1、單反工作原理及內(nèi)部結(jié)構(gòu)講解,1,單反相機(jī)外部結(jié)構(gòu),2,單反相機(jī)外部結(jié)構(gòu),3,單反內(nèi)部結(jié)構(gòu),4,單反相機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu),5,尼康D4單反實物切面,6,尼康D4鏡頭內(nèi)部結(jié)構(gòu),7,尼康D4內(nèi)部的一些組件,8,尼康D4對焦馬達(dá),9,鏡頭 快門 光圈 反光鏡 取景框 自動對焦器 對焦屏 圖像感應(yīng)芯片 圖像處理芯片,單反相機(jī)的主要部件,10,內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖,11,內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖,12,在單反數(shù)碼相機(jī)的工作系統(tǒng)中，光線透過鏡頭到達(dá)反光鏡后，折射到上面的對焦屏并結(jié)成影像，透過接目鏡和五棱鏡，我們可以在觀景窗中看到外面的景物。 當(dāng)按下快門鈕，反光鏡便會往上彈起，感光元件前面的快門幕簾便同時打開，通過鏡頭的光線便投影到

2、感光原件上感光，然后后反光鏡便立即恢復(fù)原狀，觀景窗中再次可以看到影像,單反相機(jī)工作原理,13,單反工作原理示意圖,14,鏡頭通常由一塊或者多塊光學(xué)玻璃組成的透鏡組，一般由凹透鏡、凸透鏡，或其組合組成。鏡頭的主要功能是收集被照物體的反射光并將其聚焦于感光材料上,鏡頭,15,反光鏡的作用是將鏡頭捕捉到的畫面反射到上方的五棱鏡中，再傳遞給正在取景器處觀察的攝影師。當(dāng)攝影師按下快門的一瞬間，反光鏡會抬起，同時快門簾也會打開，讓更里面的CMOS進(jìn)行感光，從而記錄畫面。,反光鏡,16,反光鏡示意圖和實物圖,17,拆下后的反光鏡,18,反光鏡工作示意圖,19,反光鏡的中央部分實際上是半透的，一部分光線會透過

3、反光鏡照射到后方的另一塊小反光鏡上，這部分光線最終會傳遞到相機(jī)底部位置的對焦感應(yīng)器中，這樣對焦感應(yīng)器就可以進(jìn)行對焦了。,反光鏡,20,對焦屏等同于理想的膠卷平面，即從反光鏡到對焦屏的距離與反光鏡到膠卷平面的距離是相等的。在未曝光之前，對焦屏代替膠卷平面，對焦準(zhǔn)確時，對焦屏?xí)霈F(xiàn)清晰的影像。,對焦屏,21,對焦屏示意圖,22,對焦屏實物圖,23,對焦屏,24,對焦屏正面是磨砂毛玻璃，反面是菲涅爾透鏡，其優(yōu)點是明亮和亮度均勻。對焦不準(zhǔn)時，在對焦屏上的成像是不清晰的,對焦屏材質(zhì),25,如果取消對焦屏或者對焦屏弄臟了或者弄花了，會不會對 “對焦”有影響？ 如果在手動肉眼對焦的狀態(tài)下，對焦屏的成像結(jié)果，

4、是會影響到肉眼判斷合焦精確度，如果肉眼因為無法準(zhǔn)確分辨是否準(zhǔn)焦，那么結(jié)果應(yīng)該就是直接影響拍照的畫質(zhì)。但是在自動對焦模式下，對焦屏就只是參考用，相機(jī)還是能正常對焦的，因為取景光路和自動對焦光路不同，自動對焦的光線來自副反光板,對焦屏的一個問題,26,沒有對焦屏?xí)r看取景器，只有中間一部分圓圈有圖像，而且可視角度很小，得調(diào)整眼睛位置才能看邊上的曝光數(shù)據(jù)之類。 右上圖為沒有裝對焦屏在取景器中的觀看結(jié)果。 右下圖為裝了對焦屏在取景器的觀看結(jié)果,27,有不少面向高級攝影愛好者或者專業(yè)人士而設(shè)計的單反機(jī)的對焦屏可由用戶自己更換,對焦屏DIY,28,清洗時的對焦屏,29,五棱鏡是單反相機(jī)取景的反光裝置，其作用

