照相機的結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、照相機三大組成部分照相機三大組成部分（以（以135單反相機為例）單反相機為例）n機械部分：機體、后背、接口、輸片機構(gòu)、快門機構(gòu)、其它機械部分n光學(xué)部分：反光鏡、五棱鏡、調(diào)焦屏、取景器n電子部分：測光系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、自動對焦系統(tǒng)、其它電子部分照相機的機械部分n機體：連接照相機的其它部分，并起到保護(hù)光路和感光材料的作用 包括：頂蓋、底蓋、前面板 反光鏡、膠片倉、導(dǎo)片軌 制造要求：耐沖擊 密封性好 體積小、重量輕 易于握持 照相機的機械部分n在照相機發(fā)展的早期，照相機機體大多為木質(zhì)。其后則大都采用銅、鋁或不銹鋼等金屬制造。進(jìn)入自動化時代之后，聚碳酸酯化合物被大量使用。但專業(yè)級照相機大多數(shù)還使用金屬或

2、金屬與聚碳酸酯化合物混合結(jié)構(gòu)。照相機的機械部分n后背：大多數(shù)135單反相機的后背實際上是機體的一部分。大多數(shù)專業(yè)級照相機的后背可以更換為帶有日期打印功能 或控制功能的后背。 有些機型還可以配 用大容量膠片后背。照相機的機械部分n對于許多采用組合式設(shè)計的120相機，后背則是相對獨立的部分，它有膠片儲存和運行的作用?？梢栽谑褂脮r通過后背的更換靈活的改變拍攝使用的膠片種類。 壓片板：在后背上，可使膠片保持平直的貼在片窗后的平板。 制造要求：平直、順滑、無毛刺 維護(hù)要求：清潔無灰塵及銹跡照相機的機械部分n接口：將鏡頭固定在機體上并相互傳遞信息的裝置。通常采用不銹鋼制造 制造要求：牢固可承受大口徑長焦距

3、鏡頭重量。 耐磨可經(jīng)歷鏡頭成千上萬次的更換。 注意注意：通常不同廠家、不同牌號甚至同一廠家不同時期的產(chǎn)品之間接口形式各不相同、互不通用。 常見的接口形式： 螺紋式接口：S型 直徑42mm 螺距1mm 老實賓德相機、澤尼特相機 照相機的機械部分n卡口式接口：Nikon: F型卡口(AI、AI-S、AI-P、AI-AF、AI-AFD、AI-AFG、AI-AFDX)Canon: EOS-EF型卡口Pentax: K型卡口(KM、KA、KAF、KAF2、KAFG)Minolta: 手動MD型卡口 自動A型卡口Ricoh: K型卡口(KR)Contax/Yashica: 手動C/Y 自動N 照相機的機械

4、部分 海鷗：MD型卡口 鳳凰：303C/Y 303K K、 DC900 MD、ND F-AIn鎖環(huán)式接口： Canon: FL、FD 所有的 廣播級攝像機 ARRI攝影機用PL接口n卡板式接口：常用于大型技術(shù)相機 照相機的機械部分n像面定位距離：機身像面定位距離：機身卡口定位端面與曝光窗膠片平面之間的距離。鏡頭像面定位距離：當(dāng)鏡頭對無限遠(yuǎn)處調(diào)焦時，鏡頭軸向定 位端面與成像平面之間的距離。注意：機身像面定位距離與鏡 頭像面定位距離必須嚴(yán)格 精確一致。照相機的機械部分注意：當(dāng)鏡頭像面定位距離大于機身像面定位距離 時，膠片平面可呈清晰影像。 當(dāng)鏡頭像面定位距離小于機身像面定位距離時，膠片平面無法結(jié)成

