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
透镜将发光点的光线分别向主轴折射，最后所有的光线会聚到一个很清晰的小光点。这个小光点就是透镜左边光亮点的像，也就是光学上讲的“焦点”。如我们将透镜左边的光亮点换成一个物体，那么在透镜右边就不再是一个小光点，而应该是物体的像。（注意这里的“焦点”并不是透镜的焦点；还有在不是平行光射入的情况下，只有主轴上的光点的像在主轴上，其余位置的光点的像不在主轴上）
3、照相机镜头的焦距
●焦点与焦距
当无限远的平行光线投射到镜头时，光线就会向主轴折射面会聚成一点，这个点就是镜头的焦点。垂直于主轴焦点的平面称为焦平面，胶片就处于焦平面的位置上。从焦点到镜头中心的距离就是焦距。
镜头焦距的长短，直接影响到物体成像的大小。在相机和物距不变的情况下变化规律是：镜头焦距长，物体成像大；镜头焦距短，物体成像小。焦距长短主要由透镜的凸度大小决定的。凸度大，焦距短，反之，焦距长。
镜头焦距的长短，还影响镜头透光能力的强弱、镜头视角的大小和景深的长短。凡是焦距长的镜头，其透光能力比较弱，视角较小；反之，透光能力比较强，视角较大。
●焦距与物距、像距的关系
公式表示：1/f=1/u +1/v
f表示焦距，u表示物距，v表示像距。像距增大，意味着影像增大。
4、照相机镜头的口径
●有效口径
有效口径是指当无限远处投射来的平行于镜头主轴的光线，通过
镜头前镜时的光束直径。一般镜头是指镜片的直径。影像的亮度与镜头的有效口径大小成正比。但是镜头焦距愈长，成像大，光线被分散，影像亮度愈低。因此，镜头的感光力常以镜头的最大口径与焦距的比值来表示。由此有结论：比值愈大，口径愈大，感光能力愈大；反之，感光能力愈小。如1：2的镜头口径的感光力要比1：4的镜头大。
●相对口径
经过光圈装置调节后的镜头通光孔直径叫做相对口径。相对口径用缩小光圈后的光束直径和焦距的比值来表示。相对口径是可变的，就是指相对有效口径而言。
相对口径的标度，就是我们所说的F系数（或称光圈系数），标刻在镜头的口圈上。例如，一个光圈系数为4的相对口径，即表示这级口径的光孔直径是镜头焦距的1/4。目前使用的光圈系数多采用下列标准：2，2.8，4，5.6，8，11，16，22，32。相邻两级中后级是
倍。
●光圈系数与通光量的关系
光圈系数的标度与通光量的关系。从光圈的标度上看，其数字的大小恰与镜头的实际口径大小相反，即光圈数字越大，口径越小；反之，口径越大。
不同光圈系数通光量面积值的比较。镜头各级口径的通光量之差，是以口径的面积来计算的。因此，光圈系数每缩小一级，通光面积就减少一半，也就是在任何两个相邻的光圈系数中，其通光量后者是前者的一般。
5、焦点与视角
●视角
当镜头与底片保持在焦距距离时，由镜头中心到底片对角线两端所形成的夹角，称为像场角。像场角的对顶角即为视角。镜头视角的大小，取决于镜头焦距的长短和底片尺寸。在底片尺寸固定的条件下，焦距短，视角范围大，拍摄范围大；焦距长，视角小，拍摄范围小。
●焦距与视角
当镜头焦距相当于底片对角线的长度时，其视角为，这样的
53o
镜头称为标准镜头。标准镜头的视角和透视感觉与人们的双眼观察到的景物比较接近。焦距大于底片对角线时，视角比标准镜头小，称为长角镜头；焦距小于底片对角线时，视角比标准镜头大，称为广角镜头。
●视角与取景
镜头视角的变化，关系到视场大小的变化。所以，照相机的取景器的视域必须与镜头的视角一致。也就是说，取景器的视域是根据镜
头的视角设计的，否则，是无法准确取景与构图的。
6、
照相机镜头的种类●
标准镜头●
广角镜头：视角。065135o --●
