照相機

照相機

照相機廣義是指任何可以捕捉和記錄影像的設備,人類在日常普遍使用的照相機技術大致始於19世紀早期。最常見的照相機拍攝可見光的影像,但並不是所有照相機都需要可見光(如紅外線熱像儀),有的甚至不需要一個傳統意義上的光源(如掃描隧道顯微鏡)。很多設備都具備照相機的特徵,如雷達醫學成像設備、天文觀測設備等等。

歷史

  • 1550年義大利的卡爾達諾將雙凸透鏡置於原來的針孔位置上,映像的效果比暗箱更為明亮清晰。
  • 1558年義大利的巴爾巴羅又在卡爾達諾的裝置上加上光圈,使成像清晰度大為提高。
  • 1665年德國神父約翰章設計製作了一種小型的可攜帶的單鏡頭反光映像暗箱,因為當時沒有感光材料,只能用於繪畫。
  • 1827年法國的約瑟夫·尼塞福爾·涅普斯在感光材料上制出了世界上第一張照片,但成像不太清晰,而且需要八個小時的曝光。
  • 1839年8月19日法國畫家路易·達蓋爾發明了世界上第一台真正的照相機,可攜式木箱照相機。[1]
  • 1840年維也納大學教授約瑟夫·佩茨瓦爾博士與福倫達合作,製造出匹茲伐鏡頭,此鏡頭也應用在沃哥蘭德發明的第一台全金屬機身的照相機上。
  • 1841年光學家沃哥蘭德發明了第一台全金屬機身的照相機。
  • 1845年德國人馮·馬騰斯發明了世界上第一台可搖攝150°的轉機。
  • 1849年大衛·布儒斯特發明了立體照相機和雙鏡頭的立體觀片鏡。
  • 1861年物理學家詹姆斯·麥克斯韋拍攝並印刷了世界上第一張彩色照片。[1]
  • 1866年德國化學家奧托·肖特與光學家卡爾·蔡司蔡司公司發明了正光攝影鏡頭
  • 1888年美國柯達公司生產出了新型感光材料「膠捲」。同年,柯達公司生產出了世界上第一台安裝膠捲的可攜式照相機。
  • 1906年美國人喬治·希拉斯首次使用了閃光燈
  • 1948年11月26日美國寶麗來公司Polaroid)在市場推出世界上第一個即時成像相機Polaroid 95。
  • 1975年美國柯達公司Kodak)發明第一台數位相機

結構和元件

通常,照相機主要元件包括:成像元件、暗室、成像介質與成像控制結構。

感光元件可以進行成像。通常是由光學玻璃製成的透鏡組,稱之為鏡頭。對於一些特定的設備,小孔、電磁閥等亦可起到「鏡頭」的作用。成像介質則負責捕捉和記錄影像。包括底片CCDCMOS等。

暗室負責連接鏡頭與成像介質,用以保護成像介質並確保在成像的過程中成像介質不會受到外界的光的干擾。

控制結構可以改變成像或記錄影像的方式以及影像最終的成像效果。並對光圈快門對焦等進行控制。

術語

  • 成像平面(焦平面):一般是指成像材料所在的平面或者感應器所在的平面。光經過鏡頭聚集在成像平面上,從而形成清晰的照片。
  • 焦距:是指鏡頭距底片的距離。如果焦距合適,景物反射的光通過鏡頭能夠聚集在成像平面上,成為一個點,如果焦距不合適,則成為一個圓,從而導致照片失焦模糊。
  • 曝光:快門打開時,光線透過鏡頭,經過光圈,進入暗室,最後照在成像材料上,這個過程稱為曝光。
  • 曝光量:曝光量是指一次曝光中光線的多少。如果曝光量過低會使得照片顏色發暗,如果曝光量過高會使照片顏色發白,過低或過高都會使照片中的細節丟失。曝光量通常是由光圈值和快門速度共同決定的。
  • 光圈值:是指暗室窗口的大小,光圈值越低,窗口越大,則透進的光越多,使得曝光量增加,反之亦然。
  • 快門速度:是指快門打開的時間,如果快門速度越慢,打開的時間越長,光透進的越多,使得曝光量增加,反之亦然。如果被攝物是移動的物體,則需要較快的快門速度才能將物體凍結,使得成像清楚。
  • 景深:指照片中景物都能清晰顯示的前後距離,在風景照片中要求景深大,較小的光圈能獲得較大的景深。
  • 變焦:數位照相機之變焦分為光學與數位兩種。
    • 光學變焦:通過鏡片移動來放大與縮小需要拍攝的景物
    • 數碼變焦:簡單地將CCD所截取之影像加以裁剪。
  • 視角:鏡頭成相範圍內的對角線角度
  • 測光:對光線進行測量,從而決定曝光量
  • 測距:測量被攝物與成像平面之間的距離,從而對焦
  • 手動曝光:由使用者自行決定光圈以及快門值,來改變曝光量
  • 自動曝光:由照相機決定光圈以及快門值,來改變曝光量
    • 光圈優先:指拍攝人手動指定一個光圈值,照相機根據測光結果自動計算對應快門速度的曝光模式,適合需要控制景深的場景
    • 快門優先:指拍攝人手動指定一個快門速度,照相機根據測光結果自動計算對應光圈值的曝光模式,適合拍攝處於運動中的物體的場景
    • 曝光量補償:由使用者在拍攝的時候,改變快門時間或者改變光圈大小來增加或減少曝光量
  • 手動對焦:由使用者自行調整焦距
  • 自動對焦:由照相機調整焦距

分類

  • 根據用途可以分為專業相機和消費類相機(傻瓜相機

照相機品牌

照相機圖集

參看

參考資料

  1. ^ 1.0 1.1 陳炳聖. 《萬物簡史》. 源樺. 2007. ISBN 986828421X. 
  2. ^ Canon EOS-1Ds, 11 megapixel full-frame CMOS頁面存檔備份,存於網際網路檔案館), Digital Photography Review

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