调焦，用镜头盖作为快门，来控制长达三十分钟的曝光时间，能拍摄出清晰的图像。 1860年，英国的萨顿设计出带有可转动的反光镜取景器的原始的单镜头反光照相机；1862年，法国的德特里把两只照相机叠在一起，一只取景，一只照相，构成了双镜头照相机的原始形式；1880年，英国的贝克制成了双镜头的反光照相机。 随着感光材料的发展，1871年，出现了用溴化银感光材料涂制的干版，1884年，又出现了用硝酸纤维(赛璐珞)做基片的胶卷。 随着放大技术和微粒胶卷的出现，镜头的质量也相应地提高了。1902年，德国的鲁道夫利用赛得尔于1855年建立的三级像差理论，和1881年阿贝研究成功的高折射率低色散光学玻璃，制成了著名的“天塞”镜头，由于各种像差的降低，使得成像质量大为提高。在此基础上，1913年德国的巴纳克设计制作了使用底片上打有小孔的、35毫米胶卷的小型莱卡照相机。 不过这一时期的35毫米照相机均采用不带测距器的透视式取景器。1930年制成彩色胶卷；1931年，德国的康泰克斯照相机已装有运用三角测距原理的双像重合测距器，提高了调焦准确度，并首先采用了铝合金压铸的机身帘快门。
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
照相机构造原理（10）——调焦与测距原理 编者按： 实际照相时，被照物体与照相机的相对距离，每次总是有变化的。由高斯公式1/l'-1/l=1/f'可知，对于不同的照相距离l，其照相光学系统的象距l'也将随着变化。为了使不同距离的被摄物体能够正确地成象在焦平面（即胶片平面）上以得到清晰的影像，必须随时调整镜头与胶片平面之间的距离l'来适应物距l的变化。 一、调焦原理 实际照相时，被照物体与照相机的相对距离，每次总是有变化的。由高斯公式1/l'-1/l=1/f'可知，对于不同的照相距离l，其照相光学系统的象距l' 也将随着变化。为了使不同距离的被摄物体能够正确地成象在焦平面（即胶片平面）上以得到清晰的影像，必须随时调整镜头与胶片平面之间的距离l'来适应物距l的变化。镜头的这种调整过程就称为调焦。为了正确地进行调焦，一般在调焦前还要测定出被摄物体到胶片平面之间的距离，这个过程便称为测距。 二、照相机镜头的调焦方式 照相机镜头的调焦通常采用下述三种方式来进行： (1)改变象距的调焦方式照相机镜头对无穷远物体对焦时，它成象在镜头的焦平面上，即l'=f'。当摄影距离缩短成有限距离时，如7m，3m，…(指被摄体到照相机胶平面之间的距离)，象距l'都会拉长。实际上135照相机的胶片位置是相对不变的，因此只能将整个镜头向前伸出有限距离x'，此增大量只有这样才能保证象点正确地落实在胶片平面上，以保持象面的清晰度。这种保持镜头焦距不变而改变象距的调焦方式又称整组调焦。此增大量x'称调焦
量。 这种调焦方式在使用时，只需转动镜头上的调焦环，调焦环上刻有与调焦量 对应的底片与被摄景物之间的距离标尺，调焦环带动镜筒上的多头螺纹，让 镜头产生轴向移动，使镜头的焦点落实在胶片平面上。由于是整组移动镜头，镜片之间的相对位置固定不变，因此能始终保持镜头的成象质量处于最佳状态。 (2)改变焦距的调焦方式这种调焦方式是通过移动镜头中某组镜片的轴向位置，从而稍微变动了镜头的焦距，以使物距变化时能保持象距不变。为前组 调焦示意图，它是最常采用的调焦方法之一。可以前组单片调焦，也可以前 组一齐移动调焦。此外还有采用中组或后组的调焦形式。这种调焦方式的优 点是调焦时整个镜头可保持不动，调焦量小，调焦机构也较简单。变焦镜头 由于镜片多，体积大，整组移动有困难，往往多采用这种方式调焦。 (3)固定焦点方式目前市场上供应的简易型照相机的镜头位置大多是固定不变的。即不管物距多少，照相机的镜头与胶片之间的距离始终固定不动，这 种调焦方法称为固定焦点法。尽管这样，由于限制了弥散圆的大小，照相机 的拍摄质量也还是有一定保证，实际上此类照相机是利用“景深”调焦，又 称超焦距法。 三、照相机的调焦方法 无论采用何种调焦方式，我们都必须使被摄体的物距l和象距l'满足高斯公式，只有这样才能在胶片平面上获得清晰的象。通常用下述方法来获得正确 的调焦。
照相机的构造与使用 第一节照相机的工作原理和主要组成成分 1.照相机的工作原理 照相机工作时镜头把被摄景物成像在胶片上，通过控制快门的开闭，胶片即被曝光形成潜影，从而完成一次拍摄动作。换装胶片或推进胶片，可以进行二次拍照。 2.照相机的主要组成成分 ●主体 ●镜头：景物成像 ●取景器:选择拍摄范围，确定画面构图 ●快门：控制曝光时长 ●输片机构：拉走已曝光胶片，推进未曝光胶片 ●计数器：记录已拍胶片的数目 第二节照相机的种类 1、按用途进行分类 ●大型照相机：用于团体合影 ●中型照相机 ●特殊功能照相机：全天候照相机，摆头式照相机，立体照相机， 显微照相机，一步成像照相机
