光学成像
镜头结构
通过下面几个例子我们可以看到现代的镜头是如何利用了上面的几种基本设计。
首先是广角变焦头。明显的后对焦设计。前面是弯曲的负镜片,后面则是正镜片。然后它们也有类似的问题:虽然用了很多镜片,但边角的像差纠正不是那么好。
然后是望远变焦镜头。可以发现,它们都是用了望远结构。前面是正镜片,后面是负镜片。
第三是标准变焦。这种镜头主要用的是比较弱的后对焦设计。所以它通常无法突破135mm。超过这个焦距,就要用到望远设计了。
最后是我们常说的“大变焦”。它的结构从哪种结构来的很难看出来,因为它的设计太复杂了。必须同时兼具后对焦、望远、库克三片的特点。人是无法设计出来的。必须靠。所以它的画质也不能和结构比较简单的镜头比。
相机成像
我说了微单、单电和单反的区别,单反与其不同的地方之一,就是取景方式的不同。所有的单反,都采取的是“光学取景器”,猛一看感觉光学好高大上苦涩难懂,其实就是反射式的原理。看完下面这张图你就明白了。
再把主要结构抽象一下
整个拍摄的过程如下。
- 我们通过8(取景器)观察到经过2(反光镜)以及7(五棱镜)反射的光线,看到了需要拍摄的物体
- 按下快门,2(反光镜)抬起到5的位置,3(快门帘)拉起来,光线投射到4(传感器)上。
- 拍摄完成后,2(反光镜)落下,可以继续通过8来取景
这样就完成了一张照片的拍摄。
如果是微单,无反相机,相比于单反,是没有反光镜和五棱镜的结构的,由传感器完成所有的取景,对焦和成像的动作。
相比于CCD,CMOS具有更优功耗,集成性,速度,加上较低的成本,在市场和技术的博弈下,CCD逐渐退出了市场。在反光板的后面,是机身的核心——图像感应器(CMOS、CCD、类似胶卷)。在默认的情况下,也就是在按下快门(开始曝光)之前,反光板是挡在CCD前面的,也就是你摘下镜头是看不到的。当按下快门的时候,反光板会向上抬起呈水平状态。我们知道光线在没有阻挡物的时候,是沿直线传播的。那么当反光板抬起,光线就会继续前行,到达CMOS并成像。
细心的朋友可以稍微的留意一下,当你按下快门的那一瞬间,取景器里面是一片黑暗的。快门速度越慢黑暗的时间越长。这是因为反光板抬起而堵住了光线造成的。
不同类型相机的取景方式不同,但成像原理都是一样。