照相机成像光学原理-光学成像照相机原理
老话说“日落西山”,那实际上就是光线往回折,拍出来的照片才会暗。
实际上光路走反了,光线是顺着镜头把你的眼往相机里带了。咱们不用整那些大道理,就顺着光线的来路说说这玩意儿到底咋玩。 拿照相机和Camera Obscura 来比最贴切,那个题名叫“暗箱”的东西,原理跟现代相机简直一模一样。
你想啊,啥时候眼看到有个东西?那得先有光线。光线撞到了你的视网膜,视网膜把信号传到大脑,你脑子里就浮现出那个物体的样子。可相机不一样,它是个黑屋子,门是镜头。光线不能直接进屋子里,得从门缝溜进去——这一溜,就是穿过镜片。你得先想清楚,能不能从门口进来?能不能进来之后还出来?这得看光路能不能走通。 要是从门口进来了,还能出来,那这就是成像。但要是进来了出不去,要么进得少了出不去,那就有了影。影的大小跟门的大小相关,门大影子就大,门小影子就小。
这就像照镜子一样,你面前有个小镜子,你离镜子近,镜子里的像就大,离得远像就小。相机也是如此回事,光圈像那个小镜子,光圈大就进得多,传感器就大,拍出来的画面就大;光圈小就进得少,传感器就小,拍出来的画面就小。 咱们再看看镜头这东西。镜筒越长,就像咱们戴着眼镜看东西,镜片离眼越远,看到的像就越小。就像你小时候看近处的字清,但离远就不清楚,大脑自己把不清楚补全了。相机也是,镜头长,像在“缩小版”;镜头短,像在“放大版”。你拿相机拍个远处的山,拍得跟看地图一样,这就是镜头短。你拿手机拍个近处的脸,拍得跟看直播一样,这就是镜头长。 至于那个“光圈”,实际上就是个可调大小的孔。孔越大,进的光越多,画面越亮;孔越小,进的光越少,画面越暗。孔越大,进的光越多,照片就越亮;孔越小,进的光越少,照片就越暗。光圈大小实际上跟景深相关。光圈越大,进的光越多,光线会穿过镜头进得更深,进得深,景深就大,背景就虚得了得,主体就清楚。光圈越小,进的光越少,光线穿过镜头进得浅,进得浅,景深就小,背景就清楚,主体就不清楚。 还有那个快门速度,也是跟曝光相关。快门开得快,曝光工夫短,画面就暗得快;快门开得慢,曝光工夫长,画面就亮得快。快门快,曝光工夫短,照片就暗得快;快门慢,曝光工夫长,照片就亮得快。快门开得快,进光的工夫短,照片就暗得快;快门慢,进光工夫长,照片就亮得快。 这时候得注意一点,光圈不是越大越好。光圈忒大,进的光忒多,画面瞬间就亮得忒了得,好办过曝。光圈忒小,进的光忒少,画面瞬间就暗得忒了得,好办欠曝。光圈大小跟曝光成正比,光圈越大,进光越多,曝光就越大;光圈越小,进光越少,曝光就越小。光圈大小跟景深成正比,光圈越大,景深越大,背景越虚;光圈越小,景深越小,背景越清楚。 最终说说焦距,也就是镜头的长短。焦距越长,像在“缩小版”;焦距越短,像在“放大版”。你拿相机拍个忒阳,它是个圆盘,这就是焦距短,像被缩小了;你拿相机拍个月亮,它是个圆盘,焦距长,像被放大了。焦距越长,像越小,靠近镜头越清楚;焦距越短,像越大,远离镜头越清楚。焦距长短跟景深成正比,焦距越长,景深越大,背景越虚;焦距越短,景深越小,背景越清楚。 搞明白了这些,实际上也就明白相机成像的奥秘。光圈管住亮度和景深,快门管住工夫和亮度,镜头管住像的大小和清楚度,焦距管住景深。
这玩意儿不用哪位去发明,光路走不通,就拍不出像来。光路走通了,拍的照片就出来了。
这就叫光学原理,看着好办,实际上暗箱里的学问可不少。
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