●普通照相机：例如各种型号的135照相机，120照相机 ●数字照相机 2、按画面规格进行分类 ●散片用照相机：大多在照相馆和印刷单位使用。 ●135照相机 ●120照相机 3、按取景方式进行分类 ●同轴取景照相机：最大特点是直接用摄影镜头兼作取景物镜， 因此，摄影与取景具有同一光学主轴，所以称同轴取景。 ●旁轴取景照相机：特点是有自己独立的取景物镜和目镜，它的 取景光学主轴位于镜头光学主轴旁边，并彼此平行。 4、按照相机的快门种类进行分类 ●镜头快门式照相机：这种照相机的快门放置在镜头光学系统中 间或紧靠镜头后面 ●焦平面快门式照相机：这种照相机的快门安装位置接近在焦平 面，主要用在高级单镜头反光照相机上。 5、按自动化程度进行分类 ●手动曝光式照相机 ●半自动控制曝光式照相机
●自动快门照相机：也称光圈优先式照相机，照相机的光圈可以 优先选定，拍摄时根据测光结果，电路自动控制快门速度。 ●自动光圈照相机：也称速度优先式照相机，使用时，首先把快 门速度选定，镜头光圈根据测光结果自动控制。 ●双优先式自动照相机：既可以速度优先又可以光圈优先。 ●程序快门式照相机：也称“傻瓜”相机，使用时，根据测光结 果自动选择一组光圈、速度达到合适的曝光。 ●焦点优先式照相机：在拍摄过程中，当调焦不清楚时，快门不 能释放，所以能确保拍摄质量。这种相机还具备自动调焦和自 动曝光系统。 ●多功能数字照相机 第三节照相机的镜头 1、照相机镜头的结构 ●对称式正光镜头：在光圈叶片两旁的镜片数目和组合都相同。 ●非对称式正光镜头：在光圈叶片两旁的镜片数目和组合不相同。 一般多用于广角镜头、远摄镜头和变焦距镜头。 2、照相机镜头的成像原理
多光谱相机原理及组成 多光谱成像技术自从面世以来,便被应用于空间遥感领域。而随着搭载平台的小型化和野外应用的需求，光谱成像仪在农业、林业、军事、医药、科研等领域的需求也越来越大。而在此之前成像技术并没有那么高，只能对特定的单一的谱段进行成像。虽然分辨率高但是数据量大难以进行分析、存储、检索，而多光谱成像是将所有的信息结合在一起，这不仅仅是二维空间信息，同时也把光谱的辐射信息也包含在内，从而在更宽的谱段范围内成像。 多光谱相机的基本构成 1.光学系统 可以在各个谱段内范围内成像，可以很好的的控制杂散光，是多光谱相机最重要的部分，对工作谱段范围和分辨能力起了决定性的作用，还可以设定工作焦距视场角大小等 2.控制和信息处理器 控制监督多光谱相机的整个工作过程，并收集图像数据，并进行储存。 3.热控装置 由温度控制器、隔热材料、散热器、热控涂层等组成 4.其他结构 物镜、电路系统、探测器及其他零配件 多光谱相机的工作谱段范围 人眼所能能识别的光谱区间为可见光区间，波长从400nm到700nm;普通数码相机的光谱响应区间与人眼识别的光谱区间相同，包含蓝、绿、红、三个波段;而多光谱相机的工作谱段范围在其基础上，可以分可见光、近红外光、紫外光等每台多光谱相机的分辨率不同，所应用的领域也不同 就比如说我们在做植被调查的时候，植被的可见光波段对绿色比较敏感对红色和蓝色反射较弱。相对于可见光波段，植被在近红外波段具有很强的反射特性，多数植被在可见光波段的光谱差异很小。而在近红外波段的光谱差异更大，光谱差异越明显越有利于分类。 光谱特性 我们知道像素运用复杂的大气准则来，复原反射光谱和辐射光谱所的到的数据分析，得到不同物质的反射率不同，称之为光谱特征。如果有足够的光谱特证，可用于识别场景中的专用材质，其中包括光谱范围、宽度、分辨率。范围是指相机获取图像来自的光谱段，谱段的宽度反映了谱段设置的要求、通过努力衡量大气中物质的光谱特性还有传感器的光谱响应，就要考虑大气中的吸收和散射。多光谱相机的光学系统 光学系统是指由透镜、反射镜、棱镜和光阑等多种光学元件按一定次序组合成的系统。通常用来成像或做光学信息处理。曲率中心在同一直线上的两个或两个以上折射(或反射)球面组成的光学系统称为共轴球面系统，曲率中心所在的那条直线称为光轴。其中参数包括焦距、视场角、相对孔径等。 多光谱相机的反射光学系统 如果光学系统中的光学镜片为反射镜，则此系统称之为反射系统，反射式光学系统最大的优势就在于其光谱范围很大，对各个谱段都适用，并且不需要矫正二级光谱，但是因选用的是非球面镜片，会使系统的加工和装配变得十分困难，增加制作工艺难度
一、人眼成像的原理 摄影又称摄影术，就是人们通使用照相机把反射在景物上的光线，通过镜头在感光材料上感光而形成影像的过程。所以有些国家把照相机称为“照光机”，这是比较准确的，也就是说，摄影的过程并不是把景物摄录下来，而是把景物反射出的光线记录在感光材料上，形成的影像本不是景物的影像，而是光线在感光材料上形成了潜影。 照相机最早是谁发明的已无从查考，但第一个在底片的银盐上成像的是法国人达盖尔，就是今天的数码成像也是在达盖尔的银盐成像的基础上发展起来的，成像的原理一直不变。 归根结底，照相机是对人眼的仿生，照相机成像的原理与人眼看到景物在视网膜上成像的原理也是一样的——当然人眼比世界上最先进的照相机都更为先进，结构也更为复杂。下图就是人眼接受外界光线而成像的结构图。（这可是UU比照着生物老师的教科书画的，差点累死） 图（1）简约眼视网膜像的形成图