变焦镜头●望远镜头：视角。望远镜头的焦距长，视角小，成像1530o o --大，可以用来拍摄一些难以接近，危险性较大的场面；望远镜头的焦距长，景深短，如果用较大的光圈或近距离拍摄，就可以使聚焦目标的前后景物产生比较明显的模糊效果，突出主体。●微距镜头
7、影响景深的几个因素
在摄影时，对被摄物体调好焦距后，除焦点上的物体清晰外，被拍摄物前后还形成一个清晰范围，这个清晰范围就称为景深。●镜头光圈对景深的影响：光圈的大小与景深成反比。
●镜头焦距对景深的影响：在拍摄同一景物时，在光圈大小相同的情况下，焦距愈长，景深越小，反之，景深越大。
●物距对景深的影响：物距的变化与景深大小成正比。
第四节 照相机的主要机件
1、照相机的快门
●快门的结构
1）启闭结构：控制快门叶片开启和关闭的结构，在没有延时机
构参与作用的情况下，它的运动速度最高，因此，这个结构决定了快门的最短曝光时间。
2）B 门结构：手控曝光机构，快门叶片打开时间的长短受人为
控制，任意停留，手松开后快门关闭。
3）慢门机构：T 门，一种延时机构，在快门叶片刚刚开满通光
孔至叶片开始关闭前的一段运动过程中起作用。
4）自拍机构：它是一种延时机构，在快门叶片打开之前起作用，
以达到自拍的目的。
5）连闪机构：接通闪光灯。
●快门速度标记
快门的速度标记的一般规律：1、2、4、8、15、30、60、125、250、500、1000以及B ，T 等。这些数字表示快门开启的时间，单
位为秒。分别表示1s，1/2s,1/4s,1/8s,1/60s,1/125s,1/500s等等。
用B门时，按下按钮，快门打开，放开按钮，快门关闭；用T门时，按下按钮，快门打开，放开按钮，快门不关闭，再按一次快门按钮，快门关闭。
●快门的分类
1）中心快门：镜间快门和镜后快门。最快速度只能达到1/500s。
2）幕帘快门：横向和纵向两种。布帘快门最快速度能达1/1000s。
金属幕帘快门最快速度能达1/4000s。
3）电子快门、程序快门
●快门与光圈的组合
1）曝光量：曝光量=照度*时间
2）快门级数与光圈系数的组合
光圈系数：2 2.8 4 5.6 8 11 16
快门速度：1 1/2 1/4 1/8 1/15 1/30 1/60 1/125 1/500 1/1000
要达到同一曝光量，光圈每缩小一级，快门速度就要放慢一级；光圈每开大一级，快门速度就要提高一级。
2、照相机的调焦机构
●调焦原理：根据物体所在位置的远近，来改变镜头至胶片之间
的距离（像距），直至出现清晰的像点的方法。
2、照相机的取景器
●框式取景器
●直射式取景器
●反射式取景器
本文摘自再生资源回收-变宝网（https://www.doczj.com/doc/1d8216971.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。
数码相机的各组成部分及差不多功能 图1是一个典型的数码相机，前面是它的镜头盖，镜头盖是用来爱护镜头的。同时，它和电源开关连动，在使用时将它打开，如此便会自动加上电源。 图1 典型的数码相机
打开镜头盖之后，如图2所示，前面是镜头部分，那个镜头是变焦镜头。在拍摄时将镜头对准景物，景物的图像就会射入数码相机的内部。在镜头的后面设有CCD图像传感器，它会将光图像变成电信号进行处理，然后记录到存储卡上。数码相机的闪光灯部分，是用来在被拍摄景物比较暗的情况下，将景物照亮的。 图2 数码相机的镜头、闪光灯等部分
在数码相机的背面是它的取景器、液晶显示屏以及操作面板（操纵键钮），如图3所示。 图3 数码相机的背面