5、是將對焦屏上顛倒的圖像矯正過來，使取景看到的圖像與直接看到的景物方位完全一致，使操作者能夠正確地取景和對焦。,五棱鏡,30,五棱鏡通常是一整塊實心的玻璃經(jīng)過切削研磨而成，然后在外表(除與對焦屏和取景目鏡相接的兩個面外)均鍍上反光材料，在其內(nèi)部形成鏡面反射。,五棱鏡的材質(zhì),31,五棱鏡,32,優(yōu)質(zhì)光學(xué)玻璃精磨而成的五棱鏡有非常優(yōu)秀的光學(xué)性能，反射率極高，光路中光線損失非常少，因此取景視野明亮清晰。但是，優(yōu)質(zhì)的五棱鏡造價昂貴，而且較沉重，增加了整臺相機(jī)的成本和重量。所以一般只有中、高端單反相機(jī)才使用五棱鏡作為取景裝置，而一般低端單反相機(jī)則是使用一種叫做五面鏡的裝置來代替五棱鏡。,五棱鏡,33,五棱

6、鏡的頂端有一個小切角，理論上來說這個切角是不應(yīng)該存在的，這個切角是“分光”給相機(jī)的測光系統(tǒng)的。相機(jī)頂部的測光系統(tǒng)接受來自于五棱鏡的光線，從而完成照片測光,五棱鏡,34,所謂對焦，是指調(diào)較相機(jī)鏡頭，使被拍物成像清晰的過程。從前人們要拍照只能進(jìn)行手動對焦，慢慢調(diào)較鏡頭令影像清晰，但現(xiàn)在的相機(jī)都有自動對焦（AF, Auto Focus）功能，輕輕一按快門，映象就會自動變得清晰。,對焦,35,手動對焦 自動對焦,對焦方式,36,對焦方式切換,37,人的肉眼觀看取景框中圖像，如果圖像很清晰，說明對焦效果好，俗稱合焦，如果圖像模糊，則沒對好焦,手動對焦,38,自動對焦（Auto Focus）是利用物體光反

7、射的原理，將反射的光被相機(jī)上的傳感器CCD接受，通過芯片計算處理，帶動電動對焦裝置進(jìn)行對焦的方式叫自動對焦。,自動對焦,39,40,對焦感應(yīng)器,41,佳能5D3對焦模塊,42,測距自動對焦（主動式，老式方法） 聚焦檢測自動對焦（被動式，較新）,自動對焦分類,43,基于鏡頭與被拍攝目標(biāo)之間距離測量的測距自動對焦。測距自動對焦主要有紅外線測距法和超聲波測距法 缺點： 第一是準(zhǔn)確度不高 第二是無法透過玻璃自動對焦。因為紅外線碰到玻璃就被彈回來了。,測距自動對焦（主動式）,44,自動測距對焦,45,反差式對焦系統(tǒng) 相位檢測式對焦系統(tǒng),聚焦檢測自動對焦,46,反差式對焦系統(tǒng)的原理是根據(jù)焦點處畫面的對比度