从上图我们可以看出，人眼中的晶状体就如同一个凸透镜，物体AB经过晶体透过节点后，会在视网膜上形成像ab，当然进入眼中的光线还必须通过瞳孔而到达后主焦点，而瞳孔则会根据光线的强弱自动调节其开孔大小。 眼睛之所以能看见周围的各种物体，一是必须有光，二是眼球内可以成像的构造。当我们睁开眼睛，从周围物体发射或反射而来的光，穿过瞳孔和晶状体，聚集在眼睛后面的视网膜上，形成这些物体的图像。连接视网膜的视神经立即把这些信息传送到大脑，所以我们就能看到这些物体。人以左右眼看同样的对象，两眼所见角度不同，在视网膜上形成的像并不完全相同，这两个像经过大脑综合以后就能区分物体的前后、远近，从而产生立体视觉。当然就这一点而言，照相机只相当于人的一只眼，不可能产生立体的感觉了。 二、照相机的工作原理 明白了以上的道理，我们就很容易理解照相机的成像原理了。下图是简易照相机的成像光路图。
汽车各部位工作原理（图示） 差速器具有三种功能： 使发动机动力指向车轮 相当于车辆上的最终传动减速器，在变速器撞击车轮之前最后一次降低其旋转速度 在以不同的速度旋转期间向车轮传输动力（这是将它称为差速器的原因） 本文将介绍汽车需要差速器的原因，以及差速器的作用和缺点。我们还将介绍几种防滑差速器，也称为限滑差速器。为什么需要差速器？车轮旋转的速度是不同的，尤其是转弯时。在以下动画中可以看到转弯时每个车轮行驶不同的距离，并且内侧车轮比外侧车轮行驶的距离短。由于速度等于行驶的路程除以通过这段路程所花费的时间，因此行进路程较短的车轮行驶的速度就较低。同时请注意，前轮与后轮的行驶距离也不同。对于汽车上的非驱动轮（后轮驱动汽车的前轮或前轮驱动汽车的后轮），这并不是问题。因为在前轮和后轮之间没有连接，所以它们独立旋转。但是驱动轮被连接到一起，以便单个发动机和变速器可以同时使两个车轮转动。如果汽车没有差速器，车轮必须锁止在一起，以便以相同的速度旋转。这样汽车将不便于转弯——为了使汽车能够转弯，一个轮胎必须滑动。对于现代轮胎和混凝土路面，轮胎需要很大的动力才会滑动。此动力必须由轴从一个车轮传输到另一个车轮，这会在轴组
件上形成很大的压力。什么是差速器？差速器是将发动机扭矩按两个方向分开的设备，可允许每次输出的扭矩以不同的速度旋转。 现在在所有汽车或卡车上都配备差速器，一些全轮驱动车辆上（全时四轮驱动）也配备差速器。这些全轮驱动车辆的每组驱动轮之间都需要一个差速器，并且在前轮和后轮之间也需要一个，因为在转弯时前轮行驶的距离与后轮不同。
分时四轮驱动系统在前轮和后轮之间没有差速器，相反，他们被锁止在一起，以便前轮和后轮以相同的平均速度转弯。这就是当四轮驱动系统啮合时这些车辆在混凝土路面上很难转弯的原因。以不同的速度旋转我们将介绍最简单的差速器——开式差速器。首先，我们需要了解一些术语：下面的图像标示的是开式差速器的组件。
发动机原理及组装全过程(动画演示) 福特发动机动画演示.zip 这段视频前部分是一台直列4缸，双顶置凸轮轴，16气门发动机的运行过程，大家可以清楚的看到这台发动机的工作循环，其中包括进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程。后部分是从缸体到附件的完整装配过程。视频中的发动机也是比较常见的发动机形式，所以基本上可以说市面上的直四发动机八九不离十的和这款的结构差不多。对于了解自己爱车的发动机还是很有好处的。 发动机结构原理 发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。无论是汽油机，还是柴油机；无论是四行程发动机，还是二行程发动机；无论是单缸发动机，还是多缸发动机。要完成能量转换，实现工作循环，保证长时间连续正常工作，都必须具备以下一些机构和系统。 （1) 曲柄连杆机构 曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。 （2) 配气机构 配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃
混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。 （3) 燃料供给系统 汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去；柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。 （4) 润滑系统 润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。
