摄影的技术原理.ppt

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1、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=V(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400500nm为蓝色段，500600nm为绿色段，600700nm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

2、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

3、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

4、、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012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

5、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

6、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

7、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，

8、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，

9、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EOS 1Ds Mark III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

10、：成像尺寸：对角线尺寸 43.3mm(2.7型)总像素 6236(H)x 4124(V)约2572万有效像素 6104(H)x 4064(V)约 2481万实际成像像素 6096(H)x 4056(V)约 2473万芯片尺寸41.0mm(H)x 31.9 mm(V)感光单元大小5.94m(H)x 5.94m(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！,1m(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

11、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

12、,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:24X36mm 120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

13、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

14、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：感光胶片的选择 相纸的选择 保存条件的选择 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

15、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

16、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：镜头 光圈 快门 取景器 其他装置,（三）照相机的结构,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

17、。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:标准镜头、微距镜头、广角镜头和远摄镜头；镜头的透视畸变；镜头中的炫光。,（三）照

18、相机的结构,光圈：光圈是位于镜头内由若干金属叶片组成的大小可调的光孔，通过对光孔的大小调节，可以控制透过镜头到达胶片的光线强弱，继而控制了曝光量。A.光圈的表示方法。光圈光孔的大小采用光圈系数来表示，亦称 f系数，计算公式为：f=镜头焦距光孔直径B.光圈的使用意义。控制透过镜头的光通量；控制影像的景深。,液体镜头,（三）照相机的结构,快门：快门是一种精确控制光线照射胶片时间长短的装置。A.快门的表示方法。B.快门的类型（机械快门、电子快门）（镜间快门、焦平面快门）C.快门的使用意义。,（三）照相机的结构,快门的表示方法。快门速度通过秒或几分之一秒来表示时间的长短。不同的相机生产厂家的机身会有不

19、同的快门速度起始范围，这个范围也是很重要的。所有的单镜头反光照相机至少都有以下的快门速度或更多：1、1/2、1/4、1/8、1/15、1/30、1/60、1/125、1/250、1/500、和1/1000秒有些相机的速度会使用简略方式，如把1/30秒标记为“30”。为了区分秒和分之一秒，一般会在机身上使用不同的颜色或其特殊的标记标示这些数字。例如，Nikon和Canon的机身通过在数字2后面加一个分号（“）标记来表示秒，因此2”表示2秒而不是1/2。当你改变了快门速度时，同时也改变了运动物理被记录在底片上的方式。快门速度越快，运动物体就会在底片呈现更清晰的影象，反之，快门速度越慢，运动的物体就

20、越模糊。,（三）照相机的结构,高速快门和慢速快门的不同表现效果,（三）照相机的结构,取景器：A.取景器的作用。B.取景器的种类。,（三）照相机的结构,照相机的其他装置：,（四）测光与曝光,（四）测光与曝光,测光照相机的测光原理。照相机的测光方式。测光表的使用。,（四）测光与曝光,测光表、照相机的测光原理：18%灰。测光表测出光的强弱后，给出一组曝光值，按此测光值曝光的照片成为中间影调的照片，即中性灰，也就是18%灰。不管拍白雪还是拍煤球，测光表给出的曝光值都会使其成为中性灰色的。,（四）测光与曝光,测光表的测光方式：（1）入射式。（2）反射式。照相机的测光方式：（l）外测光。（2）内测光。,（

21、四）测光与曝光,现代自动照相机的测光模式：平均测光模式：它测量整个画面的平均光亮度，适合于画面光强差别不 大的情况。中央部分测光模式：这种模式是对画面中心处约占画面12%的范围进行测光。中央重点平均测光模式：这种模式的测光重点放在画面中央(约占画面的60%)，同时兼顾画面边缘。它可大大减少画面曝光不佳的现象，是目前单镜头反光照相机主要的测光模式。点测光模式：测光元件仅测量画面中心很小的范围。摄影时把照相机镜头多次 对准被摄主体的各部分，逐个测出其亮度，最后由摄影者根据测得的数据决定曝光参数。多区测光模式：它对画面分区域由独立的测光元件进行测光，由照相机内部的微处理器进行数据处理，求得合适的曝光

22、量，曝光正确率高。在逆光摄影或景物反差很大时都能得到合适的曝光，而无需人工校正。理，求得合适的曝光量，曝光正确率高。在逆 光摄影或景物反差很大时都能得到合适的曝光，而无需人工校正。,（四）测光与曝光,选择恰当的测光方法。1.机位测光法 是一种基本的测光方法，操作起来也比较方便，特别是内测光照相机越来越多的情况下，机位测光法是最为普及的方法。取景时。取景框内就显示测光信息，用起来很方便。机位测光法得出的数据是平均数值，环境光会影响被摄物，有时测出的数据不太精确。2.近测法 即靠近被摄主体进行测光，得出的数据大多较准确。3.灰板测光法 即用反射率18的灰板测出光线的强弱，并以此作为曝光依据。4.代