8、變化，尋找對比度最大時的鏡頭位置，也就是準(zhǔn)確對焦的位置。反差最小，就是對焦最不清晰，反差最大，就是對焦最清晰。它多用于手機(jī)等消費類數(shù)碼相機(jī)以及微單、單電相機(jī)。,反差式對焦系統(tǒng),47,1、未合焦?fàn)顟B(tài)下，因為整個焦點的畫面處于虛焦?fàn)顟B(tài)，類似于高斯模糊效果，所以像素之間的顏色比較均勻2、開始對焦，鏡片開始移動，畫面逐漸清晰，對比度開始上升3、合焦?fàn)顟B(tài)。畫面最清晰，對比度最高，但相機(jī)并不知道，所以會繼續(xù)移動鏡頭4、繼續(xù)移動鏡片發(fā)現(xiàn)對比度開始下降。進(jìn)一步移動鏡片，發(fā)現(xiàn)對比度進(jìn)一步下降，相機(jī)知道已經(jīng)錯過焦點5、鏡片回退至對比度最高的位置，完成對焦,反差式對焦系統(tǒng),48,手機(jī)不像單反相機(jī)，不能對感光元件進(jìn)行

9、調(diào)整，手機(jī)的自動對焦根據(jù)集成在手機(jī)圖像信號處理器中的一套數(shù)據(jù)計算方法。處理器會對原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，檢查圖像中毗鄰像素之間的密度差異。如果原始圖像的對焦是不準(zhǔn)確的，那么毗鄰的像素密度將十分接近。而此時處理器會有一套單獨的算法對這些像素進(jìn)行調(diào)整，這一過程反映在手機(jī)使用者眼中的，便是自動對焦過程。通過上述算法得知目前鏡頭是否或遠(yuǎn)或近通過將攝像頭鎖入音圈馬達(dá)來實現(xiàn)的，音圈馬達(dá)簡稱（VCM），它主要有線圈，磁鐵組和彈片構(gòu)成，線圈通過上下兩個彈片固定在磁鐵組內(nèi)，當(dāng)給線圈通電時，線圈會產(chǎn)生磁場，線圈磁場和磁石組相互作用，線圈會向上移動，而鎖在線圈里的攝像頭便一起移動，當(dāng)斷電時，線圈在彈片彈力下返回，這樣

10、就實現(xiàn)了自動對焦功能。,手機(jī)是如何自動對焦的？,49,目前主流的單反相機(jī)幾乎全部使用相位檢測式的對焦系統(tǒng),相位檢測式對焦系統(tǒng),50,光線進(jìn)入鏡頭成像后又“散開”，進(jìn)入到自動對焦模塊內(nèi),相位檢測式對焦系統(tǒng)工作原理,51,相位檢測式對焦系統(tǒng)工作示意圖,52,入射光線通過鏡頭后，會在光路內(nèi)聚焦再散開，接著進(jìn)入對焦模塊。模塊前的分光鏡片(二次成像鏡片)會將光線分成兩束，成2個像。再通過感應(yīng)CMOS上的一個對焦點對應(yīng)的兩個線型感應(yīng)器（不同對焦點間可能共用一部分線型感應(yīng)器）測量2個像之間的距離，與合焦標(biāo)準(zhǔn)量作一比較，就可以計算出焦點的偏差量，直接驅(qū)動鏡片移動到正確的位置。,相位檢測式對焦系統(tǒng)工作原理,53

11、,反差對比檢測自動對焦在檢測到最大對比度之前不斷調(diào)整，因而速度較慢，相位檢測自動對焦與其不同，它將入射光線分成成對的圖像，執(zhí)行一次相位差計算以確定對焦調(diào)整的精確方向和調(diào)整量,反差式檢測和相位檢測區(qū)別,54,照相時，單反相機(jī)有哪幾種方式觀看景物？ 通過取景框 通過LCD液晶屏,問題,55,光學(xué)取景 電子取景（小LCD取景） LCD取景,取景方式,56,光學(xué)取景器就是人眼通過一組相機(jī)上的光學(xué)機(jī)構(gòu)來觀測取景范圍進(jìn)行構(gòu)圖的 1、旁軸式取景 2、單鏡頭反光式取景（同軸取景）,光學(xué)取景,57,在消費級別的數(shù)碼相機(jī)中，采用旁軸平視取景的相機(jī)最普遍也最常見 相機(jī)上開個孔，安上玻璃，人眼通過這個孔觀看到景物。,