在拍摄时，通过取景器来观看和取景，以便得到比较好的画面，同时，在液晶显示屏上能够显示出要拍摄的画面。通过对液晶显示屏的观看，能够了解所要拍摄的景物目标，由于液晶显示屏耗电量比较大，因此为了省电能够关闭液晶显示屏，直接用取景器来观看所要拍摄的目标。 选定目标之后，就能够通过位于相机上方的变焦钮，来对所拍摄的景物进行放大和缩小，以便取得合适的镜头。在变焦钮旁边的是拍摄钮，拍摄钮是在选取好景物以及调整好镜头之后，按一下就能够拍摄出一幅照片。 在数码相机的侧面，如图4所示，上面是数据接口，它能够直接将数码信号送到计算机里面进行处理。在数据接口的下方是存储卡装入插口，装入存储卡之后，就能够将数码照片存储到存储卡上，取出存储卡，就能够进行交换或者是输出数据。
图4 数码相机的数据接口、存储卡插口以及电池仓 位于存储卡装入插口旁边的是电池仓，假如外出使用时，直接将电池装入那个仓中，然后将电池仓锁紧即可。注意，要使用性能良好的电池，因为数码相机的耗电比较大。
看着周围越来越多的朋友在使用数码相机，心里总是痒痒的。但是对于一个囊中羞涩的学生，却一直难以实现自己的愿望。终于，在一家二手网站上购买了一台东芝的PDR-M4数码相机。对于数码相机，总觉得它很神秘，它里面到底是什么样的呢？总想把它打开看个究竟。也许许多朋友都会有相同的想法。 由于我一贯良好的购货记录加上老板对我DIY精神的支持我，他给我寄来了一些作为配件使用的坏相机。于是我便有了机会敲开了数码相机的外壳，看看这个神秘的家伙里面到底有些什么。下面就和大家一起分享这些经历。下图是PDR-M4的正面和背面外观。 卸掉5颗固定螺丝，轻轻地打开了相机，如图1。这台PDR-M4是镁铝合金的外壳，由前后两个壳体组成。图1左侧是后壳，右侧是前壳。可以看到SM卡插座和操作按钮电路板固定在后壳上，并通过一根数据排线连接在前壳中的一块控制电路板上。在前壳里密密麻麻地隐藏着各种部件，最醒目地就是液晶显示器了和电池匣了。大名鼎鼎的CCD 镜头在那里？图像处理器在那里？别急，让我们从后壳开始一点一点的揭开数码相机的神秘面纱。
图1 图2所示为从后壳卸下的电路板，该电路板的正面是操作数码相机的一些按钮，如删除、菜单设置、近景、方向按钮等。在电座路板的背面焊接一个SM卡的插槽。此外，从图中还可以看到黑色的接近开关。当放置SM卡的舱门打开，开关处于弹开状态；当舱门闭合时，开关处于压紧状态。这样就可以监测SM卡的舱门是否关闭。如果没有关闭舱门相机将提示用户并拒绝工作。（这种设计考虑的真是周到）这块电路板上的所有信号都通过数据排线连接到前壳中的控制电路板上，从而实现键盘控制和SM卡的读写。
好了，现在开始解剖相机的前壳了。首先摘下液晶屏幕。（如：图3）。这块液晶是卡西欧的1.5寸彩色液晶。图中的数据排线是由控制板提供的显示控制信号，液晶上显示的内容以及亮度调节等功能都是由这些信号控制的。由于液晶需要背光支持才能显示鲜亮的色彩，而背光管需要高压电源才能工作，因此图中较粗的引线是连接电源的。这个高压电源由电池夹旁边的电源控制转换电路提供。
数码相机的原理与结构 数码相机是由镜头、CCD、A/D（模/数转换器）、MPU（微处理器）、内置存储器、LCD （液晶显示器）、PC卡（可移动存储器）和接口（计算机接口、电视机接口）等部分组成，通常它们都安装在数码相机的内部，当然也有一些数码相机的液晶显示器与相机机身分离．数码相机中只有镜头的作用与普通相机相同，它将光线会聚到感光器件CCD（电荷耦合器件）上, CCD是半导体器件，它代替了普通相机中胶卷的位置，它的功能是把光信号转变为电信号．这样，我们就得到了对应于拍摄景物的电子图像，但是它还不能马上被送去计算机处理，还需要按照计算机的要求进行从模拟信号到数字信号的转换，ADC（模数转换器）器件用来执行这项工作．