激光相机结构与原理 1 基本结构组成 (1)激光打印系统：包括激光发射器、调节器、发散透镜、多角透镜、聚焦透镜、高精度电机及滚筒。 (2)胶片传送系统：包括送片盒、收片盒、吸盘、辊轴、电机及动力传动部件等。其功能足将胶片从送片盒中取出，经过传动装置送激光扫描位置，当胶片曝光完毕再将其传送到收片盒或者直接送到洗片机输片口，完成胶片的输送任务。 (3)信息传递与存储系统：此系统包括电子接口，磁盘或光盘、记忆板，电缆或光缆以及A/D转换器、计算机等。它的主要功能是将丰机成像装置显示的图像信息，通过电缆及电子接口、A/D转换器输入到存储器。再进行激光打印。电子接口分视频接口、数字接口、DICOM接口。一台激光相机可以连接多个成像装置，根据成像系统的输出情况选择不同的接口。为保证多机输入同时进行，激光相机装有硬盘，以缓冲进入的图像进行队列打印，确保连续图像输入和图像打印无锁定进行。 (4)控制系统：该系统包括键盘、控制板、显示板以及各种控制键或者按钮，用来控制激光打印程序、幅式选择、图像质量控制调节等作用。 2 工作原理 (1)信号处理：当激光照相机接通电源后，机器控制系统(MCS)对中央处理器(CPU)和传递系统进行自检。自榆完成后，MCS送硬件复位指令到图像管理系统(IMS)，使IMS初始化。当Ready指示灯亮时，说明照相机已准备完毕，可以使用。 操作者用遥控器(键盘)存贮按钮存贮每一幅图像，并向多路器(MMU)送出指令、图像数据，MMU接到指令后，由CPU控制输出编排器，根据操作者的设置，将激光照相机图像编排成行、放大、然后将图像数据从数字转化成模拟形式。 (2)光源工作原理：激光相机的光源为激光束，激光束通过发散透镜系统投射到一个转动的多角光镜再折射，折射后的激光束再通过聚焦透镜系统打印在胶片。半导体激光其波长为820nm，在红外线范围内，它可将成像所需的数据直接用激光束写在透明胶片上；气体激光(氦一氖)其波长为633nm，接通激光器后至少要预热10rain，使其达到定温度后才能运转。胶片图像的分辨率主要决定十激光束的直径(像素大小和像素矩阵数) 激光束的强度可以南调节器凋整，调节器受数字信号榨制。成像装置把图像的像素单元值以数字的力。输入到激光打印机的存储器中，并以此直接控制对每个像素单元的激光曝光强度当激光发生器工作正常后，图像模拟信号控制激光调制器。用以改变激光束的明暗度，通过一系列透镜聚焦和反光镜(约10个)把激光束传送到胶片上。在此过程中．利用光敏探测器从一个固定光束分流镜中连续不断采集信号，反馈到激光发生器，使源激光束保持稳定变。用旋转光束分流镜控制光束传送到胶片上使其感光，这种方式亦称X 轴快速扫描。 照相机柜内的鼓是以固定速度传送胶片的，这称为Y轴慢速扫描。这样以600行／秒图像数据的速度准确地复制全部图像。 (3)打印工作原理：胶片由供片的储存暗盒自动提供胶片。在引导轴传送下装载在专用的打印滚筒下，滚筒随即转到打印位置，此时激光柬按照计算机及矩阵指令，把图像的像素单元PIX—EL的灰度值的数字化桁度传人激光相机存储器中，直接控制对f每个像素单元的激光曝光时问、进行缇弱改变。 激光束通过多棱镜的旋转进行扫描式的打印，住全部曝光过程中滚筒和激光束做精确的同步运动，根据生机成像装置编排的版面和图像尺寸。选择多幅照片的图像取舍和排列，用操作盘来完成，进行打印，每幅图像的矩阵像素为4k~5k，待全部图像打印完后胶片即被传输到接片龠内或传输到自显机内自动冲洗。 3 激光相机图像质量的调校原理
照相机得主要结构 照相机得结构示意图 ①机身②镜头③光圈④快门 ⑤胶卷⑥卷片器⑦取景框 照相机就是一种集光学、机械、化学、电子、材料于一体得仪器,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、闪光連动与自拍机等。 一、镜头得结构与成像原理 镜头就是照相机得眼睛,它与人得眼睛一样,能使被摄物体形成一定得景象,并如实地记录在感光片或者磁盘上。现代照相机机得镜头就是一种复式镜头,它就是由三、四片或者六、七片不等得凹凸透镜组成。这些镜头口径大,并其表面有镀膜,大大提高了镜头得透光能力与成象得清晰度,克服了单透镜照相机容易出现得变形现象。镜头分为固定镜头与活动镜头两种,都安装在照相机得前端。 1、镜头得成像原理: 构成镜头得主要成分就是玻璃透镜。透镜 又分凹透镜与凸透镜两种。凹透镜只能发散光 线,不能成像; 凸透镜有聚光得作用,能把外 界得各种光线会集起来,形成一定得影像。现 代照相机得复式镜头都具有聚光成像得作用, 而凹透镜虽然没有聚光成像作用,但它有校正 镜头成像时出现得各种像差得功能。 从凸透镜成像原理图可以瞧出,凸透镜 左边有一个光点,透镜将它得发散光线分别向主轴折射,最后所有得光线会集成一个很清晰得小亮点。