摄影的技术原理

三、摄影的技术原理摄影的技术原理光与色传统摄影化学感光材料——胶片和相纸。照相机的分类与用途。照相机的结构。测光与曝光。照相机附件。数码相机的结构特点。光与色光是色觉的物理基础。我们平时产生的色觉是光对人视觉器官作用在大脑中产生的一种反应。光也是一种电磁波(电磁波在真空传播速度是30万千米/秒C=λV(传播速度=波长·频率)波长与频率成反比，可见光只占电磁波的很小一部分，不同波长的光作用于人的视觉器官产生不同的色觉，从长波到短波依次为红、橙、……紫。可见光可分为三个基本色段400～500nm为蓝色段，500～600nm为绿色段，600～700nm为红色段。光与色彩色物体自然界中大多数物体对照明光源中各种不同波长的光具有不同的吸收率，这种吸收称为选择性吸收。光照射到这类物体上时不但亮度有所减弱，光谱成分也有所改变，所以，这类物体在白光下，反射光或透射光对人眼的三种感色单元的刺激不再相等，产生色的感觉。胶片一经曝光，立即产生潜影——一种看不见的影像。必须将胶片进行显影操做，才能使潜影转化为可见的牢固影像。当胶片显影时，结构已发生变化的卤化银晶体便转化为黑色金属银颗粒的聚结体，从而产生影像---负像。胶片上那些没有感光的，也就是没有发生结构变化的晶体即被一种称做定影剂的化学品洗去，使这些部分呈现浅灰或透明。结果是负像上黑暗（厚的）部分就是曝光较多部分；明亮（薄的）部分就是曝光较少的部分；全透明部分就是没有受到光照射的部分。卤化银晶体一经曝光其结构即发生变化。经过显影，这些已发生结构性变化的晶体就转化为金属银颗粒，从而记录下景物影像。尽管它所包含的化学和物理机理是复杂的。但一切都开端于卤化银感光反应的一刹那。这就是所有黑白和彩色胶片记录影像的基本过程。胶片产生影像的过程（一）传统摄影化学感光材料——胶片和相纸（一）传统摄影化学感光材料——胶片和相纸胶片的结构胶片（一）传统摄影化学感光材料——胶片和相纸黑白胶片的物理剖面结构胶片的物理结构：每种胶片（包括彩色胶片）都包括两个基本组成部分：一个单层的或多层的感光乳剂层。一个感光乳剂层的支持体----片基。胶片的乳剂层：黑白胶片的乳剂层由卤化银、明胶、光学增感染料组成。乳剂是由对光敏感的微细颗粒悬浮在明胶介质中而成。在明胶中悬浮着的光敏物质是卤化银颗粒。卤化银以极细微的颗粒状均匀地分布在明胶中的。其大小仅为0．1—2微米，新型的T颗粒、双重结构颗粒、多重结构颗粒都是感光乳剂制造技术上的重大突破，使胶片的感光能力增强，颗粒更细，胶片更薄，冲洗的时间更短。这种颗粒如此微细，只有在高倍显微镜下才能观察到。在1平方英寸的感光胶片乳剂中，卤化银晶体的含量约达400亿个之多！拍摄时，光线通过相机射到胶片的乳剂层上，当光线到达卤化银晶体时，这些晶体发生结构性变化，并与邻近也受到光线照射的卤化银晶体相互聚结起来。片基片基又称支持体，是胶片构造中最厚的一层。必须将感光乳剂涂布在有一定机械强度、透明度好的支持体上，才能制造出摄影胶片。早期的胶片采用硝酸纤维(赛璐珞)片基，硝酸纤维是易燃品，胶片也就成了危险品。随后，改用三醋酸纤维片基或涤纶片基，这两种片基都是安全片基，特别是涤纶片基采用聚脂为主要原料，不仅片基薄、透明度好，而且还有良好的拉力，被广泛使用。片基的颜色分无色与有色两种。无色片基主要制作感光度低的胶片；有色片基含极少量的灰色，帮助吸收穿透乳剂的光线，防止产生光晕现象。保护层保护层是一层极薄且透明的韧性胶质，它位于胶片的表面，其主要作用是保护乳剂层不受损伤。在摄影过程中，在卷片、倒片和冲洗过程中极易碰伤乳剂，保护层能起到一定的隔离作用。结合层结合层是一层极薄、透明的明胶。在胶片中间的作用是帮助乳剂附着在片基上，使感光乳剂在冲洗过程中不易脱落。防光晕层防光晕层在胶片的背后，它是一种化学染料，其作用是吸收穿透乳剂层到达片基后的光线，防止这些光线再反射到乳剂层而产生光晕现象。