接下来MPU（微处理器）对数字信号进行压缩并转化为特定的图像格式，例如JPEG格式．最后，图像文件被存储在内置存储器中．至此，数码相机的主要工作已经完成，剩下要做的是通过LCD（液晶显示器）查看拍摄到的照片．有一些数码相机为扩大存储容量而使用可移动存储器，如PC卡或者软盘．此外，还提供了连接到计算机和电视机的接口． 几乎所有的数码相机镜头的焦距都比较短，当你观察数码相机镜头上的标识时也许会发现类似"f=6mm"的字样，它的焦距仅为6毫米，这不是鱼眼镜头吗？答案是否定的．说明书中明确地指出f=6mm相当于普通相机的50mm镜头（因相机不同而不同）．这是怎么回事呢？原来我们印象中的标准镜头、广角镜头、长焦镜头以及鱼眼镜头都是针对35mm普通相机而言的．它们分别用于一般摄影、风景摄影、人物摄影和特殊摄影．各种镜头的焦距不同使得拍摄的视角不同，而视角不同产生的拍摄效果也不相同．但是焦距决定视角的一个条件是成像的尺寸，35mm普通相机成像尺寸是24mm×36mm（胶卷），而数码相机中CCD的成像尺寸小于这个值两倍甚至十倍，在成像尺寸变小焦距也变小的情况下，就有可能得到相同的视角．所以说上面提及的6mm镜头相当普通相机50mm焦距镜头．因此在选购数码相机时，我们不用关心数码相机的实际焦距是多少，而只要参考换算到35毫数码相机使用CCD 代替传统相机的胶卷，因此CCD技术成为数码相机的关键技术，CCD的分辨率被作为评价数码相机档次的重要依据．CCD是Charge Couple Device的缩写，被称为光电荷耦合器件，它是利用微电子技术制成的表面光电器件，可以实现光电转换功能．在摄像机、数码相机和扫描仪中被广泛使用．摄像机中使用的是点阵CCD，扫描仪中使用的是线阵CCD，而数码相机中既有使用点阵CCD的又有使用线阵CCD的，而一般数码相机都使用点阵CCD，专门拍摄静态物体的扫描式数码相机使用线阵CCD，它牺牲了时间换取可与传统胶卷相媲美的极高分辨率（可高达8400×6000）．CCD器件上有许多光敏单元，它们可以将光线转换成电荷，从而形成对应于景物的电子图像，每一个光敏单元对应图像中的一个像素，像素越多图像越清晰，如果我们想增加图像的清晰度，就必须增加CCD的光敏单元的数量．数码相机的指标中常常同时给出多个分辨率，例如640×480和1024×768．其中，最高分辨率的乘积为786432（1024×768），它是CCD光敏单元85万像素的近似数．因此当我们看到"85万像素CCD"的字样，就可以估算该数码相机的最大分辨率． 许多早期的数码相机都采用上述的分辨率，它们可为计算机显示的图片提供足够多的像素，因为大多数计算机显卡的分辨率是640×480、800×600、1024×768、1152×864等．CCD 本身不能分辨色彩，它仅仅是光电转换器．实现彩色摄影的方法有多种，包括给CCD器件表面加以CFA（Color Filter Array，彩色滤镜阵列），或者使用分光系统将光线分为红、绿、蓝三色，分别用3片CCD接收，例如美能达RD-175单反数码相机就采用3CCD方式． A/D转换器又叫做ADC（Analog Digital Converter），即模拟数字转换器．它是将模拟电信号转换为数字电信号的器件．A/D转换器的主要指标是转换速度和量化精度．转换速度是指将模拟信号转换为数字信号所用的时间，由于高分辨率图像的像素数量庞大，因此对转换速度要求很高，当然高速芯片的价格也相应较高．量化精度是指可以将模拟信号分成多少个等级．如果说CCD是将实际景物在X和Y的方向上量化为若干像素，那么A/D转换器则是将每一个像素的亮度或色彩值量化为若干个等级．这个等级在数码相机中叫做色彩深度．数码相机的技术指标中无一例外地给出了色彩深度值，那么色彩深度对拍摄的效果有多大的影响呢？其实色彩深度就是色彩位数，它以二进制的位（bit）为单位，用位的多少表示色彩数的多少．常见的有24位、30位和36位．具体来说，一般中低档数码相机中每种基色采用8位或10位表示，高档相机采用12位．三种基色红、绿、蓝总的色彩深度为基色位数乘