12、旁軸式取景,58,特點： 1、便宜，輕便 2、由于觀看窗口和成像窗口不同，所以有位差,旁軸式取景,59,光學(xué)取景器里邊最常見的就是單反結(jié)構(gòu)，單反使用一塊放置在鏡頭與膠片間的鏡子把來自鏡頭的圖像投射到對焦屏上,單鏡頭反光式取景（同軸取景）,60,61,光學(xué)取景器,62,把一塊微型LCD放在取景器內(nèi)部，由于有機(jī)身和眼罩的遮擋，外界光線照不到這塊微型LCD上，也就不會對其顯示造成不利影響。另一方 面，它通過一組取景目鏡來觀察LCD，有一定的放大倍數(shù)。電子取景器的功能類似于LCD液晶顯示屏，但它是通過光學(xué)取景器顯示。它的優(yōu)點是可以避免因開啟 LCD液晶顯示屏而過度消耗電量，從而增長拍攝時間和電池的使用

13、壽命。在室外拍攝時，它還可以避免因LCD顯示屏反光導(dǎo)致的取景誤差。,電子取景器（Electronic View finder）,63,光學(xué)取景器特點,64,電子取景器,65,1、LCD容易耗電，容易反光，特別在戶外看不清楚 2、電子取景耗電低，但由于機(jī)身及眼罩遮擋，戶外拍攝不受影響。 3、兩者都可以觀看到相機(jī)的一些設(shè)置參數(shù),電子取景器與LCD取景,66,在膠片時代它就是膠片本身，膠片感光然后產(chǎn)生化學(xué)變化，使得底片上留有物體的影像；而數(shù)碼時代的感光元件則是cmos或者ccd，總之就是一塊用電子技術(shù)模擬膠片的可以成像的。,圖像感光系統(tǒng),67,CMOS（Complementary Metal Oxi

14、de Semiconductor）， 互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體,CMOS感光芯片,68,電荷耦合器件,CCD感光芯片,69,圖像處理芯片在數(shù)字影像的生成過程中發(fā)揮著重要的作用，當(dāng)原始數(shù)字信號被感光組件收集后， 它們被送入圖像處理芯片，圖像處理芯片再為數(shù)字影像進(jìn)行色彩校正，如白平衡處理以及圖像處理后，數(shù)字照片最終才能被存入存儲卡中。,圖像處理系統(tǒng),70,圖像處理芯片,71,佳能700D采用約1800萬像素的CMOS圖像傳感器，傳感器尺寸為22.314.9mm，搭配DIGIC 5數(shù)字影像處理器，還可支持Hybrid CMOS AF混合自動對焦系統(tǒng)。,佳能700D的圖像傳感及處理系統(tǒng),72,不光是電腦，

15、單反相機(jī)內(nèi)部也是有主板的，內(nèi)存、圖像處理器等一系列元器件都焊接在上面,相機(jī)主板,主板背部排線接口,73,相機(jī)背部的排線,74,快門是相機(jī)上控制感光片有效曝光時間的一種裝置，目前的數(shù)碼攝像機(jī)快門僅有電子快門和機(jī)械快門。 卡片機(jī)、低檔數(shù)碼相機(jī)基本上都是采用電子快門，而高級家用數(shù)碼機(jī)和所有的數(shù)碼單反相機(jī)，都毫無例外地采用機(jī)械快門。,快門（Shutter）,75,電子快門實際上并沒有“門”，而是利用了CCD或CMOS不通電不工作的原理，在CCD不通電的情況下，盡管像場窗口“大敞開”，但是并不能產(chǎn)生圖像。如果在按下快門鈕時，使用電子時間電路，使CCD只通電“一個指定的時間長短”，就也能獲得像有快門“瞬間