但是防光晕层吸收光线的能力是有限的，在逆光或有强烈反射光线的情况下摄影，为避免强光直射镜头，可在镜头上使用遮光罩或调整拍摄位置，以防产生光晕现象。（一）传统摄影化学感光材料——胶片和相纸彩色影像照片原理着色法萨拉和马西娅加色效应和减色效应1.加色效应，人的视觉器官具有综合本领，即两种以上的色光同时刺激人的视觉器官使人得到另一种颜色的感觉，这种产生综合色觉的现象叫光的加色效应。加色效应有以下规律：（1）互补色：一种色光和另一种特定的色光按一定比例混合可得消色。这两种光称为互补色。只有严格互补的色混合方可产生消色，最常见的三对互补色是蓝与黄、绿与品红、红与青。在彩色摄影中蓝、绿、红为三原色，黄、品红、青为三补色。（2）非互补色光混合会产生两者之间的中间色。三种原色光按某一固定比例混合也可得到白色，改变三种原色光的比例，可得各种彩色。（3）两种色光给人的色觉完全相同时并不表示他们的光谱成分完全相同。2.减色效应，从比较复杂的光中减去其中的一部分色光,得到另一种色光的现象,叫做减色效应(色的减除)。(1)三原色遮光层，只能透过其本色，而吸收其他的两种原色光。（2）三补色滤光层，吸收与其互补的原色，透过本色光或组成这种补色的两种原色光。现代彩色负片系统基本成像过程彩色负像胶片的物理剖面结构彩色负片的乳剂层——感蓝层，感绿层和感红层彩色负片的乳剂层主要分四层，其中三层是感光乳剂层，分别为感蓝层，感绿层和感红层，分别感受红、绿、蓝三种原色光，感光后形成三个分色潜影层，在三层银盐明胶乳剂中分别加入了黄、品红、青三种不同的彩色染料作为成色剂。色罩层乳剂的第一、二层中间有一层黄滤光层——色罩层（又称马斯克层），这一层不是感光乳剂，其作用是阻止蓝色光线进入感绿层和感红层，从而使三层乳剂层达到正确的色彩还原。其颜色为橙黄色，彩色负片冲洗后，没有感光部分的颜色就是黄褐色的色罩层。（一）传统摄影化学感光材料——胶片和相纸彩色胶片的物理剖面结构彩色胶片在冲洗过程中，先进行彩色显影，把三层乳剂中已曝光的卤化银还原成金属银，同时生成彩色染料，再经过漂白定影处理，胶片上的金属银和没有感光的卤化银全都被去除，最后留在胶片上的是由三层彩色染料组成的补色影像，这三层补色影像分别为黄色、品红色和青色染料影像。彩色胶片的冲洗显影过程彩色负片冲洗工艺与过程索尼发布一款传感器新产品：2481万像素的全幅CMOS，像素数超过了佳能EOS1DsMarkIII所使用的那枚CMOS（2110万像素）。主要特点：2481万像素35mm全幅芯片结构：成像尺寸：对角线尺寸43.3mm(2.7型)总像素6236(H)x4124(V)约2572万有效像素6104(H)x4064(V)约2481万实际成像像素6096(H)x4056(V)约2473万芯片尺寸41.0mm(H)x31.9mm(V)感光单元大小5.94μm(H)x5.94μm(V)1个CMOS感光像素单元的面积约等于3到60个以极细微的卤化银颗粒的面积大小！1µm(微米)相当于1米的一百万分之一,1毫米的1000分之一.数码相机影像传感器与银盐胶片的差异比较（一）传统摄影化学感光材料——胶片和相纸1.黑白胶卷颗粒细，宽容度大，成本低。是很有特色的胶片。目前在国内外主要影赛中仍有应用,底片为负像。2.彩色负片宽容度大，成本低，出照片较容易。是目前应用最多的胶片。底片为负像,家庭及影楼广为应用。3.彩色反转片颗粒细，色彩饱和，宽容度低，底片为正像。印刷制板方便,成本较高。专业摄影师应用多。4.波拉片采用反转转印法（又称扩散转印法），即在白色片基上涂了一层感光膜以充当正片，并使它同曝了光的负片贴在一起，又在两种胶片之间的夹层里加进粘液试剂。正负片的背面均不透光。这样数秒钟之后，正片即冲洗完毕，可以与负片分离。（一）传统摄影化学感光材料——胶片和相纸按制作、冲洗工艺胶片可分为：黑白、彩色负片；黑白、彩色反转片（正片）;黑白、彩色波拉片。黑白、彩色负片黑白、彩色反转片（正片）彩色波拉片（一）传统摄影化学感光材料——胶片和相纸4.波拉片1.黑白胶卷2.