这个小亮点就就是透镜左边光亮点得“像”,也就就是光学上讲得“焦点”。 假如透镜左边得光点换成一个物体,那么在透镜右边就不就是一个小光点了,而就是这个物体得影像了。 影像倒置:经过透镜聚成得物体得影像,其各个部分得位置与原物体恰恰相反,上下颠倒,左右移位。这就是因为光线都就是直线传播得,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得影像。这时从图中可瞧到,从物体下部射来得光线并不会聚在下边,而就是在上面;从物体左边射来得光线也不会聚在左边,而就是在右面。所以说,物体通过透镜会聚成得影像,其各部分得位置都就是与原物体相互倒置得。 2、镜头得焦距: 透镜成像在理想得情况下,同一物点发出得全部光线,通过透镜后仍相交于一点,每一条直线都相对于惟一得一条直线,每一个平面,都对应于惟一得一个平面。这种物与像一一相对应得关系,叫做共轭关系。一般地说,被摄物体离镜头
汽车各部位工作原理 〖动画演示〗 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
汽车各部位工作原理〖动画演示〗 汽车各部位工作原理：动画示范 一、差速器 差速器具有使发动机动力指向车轮，相当于车辆上的最终传动减速器，在变速器撞击车轮之前最后一次降低其旋转速度，在以不同的速度旋转期间向车轮传输动力（这是将它称为差速器的原因）。 本文将介绍汽车需要差速器的原因，以及差速器的作用和缺点。我们还将介绍几种防滑差速器，也称为限滑差速器。为什么需要差速器车轮旋转的速度是不同的，尤其是转弯时。在以下动画中可以看到转弯时每个车轮行驶不同的距离，并且内侧车轮比外侧车轮行驶的距离短。由于速度等于行驶的路程除以通过这段路程所花费的时间，因此行进路程较短的车轮行驶的速度就较低。同时请注意，前轮与后轮的行驶距离也不同。对于汽车上的非驱动轮（后轮驱动汽车的前轮或前轮驱动汽车的后轮），这并不是问题。因为在前轮和后轮之间没有连接，所以它们独立旋转。但是驱动轮被连接到一起，以便单个发动机和变速器可以同时使两个车轮转动。如果汽车没有差速器，车轮必须锁止在一起，以便以相同的速度旋转。这样汽车将不便于转弯——为了使汽车能够转弯，一个必须滑动。对于现代轮胎和混凝土路面，轮胎需要很大的动力才会滑动。此动力必须由轴从一个车轮传输到另一个车轮，这会在轴组件上形成很大的压力。什么是差速器差速器是将发动机按两个方向分开的设备，可允许每次输出的扭矩以不同的速度旋转。 现在在所有汽车或卡车上都配备差速器，一些全轮驱动车辆上（全时四轮驱动）也配备差速器。这些全轮驱动车辆的每组驱动轮之间都需要一个差速器，并且在前轮和后轮之间也需要一个，因为在转弯时前轮行驶的距离与后轮不同。 分时四轮驱动系统在前轮和后轮之间没有差速器，相反，他们被锁止在一起，以便前轮和后轮以相同的平均速度转弯。这就是当四轮驱动系统啮合时这些车辆在混凝土路面上很难转弯的原因。以不同的速度旋转我们将介绍最简单的差速器——开式差速器。首先，我们需要了解一些术语：下面的图像标示的是开式差速器的组件。 当车辆笔直向前行驶时，两个驱动轮以相同的速度旋转。输入小齿轮转动齿圈和保护架，同时保护架内的小齿轮均不旋转，这样两侧齿轮均被有效锁定到保护架。 Geebee's Vector Animations提供动画注意，输入小齿轮是小于齿圈的齿轮，它是汽车上的末级减速齿轮。您可能听说过一些术语，如后轴比或主减速器传动比。这些是差速器中的齿轮比。如果主减速器传动比是，则齿圈的齿数是输入小齿轮齿数的倍。汽车转弯时，车轮必须以不同的速度旋转。在上图中，可以看到汽车开始转弯时保护架上的
照相机成像原理与构造 光博会后瞧到照相机后的观后感,了解照相机原理及构造,以下资料来自专业人士介绍以及所学工程光学教材知识。 照相机的镜头就是一个凸透镜,来自物体的光经过凸透镜后,在胶卷上形成一个缩小、倒立的实像。 胶卷上涂着一层感光物质,它能把这个像记录下来,经过显影、定影后成为 底片,用底片洗印就得到相片。 照相时,物体离照相机镜头比较远,像就是倒立、缩小的。
照相机就是用于摄影的光学器械。被摄景物反射出的光线通过照相镜头(摄景物镜)与控制曝光量的快门聚焦后,被摄景物在暗箱内的感光材料上形成潜像,经冲洗处理(即显影、定影)构成永久性的影像,这种技术称为摄影术。 最早的照相机结构十分简单,仅包括暗箱、镜头与感光材料。现代照相机比较复杂,具有镜头、光圈、快门、测距、取景、测光、输片、计数、自拍等系统, 就是一种结合光学、精密机械、电子技术与化学等技术的复杂产品。1550年,意大利的卡尔达诺将双凸透镜置于原来的针孔位置上,映像的效果比暗箱更为明亮清晰;1558年,意大利的巴尔巴罗又在卡尔达诺的装置上加上光圈,使成像清晰度大为提高;1665年,德国僧侣约翰章设计制作了一种小型的可携带的单镜头反光映像暗箱,因为当时没有感光材料,这种暗箱只能用于绘画。 1822年,法国的涅普斯在感光材料上制出了世界上第一张照片,但成像不太清晰,而且需要八个小时的曝光。1826年,她又在涂有感光性沥青的锡基底版上,通过暗箱拍摄了一张照片。 1839年,法国的达盖尔制成了第一台实用的银版照相机,它就是由两个木箱组成,把一个木箱插入另一个木箱中进行调焦,用镜头盖作为快门,来控制长达三十分钟的曝光时间,能拍摄出清晰的图像。 1860年,英国的萨顿设计出带有可转动的反光镜取景器的原始的单镜头反光照相机;1862年,法国的德特里把两只照相机叠在一起,一只取景,一只照相,构成了双镜头照相机的原始形式;1880年,英国的贝克制成了双镜头的反光照相机。