16、打開”一樣的效果。 電子快門是無聲的,電子快門,76,靠齒輪轉(zhuǎn)動來控制快門簾的閉合，來達(dá)到控制進(jìn)光時間,機(jī)械快門,77,快門的工作原理是這樣的：為了保護(hù)相機(jī)內(nèi)的感光器件，不至于曝光，快門總是關(guān)閉的；拍攝時,調(diào)整好快門速度后，只要按住照相機(jī)的快門釋放鈕（也就是拍照的按鈕）,在快門開啟與閉合的間隙間,讓通過攝影鏡頭的光線,使照相機(jī)內(nèi)的感光片獲得正確的曝光，光穿過快門進(jìn)入感光器件，寫入記憶卡,快門工作原理,78,佳能EOS 7D快門組件,79,80,快門驅(qū)動馬達(dá),81,82,83,84,不同快門速度的內(nèi)部表現(xiàn)圖,85,快門速度單位是“秒”。專業(yè)135相機(jī)的最高快門速度達(dá)到1/16000秒。 快門速度

17、在普通的單反相機(jī)上一般可以從三十秒到八千分之一秒之間進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)然使用B門拍攝還可以進(jìn)行更長時間的曝光。,快門速度,86,常見的快門速度有：1 1/2 1/4 1/8 1/15 1/30 1/60 1/125 1/250 1/500 1/1000 1/2000等。相鄰兩級的快門速度的曝光量相差一倍，我們常說相差一級。如1/60秒比1/125秒的曝光量多一倍，即1/60秒比1/125秒速度慢一級或稱低一級,常見的快門速度,87,不同的快門速度效果,88,1/8000秒快門,89,90,91,92,93,1、快門優(yōu)先模式 2、手動模式,如何控制快門速度,94,快門優(yōu)先首先由攝影時確定快門速度，然后

18、由相機(jī)自動調(diào)整光圈值，二者配合以達(dá)到正確曝光。,快門優(yōu)先,95,快門優(yōu)先,96,快門速度是數(shù)碼相機(jī)快門的重要考察參數(shù)，各個不同型號的數(shù)碼相機(jī)的快門速度是完全不一樣的，因此在使用某個型號的數(shù)碼相機(jī)來拍攝景物時，一定要先了解其快門的速度，因為按快門時只有考慮了快門的啟動時間，并且掌握好快門的釋放時機(jī)，才能捕捉到生動的畫面。,快門速度,97,在保證正確曝光的前提下，快門速度越快，越容易把動態(tài)的動作“凝固”在畫面上。 體現(xiàn)動感，適當(dāng)放慢快門速度 凝固動作，適當(dāng)加快快門速度,快門速度,體育攝影,98,體現(xiàn)動感,99,不同的快門速度,100,長時間曝光能得到獨特的效果,101,長時間曝光能得到獨特的效果,

19、102,長時間曝光能得到獨特的效果,103,低速快門,請注意流水絲滑的流水是否動感十足？,104,較低的快門速度能讓我們拍攝出過程美，當(dāng)你要拍的是夜晚的車水馬龍，快門時間就要拉長，常見照片中絲絹般的水流效果也要用慢速快門才能拍出來?？扉T時間可以手動調(diào)節(jié)到很長，有的時候甚至可以達(dá)到幾小時。,低速快門,105,高速快門一般用作于捕捉物體瞬間的美，比如在拍攝一些轉(zhuǎn)瞬即逝的畫面或者拍攝運(yùn)動速度較快的物體時就需要我們用到高速快門。,高速快門,106,凝固動作（高速快門）,107,高速快門能捕捉物體瞬間,108,高速快門能捕捉物體瞬間,109,高速快門能捕捉物體瞬間,110,子彈穿過雞蛋高速快門？,高速快門能捕捉物體瞬間,111,高速快門能捕捉物體瞬間,112,不同快門速度示例