5、清晰影像。n輸片機構(gòu)：將膠片卷出（入）膠片倉或暗盒內(nèi)，并準(zhǔn)確的停在曝光窗處。 制造要求：運動順滑、阻尼力適中、堅固耐用 前卷機構(gòu)：過片手柄（手輪）或搖柄、收片軸、八牙輪、傳動齒輪；電動前卷系統(tǒng) 回卷機構(gòu)：曲軸手柄（手輪）、回卷鎖（將八牙輪鎖脫開） 照相機的機械部分n快門機構(gòu)：實際上是快門機構(gòu)與慢門機構(gòu)的合稱。 作用：遮擋光線，防止膠片意外感光。 控制曝光時間 控制畫面中動態(tài)物體的清晰程度 照相機的機械部分n快門的形式 焦平面快門（焦平）快門緊鄰焦點平面 常用于135單鏡頭反光照相機、135旁軸平視取景照相機 中心快門位于鏡頭內(nèi)部（鏡前、鏡后、鏡間） 常用于120單鏡頭反光照相機、135自動相機

6、 反光鏡快門利用反光鏡作為快門前遮光簾，結(jié)構(gòu)簡單。 曾用于單反照相機照相機的機械部分n焦平面快門 簾幕式快門由涂橡膠的布、金屬細(xì)條或金屬薄膜制成。前后快門簾幕分別卷在卷簾軸上，橫向運行。最短快門時間1/2000秒 鋼片快門由條狀金屬或 非金屬材料（碳化樹脂） 縱向運行；最短快門時間 1/12000秒 照相機的機械部分 快門機構(gòu)：通過調(diào)節(jié)前后快門簾幕之間縫隙的寬窄來調(diào)整曝光時間。 慢門機構(gòu)：通過調(diào)節(jié)前后快門簾幕打開的時間長短來調(diào)整曝光時間。 快門調(diào)節(jié)盤：將快門調(diào)節(jié)與慢門調(diào)節(jié)合一的裝置。 注意：標(biāo)稱值實際值實測值 照相機的機械部分n快門調(diào)節(jié)盤上常見的符號： B：Bulb的簡寫，即長時間開啟快門的檔

7、位，需要一直保持按壓快門釋放鈕 T：Timer的簡寫，也是長時間開啟快門的檔位，只需按一次快門釋放鈕就一直開啟，直到再一次按下。 X：最高閃光燈同步速度檔。即由慢門機構(gòu)控制的最短曝光時間；是焦平快門的特點。 常見閃光燈同步速度：1/60秒、1/125秒、1/250秒 中心式快門所有快門值下都可實現(xiàn)閃光燈同步照相機的機械部分n其它機械部分： 計數(shù)器：計算拍攝張數(shù) 前進(jìn)式：顯示已拍攝張數(shù) 倒進(jìn)式：顯示未拍攝張數(shù) 多次曝光機構(gòu)：將快門上弦與膠片前卷脫開。 自拍機構(gòu)：延時快門釋放裝置；由于大多數(shù)照相機設(shè)計為按下自拍釋放開關(guān)，反光鏡隨即上抬，故可以代替反光鏡鎖使用。照相機的光學(xué)部分n反光鏡 主反光鏡：表

8、面鍍有反射層（通常為銀），45斜置將水平射入的光線垂直向上反射。 為了減少因為反光鏡運動的時間，提高輸片速度，有些照相機采用半透射半反射反光鏡。 照相機的光學(xué)部分 所有的自動對焦單反相機和部分測光元件在反光鏡箱下部的相機，采用中心半透射半反射周圍全反光型反光鏡，以配合副反光鏡 副反光鏡：位于主反光鏡半透射半反射區(qū)域后側(cè)，將透射的光線向下反射入反光鏡箱下部的自動對焦組件或測光元件。照相機的光學(xué)部分 反光鏡系統(tǒng)的制造要求：平直、光潔、反光強、重量輕、震動小（反光鏡的震動是單反相機震動的主要來源） 許多專業(yè)單反相機可將反光鏡向上鎖起，以減少震動。 照相機的光學(xué)部分n調(diào)焦屏：是焦平面的等效平面，即從機