直列四缸、V型六缸、水平对置发动机工作原理动画 发动机是汽车的动力装置，性能优劣直接影响到汽车性能，发动机的类型很多，结构各异，以适应不同车型的需要。按发动机使用燃料划分，可分成汽油发动机和柴油发动机等类别。按发动机汽缸排列方式划分，可分成直列、V型、水平对置发动机等。发动机排量等于各汽缸工作容积之和，增加缸数可以增加发动机排量，提高发动机输出功率，还可使发动机运转 平稳，减少振动与噪声。 一、直列四缸发动机工作原理动画 6缸以下的发动机汽缸多为单排直列方式，少数6缸发动机也有直列方式的。直列式发动机结构简单，价格便宜，缺点是发动机高度较高，长度较长。 二、V型六缸发动机工作原理动画 V型发动机将所有汽缸分成两组，两组相邻汽缸成一定的夹角布置在一起，可以抵消一部分振动，从侧面看汽缸呈V字形，故称V型发动机。V型发动机运转比较平稳，振动与噪声较小，高度较低，长度较短，能为驾乘舱留出更大的空间，缺点是必须使用两个汽缸盖，结构相对复杂，价格也较贵。中高级轿车上普遍采用V6发动机。V型发动机的汽缸数一般为 6、8、10、12、16。据说，有的汽车公司还有V5、V 7、V11等非对称式V型发动机。 三、水平对置发动机工作原理动画 水平对置发动机一般安装在整车的中心线上，活塞平均分布在曲轴两侧，在水平方向上左右运动，两侧活塞产生的力矩相互抵消，大大降低车辆运行中的振动，减少噪音，发动机转速得到很大提升，油耗较低，并使发动机的整体高度降低、长度缩短、整车的重心降低，车辆行驶更加平稳，适合运动型轿车或跑车。缺点是润滑系统不太理想，技术要求很高，冷却系统也要求很严格，制造成本比V型发动机更高。 2009-5-20 10:18 点击查看原图 (148.53 KB) 2009-5-20 10:18
Ｌ／Ｈ／Ｖ／Ｗ型汽车发动机原理图（动画） 汽车发动机类型和原理图 发动机工作原理图Ｌ直列四缸、V型六缸、Ｈ水平对置、Ｗ１２、１６缸 发动机是汽车的动力装置，性能优劣直接影响到汽车性能，发动机的类型很多，结构各异，以适应不同车型的需要。按发动机使用燃料划分，可分成汽油发动机和柴油发动机等类别。按发动机汽缸排列方式划分，可分成Ｌ直列、V型、Ｈ水平对置发动机，Ｗ１２／１６型发动机等。发动机排量等于各汽缸工作容积之和，增加缸数可以增加发动机排量，提高发动机输出功率，还可使发动机运转平稳，减少振动与噪声。 发动机汽缸排列型式分为L型、V型、H型和W型。 L型发动机： 又称“直列”(LineEngine)发动机，是指汽缸是按直线排列的，它所有的汽缸均按同一角度肩并肩排成一个平面。 “直列”一般用L代表，后面加上汽缸数就是发动机代号，现代汽车上主要有L3、L4、L5、L6型发动机。 优点：稳定，成本低，结构简单，运转平衡性好，体积小稳定性高，低速扭矩特性好，燃料消耗少，尺寸紧凑，应用比较广泛。 缺点：当排气量和汽缸数增加时，发动机的长度将大大增加。 直列4缸发动机，一般广泛运用于2.2升排量以下的发动机中。 直列6缸发动机，目前的佼佼者就是著名的BMW，BMW直列6缸发动机凝聚了当今量产发动机的顶尖技术，堪称直列6缸的巅峰之作。 V型发动机： 是将所有汽缸分成两组，把相邻汽缸以一定的夹角布置在一起，使两组汽缸形成两个有一个夹角的平面，从侧面看汽缸呈V字形，故称V型发动机。 V型发动机的高度和长度尺寸小，在汽车上布置起来较为方便。尤其是现代汽车比较重视空气动力学，要求汽车的迎风面越小越好，也就是要求发动机盖越低越好。 常见的V型发动机有V6、V8、V10、V12。还有V3、V5以及V16（不要跟有些直列发动机代表气门数搞浑了）。 顾名思义，V代表发动机气缸成V型排列，一般是90度，这样可以抵消运转时的震动，更加稳定。也有75度和72度的。雷诺赛车甚至用了超过90度的广角V10引擎。 优点：运转稳定（针对V6、V8、V12）、节省空间。 缺点：结构比较复杂，不利于保养和维修，并且造价较高。同时，V3、V5包括V10都由于其结构或排量的原因，并不非常稳定，尤其是作为F1发动机的V10 3L引擎，更是需要投入大量的精力和经费用于保证其稳定性。 代表车型：奥迪的A6、法拉利360、保时捷carrear GT、奔驰S600。分别使用V6,V8,V10,V12发动机。而V3主要是出现在一些摩托车上，V5据说在上一代大众高尔夫上有使用。而V16则在一些豪华的老爷车上可以找到。