23、替测光法 有时因被摄物靠近，如足球赛、野生动物等，可用手背或色调与被摄物相近的灰色物体来代替被摄物进行测光，只是替代物必须与被摄物的受光方向一致。机位法、近测法、灰板法和替代法都是测的景物的反射光，即景物的亮度，属于反射测光法。5.入射光测光法 如果说反射光测光是测亮度，那么入射光测光就是测光源照度，即光源发出光线的强弱程度。测光时要把测光表置于与被摄物相同的受光位置，而方向朝着相机。入射光测光法得出的数据准确，因为它不受物体反光率的影响。特别是在背景亮、环境较大、被援物较远的时候，采用入射光测光能拍摄出理想的照片。,（四）测光与曝光,曝光与照片的图像质量。曝光不足和曝光过度的图像,（四）测光

24、与曝光,照相机的拍摄模式P 程序自动AE（程序自动曝光）：这个模式粗看起来与基本拍摄区的Auto全自动模式有些雷同，但实际上P模式的“自动”一般仅仅是对于光圈和快门配合的自动，也就是说光圈和快门的参数由相机自动设置，以保证足够的曝光量，从而保证照片的正确曝光，而对于ISO感光值、自动对焦点选择、曝光补偿、闪光灯的开启/关闭等功能都是可以自己设定的，这些在Auto模式中一般是不能变动的，所以P模式其实应该是稍微有点摄影常识的用户最主要的使用模式，并且这个模式比较适合快速的抓拍情况。,（四）测光与曝光,Tv 快门优先AE（快门优先自动曝光）：这个模式主要用于拍摄运动的物体，制造动感效果或凝固效果，

25、因为物体在运动，必须保持足够快的快门才能保证拍摄出来的照片清晰而不模糊，而如果需要制造动感效果，那么就必须要使用慢速快门。快门优先模式从本质上来说就是让使用者预先选择所需要的快门值，比如设定在1/60秒，而光圈的大小则由相机根据正确曝光所需要的通光量来自动设定，在这点上快门优先模式与P模式的差别就在于P模式的光圈和快门都由相机自动设定，而快门优先则是快门参数让使用者自己手动设定，光圈由相机自动设定，有点类似于P模式一半手动，一半自动。,（四）测光与曝光,Av 光圈优先AE（光圈优先自动曝光）：这个模式一般常用于需要较小景深（拍摄人像）或者需要较大景深（拍摄风景）的情况，因为拍摄人像时往往需要将

26、背景虚化，以制造突出前景（人物）的效果，而拍摄风景则需要较大景深，以使照片的远近都清晰。要虚化背景，一般都将光圈设定在较大的值上，例如F2.8等，要让近景和远景都清晰一般就需要将光圈设定在较小的值上。对于光圈优先模式的道理其实正好与快门优先模式相反，光圈优先由用户手动设定光圈值，而由相机自动设定快门值。,（四）测光与曝光,M 手动模式：这个模式就是相机的所有参数都由使用者自己设定，也就是平常所说的全手动模式，这个模式一般适合于有一定摄影基础的朋友使用，由于这个模式需要对相机的光圈、快门、ISO值等都作出正确的调整，才能拍出曝光正确的照片，所以没有一定摄影基础的朋友最好不要使用，而且全手动模式的

27、操作比较慢，不太适合需要抓拍的情况。,（四）测光与曝光,一般的数码相机都具有：人像、风光、微距、运动、夜景人像等预置模式。人像和夜景人像模式：这两个模式都是适合于人像拍摄，相机自动会使用加强背景虚化的参数设定，使用上非常方便。其中夜景人像模式主要是要采用内置闪光灯照亮被摄物体，而其它方面与人像模式没有什么区别。,风光模式：这种模式下，相机会自动使用景深较大的参数，以便拍摄风景。微距模式：这种模式是数码相机最常使用的模式之一，比如拍摄产品等需要很近距离拍摄的情况。运动模式：在运动模式下，相机一般会自动提高ISO感光度，以保证足够快的快门速度，同时还会采取连续自动对焦的方式，保证被摄物体的清晰。,（五）照相机的附件,（五）照相机的附件,照相机的附件：电子闪光灯 三脚架 滤色镜 快门线 遮光罩 大画幅、中画幅相机的一些特殊附件,（六）数码相机的结构特点,