9、身鏡頭座定位端面到調(diào)焦屏的距離與到焦平面的距離相同。通過調(diào)焦屏完成取景構(gòu)圖和調(diào)焦。 早期多使用磨砂玻璃，現(xiàn)在多使用由光學(xué)有機玻璃壓制的復(fù)合式調(diào)焦屏 包括：裂像調(diào)焦屏、微棱調(diào)焦屏、磨沙環(huán)帶透鏡調(diào)焦屏（又稱菲涅爾Fresnel透鏡） 專業(yè)照相機為可更換式調(diào)焦屏設(shè)計以滿足不同需求 照相機的光學(xué)部分 裂像調(diào)焦屏：由斜面向下的半圓形雙光楔組成。 調(diào)焦準(zhǔn)確時：成像光線由光楔之間穿過。 調(diào)焦不準(zhǔn)確時：成像光線被雙光楔分為兩 束。 形式：水平裂像、45裂像 特點：調(diào)焦快速、精確、 對于視力要求較低 調(diào)焦物體必須具有明顯的線條 鏡頭最大光孔較小，且瞳孔不在取景目鏡中 心位置時，會發(fā)生光楔變黑無法調(diào)焦的現(xiàn)象照相機

10、的光學(xué)部分 微棱調(diào)焦屏：表面由微小的多棱 （三棱、四棱或六棱）錐形棱鏡構(gòu)成。 調(diào)焦準(zhǔn)確時：成像光線從錐頂垂直射入 調(diào)焦不準(zhǔn)確時：成像光線被錐棱折射 形式：中央圓形、全屏，在組合調(diào)焦屏 中多為環(huán)形 特點：調(diào)焦快速、精確、 可用于沒有明顯線條的物體對焦 變黑臨界光孔比裂像調(diào)焦屏更小，有利于使用小光孔 鏡頭或低亮度環(huán)境拍攝，但光孔過小時也會變黑失效。照相機的光學(xué)部分 磨沙調(diào)焦屏：磨沙玻璃或磨沙環(huán)帶透鏡 調(diào)焦準(zhǔn)確時：影像清晰 調(diào)焦不準(zhǔn)確時：影像模糊 形式：全磨沙式在組合式調(diào)焦屏中， 除裂像和微棱調(diào)焦外的其它部分。 特點：結(jié)構(gòu)簡單，對取景影響小，不受鏡頭相對孔徑的限制。 調(diào)焦時受視力限制較大照相機的光學(xué)

11、部分n調(diào)焦屏使用注意： 多數(shù)相機的調(diào)焦屏為有機玻璃壓制，所硬度較低，使用維護(hù)時：宜吹不易擦 嚴(yán)格禁止使用有機溶劑擦拭照相機的光學(xué)部分n取景器： 五棱反射鏡：將由調(diào)焦屏射入 的光線經(jīng)過兩次全反射之后， 由垂直向上變?yōu)樗较蚝?，?影像的左右方向被調(diào)轉(zhuǎn)。 取經(jīng)目鏡：用于觀察調(diào)焦屏影像的放大鏡 屈光度(D)1/焦距（米） 通常為1D 屈光度調(diào)節(jié)目鏡：通過調(diào)節(jié)目鏡的屈光度，滿足不同視力的需求照相機的電子部分n照相機的測光系統(tǒng) 測光元件的材料： 硒光電池：由在金屬基板上涂有硒(Se)層的金屬和半導(dǎo)體接觸形成光電池。 實用時需要加裝復(fù)眼透 鏡，需要較大的感光面 積，故只能用于外測光 裝置。工作時不需要電

12、池，不能測低亮度景物。照相技術(shù)課照相機的電子部分 硫化鎘(Cds)：廣泛應(yīng)用于TTL(Through The Lens) 內(nèi)測光。制造工藝簡單，價格低廉。 使用時需要電池驅(qū)動，對強光有記憶效應(yīng)。 藍(lán)硅(Si)與磷砷化鎵(GaAsp)：兩者性能接近。為現(xiàn)代照相機內(nèi)測光裝置所廣泛采用 共同特點：體積小、靈敏度高、無強光記憶效應(yīng) 照相機的電子部分n測光元件的位置： 取景器內(nèi)：測量調(diào)焦屏上的影像亮度。設(shè)計制造簡單。 無法測量曝光過程中光線的變化。 反光鏡箱內(nèi)：在反光鏡上抬之前測量反光鏡反射的亮度，反光鏡上抬之后測量快門前簾和膠片的反光。 設(shè)計制造比較復(fù)雜，可以對曝光時光線的變化做出反應(yīng) 照相機的電子部