照相机构造原理（11）——镜头快门 编者按： 镜头快门安置在照相镜头孔径光阑附近，其尺寸最小。根据安置位置不同，镜头快门可分为镜前快门、镜间快门和镜后快门。 镜头快门安置在照相镜头孔径光阑附近，其尺寸最小。根据安置位置不同， 镜头快门可分为镜前快门、镜间快门和镜后快门。 镜前快门：安置在照相镜头前的光路上，由于快门露在镜头外，易脏、易变形、易发生故障，目前在35mm照相机中已不使用。 镜间快门：快门叶片开启孔径位置与孔径光阑位置非常接近，快门开启时整 个画面同时获得曝光，而且不会产生耀斑。这种快门结构较合理，因此得到 广泛应用。镜间快门主要有勃朗特和康柏两种型式。 镜后快门：快门的开启孔径位于镜头的后方，一般做成平板结构装在机身上，调焦时快门木前后移动，便于和照相机其他功能配合，有利于照相机向小型 化和多功能发展。 一、镜头快门的工作特性 不论是勃朗特型还是康柏型镜间快门，不论是单片快门还是五片快门，从叶 片开启光孔到全开，或从全开到全闭，尽管运动构件的运动都是极快的，但 总需要有一定的时间，开启和关闭光孔存在一个渐开渐闭的过程。五片叶片 镜间快门先开启光孔中心部分，逐渐使光孔开到最大，经过一定的全开时间 t2后，再由边缘向中心逐渐关闭。快门叶片从开始开启光孔到完全关闭光孔
的整个时间，也就是镜头快门使胶片开始曝光到结束曝光的时间，称为全曝 光时间t1。t2与镜头F数有关。 快门在开启和关闭光孔的过程中，光孔一部分开启，一部分仍被叶片所遮挡，光孔在这过程中只有部分通光，造成透光损失。这种光量损失用快门的光学 有效系数η来表示。如果快门是一个理想的快门，此快门的开启与关闭光孔的过程是无时间量的，在全曝光时间t1内没有光通量损失，则η=100%。但实际快门与理想快门相差甚远，用到达胶片平面的光能量为依据来比较，如 果实际快门在全曝光时间(t1)内通过的光通量等于理想快门在曝光时间（te）内通过的光通量，则我们称te为实际快门的有效曝光时间，显然te＜t1。由此可得出镜头快门的光学有效系数η为η=te/t1*100%式中te为最大镜头孔径时，t1与t2的平均值可近似表达为te=(t1+t2)/2 二、结构形式 镜头快门的结构形式很多，但主要有两种：镜筒型结构和平板型结构。镜筒 型结构是将快门叶片、传动机构、动力弹簧、慢门机、闪光联动机构、自拍 机等与照相镜头的光学镜片装在一个主体内。因此，结构复杂，与机身之间 的功能联接困难，不适应照相机向小型、多功能、电子和自动化发展。 平板型结构可克服镜筒型快门的缺点，适应快门和机身间信号传递和联动要求。镜头调焦时，快门不作前后移动。镜头快门如果以快门叶片数量来分可 分为： (1)单片式快门 快门只由一片叶片开启和关闭光孔。快门速度只有一档，通常在1/1000s左
一单反相机的原理和结构 銅峰电子 刘根 数码单反相机的全称是数码单镜头反光相机(Digiｔａl sinｇｌe lens reｆleｘ）,缩写为DSＬＲ。数码单反相机专指使用单镜头取景方式对景物进行拍摄的一种照相机,拍摄者使用相机背后的光学取景框进行观察,通过观察安装在相机前段的镜头所提供的视觉角度的大小进行拍摄。 ?在单反相机的结构中,作为重要的是照相的反光镜和相机上端圆拱结构内安装的五面镜或五棱镜。拍摄者正是使用这种结构从取景器中直接观察到镜头的影像。由单镜头反光相机的构造图可以看到，光线透过镜头到达反光镜后,折射到上面的对焦屏,并结成影像,透过接目镜和五棱镜，拍摄者就可以在取景器中看到外面的景物。这个过程有点像人们透过窗户看到外面的世界,窗户的大小便是人们看到外面景物的范围。
当拍摄者看到自己满意的角度和拍摄内容的时候，既可以按动快门。按动快门的过程就是一个拍摄和成像的过程,术语称为曝光。不管是胶片单反相机还是数码单反相机,曝光原理是完全相同的。在按下快门的瞬间,反光镜向上弹起，胶片前面的快门幕帘同时打开,通过镜头的光线(影像)投射到感光部件上,使胶片或数码相机的感光元件曝光。在按下快门的这一瞬间，光学取景器中会出现黑屏的情况(黑屏的时间根据快门的快慢而不同），之后反光镜立即恢复原状，取景器中再次可以看到影像(此时已经完成了一次曝光)。
?单反相机的这种构造，决定了镜头在相机的结构中占有相当重要的地位。使用这种相机的最大优势是摄影师在光学取景器中看到的取景范围和感光元件的影像实际拍摄范围基本一致。摄影师使用不同的镜头配置可以达到很好的拍摄效果，从具有冲击力的7.5mm鱼眼镜头到长达16００mｍ以上的超级远摄远镜头,都可以安装在同一台相机上，从而拍摄出效果迥异的图片。此外,单反相机在一定程度上消除了旁轴相机的取景视觉差异，使摄影师可以更精确地控制取景范围，选择最完美的拍摄角度。