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
（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
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。
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。
数码相机 教学目的：掌握数码相机的工作原理、结构及各部件作用 教学难点：工作原理、结构组成 教学工具：数码相机一架 教学过程： 引言： 数码相机也称数字相机，风靡了整个世界。数码相机是数字时代的一个重要标志，它集光学技术、传感技术、微电子技术以及计算机技术和机械技术的优势于一体，采用光电转换器，将光信息转换成电信息，再加以特定处理并进行存储，是一个典型的光机电一体化产品，大有取代传统相机的趋势。 一、 数码相机的组成 １、镜头 数码相机镜头作用与普通相机镜头作用相同。取景。 分类：变焦镜头、定焦镜头。 ２、图象传感器 （１）、作用： 将光信号转变为电信号。 图象传感器是数码相机的核心部件，其质量决定了数码相机的成像质量。图象传感器的体积通常很小，但却包含了几十万个乃至上钱万个具有感光特性的二极管――光电二极管。每个光电二极管即为一个像素。当有光线照射时，光电二极管就会产生电荷累积，光线越多，电荷累积的就越多，然后这些累积的电荷就会被转换成相应的像素数据。 （２）、种类 电荷耦合器件（ＣＣＤ）：电路复杂，读取信息需在同步信号控制下一位一位地实地转移后读取，信息读取复杂，速度慢；要三组电源供电，耗电量大，但技术成熟，成像质量好。 互补金属氧化物半导体（ＣＭＯＳ）：电路简单，信息直接读取，速度较快，只需
使用一个电源，耗电两小，为ＣＣＤ的1/8到1/10；但个光电传感元件、电路之间距离近，相的光、电、磁干扰较严重，对图象质量影响很大。 ３、Ａ／Ｄ转换器（模拟数字转换器） 作用：将模拟信号转换成数字信号的部件。 指标：转换速度、量化精度 量化精度对应于Ａ／Ｄ转换器将每一个像素的亮度或色彩值量化为若干个等级，这个等级就是数码相机的色彩深度。 对于具有数字化接口的图象传感器（如ＣＭＯＳ），则不需Ａ／Ｄ转换器。 ４、ＭＰＵ（微处理器） 作用：通过对图象传感器的感光强弱程度进行分析，调节光圈和快门。 一般数码相机采用的微处理器模块的结构如图2所示,包括图象传感器数据处理DSP、 ＳＲＡＭ控制器，显示控制器、ＪＰＥＧ编码器、ＵＢＳ等接口、运算处理单音频接口（非通用模块）和图象传感器时钟生成器等功能模块。 ５、存储设备 作用：用于保存数字图象数据。 种类：内置存储器：为芯片，用于临时存储图象。 移动存储器：ＳＤ卡、ＭＤ卡、软盘、ＣＤ、记忆棒等。 ６、ＬＣＤ（液晶显示屏） 作用：电子取景器、图片显示和功能菜单显示。 分类：DSTN LCD(双扫扭曲向列液晶显示器) TFT LCD(薄膜晶体管液晶显示器)，数码相机多采用． ７、输入输出接口 作用：数据交互。 常用接口：图象数据存储扩展设备接口、计算机通信接口、连接电视机的视频接口。 二、数码相机工作原理
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。