彩色负片3.彩色反转片波拉片（一）传统摄影化学感光材料——胶片和相纸胶片按尺寸分常见规格有：A.胶卷（135胶卷、120胶卷、220胶卷等）B.页片（4X5英寸、5X7英寸、8X12英寸等）（一）传统摄影化学感光材料——胶片和相纸135胶卷:24X36mm120胶卷、220胶卷:64.5X60mm、60X60mm、60X70mm、60X80mm、60X90mm、60X120mm、60X170mm。常见胶卷尺寸规格：135胶卷：由于宽度为35mm，所以也称为“35mm胶卷”，有暗盒包装，120胶卷：宽度为61.5mm，没有暗盒包装，但是有背纸。220胶卷：宽度为61.5mm，长度为120胶卷的两倍，没有背纸，只是首尾有护纸.120、220胶卷APS先进照相系统（一）传统摄影化学感光材料——胶片和相纸相纸（一）传统摄影化学感光材料——胶片和相纸照相纸的种类按用途划分两类：印相纸放大纸放大相纸和接触印相纸的最大区别就是它们对光线的敏感程度不同。放大相纸对光线的敏感程度是接触印相纸的100倍。换句话说，就是放大相纸的速度是接触印相纸的100倍。（一）传统摄影化学感光材料——胶片和相纸照相纸的种类按反差划分划分三类：软性、中性、硬性。（一）传统摄影化学感光材料——胶片和相纸照相纸的种类按表面状况划分三类：光面纸绒面纸绸纹纸（一）传统摄影化学感光材料——胶片和相纸感光材料的应用与保存：⑴感光胶片的选择⑵相纸的选择⑶保存条件的选择⑷及时冲洗（二）照相机的分类与用途（二）照相机的分类与用途照相机按感光成像介质可分：胶片相机、数码相机。胶片相机数码相机（二）照相机的分类与用途照相机按成像画幅尺寸可分：大画幅相机、中画幅相机、135照相机、APS照相机等。大画幅相机中画幅相机135照相机APS照相机拍立得一次成像照相机（二）照相机的分类与用途照相机按取景方式可分：旁轴式取景相机单镜头反光式取景相机双镜头反光式取景相机机背取景照相机电子液晶取景数码相机（二）照相机的分类与用途照相机按取景方式可分：旁轴式取景相机（二）照相机的分类与用途照相机按取景方式可分：单镜头反光式取景相机光学玻璃五棱镜（二）照相机的分类与用途照相机按取景方式可分：双镜头反光式取景相机取景器内影像是左右颠倒相反的安装了正像取景器可矫正相反的影像（二）照相机的分类与用途照相机按取景方式可分：机背取景照相机取景器内影像是上下、左右都颠倒相反的机背取景照相机巨型的“猛犸”相机世界上早期最大的照相机，由美国芝加哥奥尔顿铁路公司的高级职员设计，于1900年初研制的。玻璃感光板重225公斤，连同机身总重量为635公斤。使用时需十五个人同时操作，射得的底片约为1.4Mx1.4M。冲洗时需用45公斤的化学药液。此照相机为拍摄特快豪华列车而设计，使用时用特别设计的铁道货车运出，所摄照片曾在巴黎博览会上获得“世界第一大奖”！！！立体相片、立体相片观看器立体相机（二）照相机的分类与用途照相机按取景方式可分：电子液晶取景数码相机（三）照相机的结构（三）照相机的结构照相机的结构：⑴镜头⑵光圈⑶快门⑷取景器⑸其他装置（三）照相机的结构⑴镜头：A.镜头的焦距。B.镜头的口径。C.镜头的变焦与聚焦。D.镜头的选择与应用。（三）照相机的结构A.镜头的焦距：镜头的焦距基本上就是从镜头的中心点到胶片平面上所形成的清晰影像之间的距离。镜头的焦距决定了该镜头拍摄的被摄体在胶片上所形成影像的大小。假设以相同的距离面对同一被摄体进行拍摄，那么镜头的焦距越长，则被摄体在胶片上所形成的影像就越大。（三）照相机的结构B.镜头的口径：镜头的口径就是由光圈（叶片组）在镜头中央可产生的最大圆孔的数值，通常采用最大光孔直径与焦距的比值表示，诸如f/1.2、f/8、f/16…等，称之为f值。f值越小，镜头的圆孔越大。（三）照相机的结构C.镜头的变焦与聚焦：变焦；聚焦；定焦镜头与变焦镜头；手动聚焦镜头、自动聚焦镜头。（三）照相机的结构D.镜头的选择与应用:①标准镜头、微距镜头、广角镜头和远摄镜