（二）数码相机的基本结构 数码照相机的种类繁多，样式和型号也各有不同，但是基本结构大同小异，都包括镜头、光圈、快门、取景器、调焦装置、机身、图像传感器、数字信号处理电路、存储器等基本组成部分。 1.镜头 镜头的作用是将被摄景物成像于图像传感器上。镜头由透镜组构成，其性能水平是影像画面质量高低的决定因素。 摄影镜头根据其焦距能否调节，可分为定焦距镜头和变焦距镜头。 （1）定焦距镜头 定焦距镜头根据焦距的不同可分为标准镜头、广角镜头（短焦距镜头）和远摄镜头（长焦距镜头）。 ①标准镜头：焦距长度与成像元件（CCD或者CMOS，传统相机的胶卷）对角线基本相等(如135照相机的标准镜头的焦距约为50mm)。其拍摄的景物范围视场角在45°～55°之间，接近人眼视角，拍摄的画面景物透视关系正常，符合人眼视觉习惯。 ②广角镜头：焦距长度小于成像元件的对角线(如135照相机广角镜头的焦距约小于40mm)。视场角大，拍摄范围广，可在距离较近或环境较窄的情况下拍摄较宽阔的场景；有夸张前后景物大小和比例的作用，画面空间感强；画面会发生变形，不适合拍摄人像特写。 ③远摄镜头：焦距长度大于所成像元件对角线(如135照相机长焦镜头的焦距约大于60mm)。视场角小，成像大，适合于拍摄一些不便靠近的物体；景深小，有利于虚化背景，突出主体。 （2）变焦镜头 变焦镜头是指镜头焦距可在一定范围内调整变化。镜头的最长焦距值与最短焦距值之比称为变焦倍数。在拍摄过程中，摄影者可根据需要随时调整焦距，得到所要的取景和构图，以满足不同拍摄效果的需要。 2．光圈 光圈是在镜头中间由数片互叠的金属叶片组成的可调节镜头通光口径的装置。光圈的主要作用是调节通光量。在拍摄同一个对象时，光线强时，应将光圈缩小，光线弱时，应将光圈开大。 光圈系数指光圈的大小，是焦距与光孔直径的比。如F2.8、F4、F5.6、F8、F11、F16、F22等，光圈系数越大，光圈孔径越小，进入镜头的光线越少，如图3.6所示。相邻的光圈系数的光通量相差一倍。
照相机的基本构造 镜头： 照相机镜头，根据其能否调节焦距分为： .定焦距镜头 .变焦距镜头 根据用途来分 .普通镜头 .特殊镜头 定焦距镜头 标准镜头- 焦距与底片对角线长度相似，视角约53’摄出照片接近人的视觉感觉，用途较广泛。 .135相机中，40--58mm称标准镜 短焦距镜头(广角镜头) - 焦距小于标准镜头 .135相机中，24--38mm称普通广角镜；17--24 mm超广角镜 *使用注意： .焦距短，视角大，适宜拍大场面 .景深大 .透视感强 .易变形 长焦距镜头(望远镜头) - 焦距大于标准镜头 .135相机中，85--300mm称望远镜头；300--2000mm称超望远镜头此类镜头视角小，变形小，影像大，拍摄人物神态、运动特写、野生动物等有独特功能。 *使用注意： .景深小，对焦要准 .镜筒长，重量大，不易拿稳->最好使用三脚架 .长焦镜透视感弱 鱼眼镜头 .135相机中，焦距6--16mm因前端第一块透镜，好像鼓起的鱼眼，称鱼眼镜头。 *使用注意： .变形十分严重.拍摄范围极大。
变焦距镜头 在某范围焦距可连续改变，用途广泛。 .转环式：又称双环式变焦与调焦环彼此独立 .推拉式：又称单环式转动为调焦，推拉为变焦，变焦范围25--50、35--85、35--105、80--200、70--210、100--300、50--250 ......有些还带微距装置Micro(Macro)的镜头。 特殊镜头 微距镜头，透视调整镜头，柔焦镜头，闪光镜头，短筒镜头，医用镜头，显微镜头，红外线紫外线专用镜头，微光镜头。 光圈 光圈——用金属薄片制成的可调节光孔大小以控制通光量的机构 相对口径——光圈直径与焦距的比值，计算方法与有效口径相同 各级光圈大小的数字叫光圈系数，以f/表示，它是相对口径的倒数如1:3.5，光圈系数为f/3.5或3.5，光圈口径越小，进光量越少，每差一级，其数字相差2平方根，如：1、l.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22 ...... 人们常把光圈系数说成是光圈，如“用8光圈”、“光圈为11”等。光圈的作用：调节进光量；调节景深；改变成像质量。 快门 快门是控制光线在感光片上照射时间长短的机件。 功能： .快门与光圈配合，控制感光片的曝光量。 .抓取瞬间动作使快速动体成像清晰或模糊。 快门的种类 1.镜间快门- 位于镜头前后透镜组中间，光圈的前面，由单片、两片、三片或五片金属片组成。因受机械惯性影响，最高速度在l／500秒以下。 优点： .开闭时声音小，震动小 .坚固耐用 .拍动体时不会变形 .每一级均与电子闪光灯同步闪光 2.镜后快门- 装在镜头后面，与镜间快门相似，现已很少使用。 3.帘幕快门- 位于感光片前，靠近镜头焦平面，由不透光的两块帘片制成。