13、分 注意：由于光路是可逆的，所以測光元件會受到由取景目鏡入射光線的影像。所以在眼睛離開取景目鏡時應(yīng)關(guān)閉目鏡。特別是有強烈的順光和測光元件位于取景器內(nèi)時。n測光方式： 平均測光：平均測量畫面各部分亮度的測光方式 特點：簡單直觀，在畫面總體亮暗差距不大時較為 準(zhǔn)確。 所有的照相機外測光 攝像機、攝影機的機內(nèi)測光大都為平均測光方式 照相機的電子部分點測光：測量畫面中局部的亮度的測光方式。通常測量 面積為總面積的15特點：測量精確，測量結(jié)果不受畫面其它不同亮度區(qū)域 的影響。但要求使用者有一定的測光知識。早期點測光方式為測量畫面中心區(qū)域?，F(xiàn)代多點自動對焦照相機的點測光可以與對焦點聯(lián)動。多點平均測光：在多

14、次點測光的基礎(chǔ)上進(jìn)行平均照相機的電子部分中央重點平均測光：以畫面中心區(qū)域的亮度為主要測量 依據(jù)，以周圍區(qū)域為次要測量依據(jù) 綜合計算測量結(jié)果的測光方式。常見比例：中央:周圍75:25或65:35特點：與通常的拍攝習(xí)慣比較吻合，可以滿足一般拍攝 對的測光需求中央重點平均測光是最為常見使用最為廣泛的測光方式照相技術(shù)課照相機的電子部分多區(qū)域測光：將畫面分為多個區(qū)域，分別測量多個區(qū)域 的亮度、反差甚至色彩，并綜合計算的測 光方式分區(qū)數(shù)量為5335區(qū)不等特點：智能化、簡化了測光的步驟，可以滿足絕大多數(shù) 拍攝的測光需求。有些測光方式中還加入了拍攝距離的信息，為綜合計算提供更多依據(jù)例如：Nikon3D矩陣測光

15、照相機的電子部分有些多點自動對焦照相機則采用了可以和對焦點聯(lián)動的多區(qū)域測光方式。當(dāng)對焦主體位于畫面不同位，不同區(qū)域亮度在綜合計算時所占比例也有所不同。理論上所分區(qū)域越多測量越準(zhǔn)，但實際也并非如此照相機的電子系統(tǒng)n自動對焦系統(tǒng) 自動對焦方式：測距法、像檢測法 測距法：主動紅外線式；反射時間測量式 像檢測法：對比度（反差）檢測式；相位檢測式 主動式紅外線（有源）測距法自動對焦： 通過發(fā)射紅外線并測量反射回來紅外線的角度，計算測知拍攝距離，并驅(qū)動鏡頭完成對焦的方式。 組成：由測量裝置和調(diào)節(jié)裝置組成，紅外線的接受和發(fā)射均一次完成，無反饋裝置。 照相機的電子部分特點：結(jié)構(gòu)簡單、成本低。不足：多為分級驅(qū)動

16、精度較差，不通過鏡頭對焦，無法手動校正注意：由于無限遠(yuǎn)處的紅外線無法反射回到接受裝置，所以在拍攝位于無限遠(yuǎn)的物體時應(yīng)將焦點放在鏡頭的標(biāo)志處。 對于大量吸收或發(fā)射紅外線的物體無法對焦 不能透過玻璃對焦照相機的電子部分n被動式透鏡分離相位檢測法自動對焦： 通過檢測被透鏡分離以后的光線之間的相位差來檢測對焦準(zhǔn)確與否的方式。 組成：紅外線濾光片非球面聚光鏡反光鏡分離遮片分離鏡片CCD感光陣列 特點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度要求高 通過鏡頭對焦，可手動校正 檢測與對焦不間斷，可不斷反饋對焦結(jié)果亮度過低、過高的場景無法對焦反差過低的場景無法對焦照相機的電子部分n自動對焦方式： 單次自動對焦(Single)：完成對焦后即停止檢測和對焦 通常為焦點優(yōu)先焦點對準(zhǔn)后，快門才能釋放 適合拍攝靜態(tài)物體，保證調(diào)焦準(zhǔn)確。 連續(xù)自動對焦(Se