解剖数位单眼相机 认识内部结构篇(下)

作者: 时间:2020-05-28Y生活记349人已围观

上一篇的内容中,我们介绍了五稜镜、影像处理晶片、光圈和快门等等,大家以为一台庞大的数位单眼相机就只有这样而已吗?其实还多着呢!像是数位单眼相机是用哪里对焦的、如何进行测光,还有全片幅跟APS-C的差异又在哪里?这就跟工欲善其事必先利其器的道理一样,先了解手上器材的运作原理及构造,才有进一步成长的空间啊!

光圈和快门的工作原理

光圈和快门是数位照片中两个经常被提到的拍摄元素,它们也是数位单眼相机中两个重要的工作元件。总之,光圈和快门一起决定数位单眼相机的进光量。

在相同光线条件下,一张照片要获得正确曝光,若快门开启的时间越长,则光圈开启的开口就要越小;若快门开启的时间越短,光圈需开口就要越大。不同的镜头,其内部光圈零件的结构也不尽相同,主要的区别在于光圈的叶片数,以及可以达到的最大开口。光圈叶片数越多,拍摄的照片焦外成像效果越好;光圈的开口越大,镜头的性能也就越出色。

对焦系统的原理与作用

拍摄时调整镜头内部焦点(折射镜)和感光元件的距离,使拍摄物体在感光元件上清晰成像的过程称为对焦。拍摄物体在观景窗上由模糊到清晰的过程称为合焦。

数位单眼相机可以根据其测量出的拍摄距离,来驱动镜头自动调整焦点并完成对焦,这种技术被称为自动对焦,它是相机发展史上的技术革新。由于考虑构图美感,画面的主体大多并不位于对焦屏的画面中心,因此数位单眼相机都拥有多个对焦点,它们从中心向四周分部。对焦点越多,其覆盖的焦点範围越大,对焦性能就越强。


▲自动对焦感应器。

▲某款数位单眼相机对焦屏中,对焦点的分布情况。

测光是什幺?

光圈和快门共同决定了相机的进光量,也就是曝光值,究竟一张数位照片需要什幺样的曝光值才能正确曝光呢?测光,正是测定相机所需要正确曝光量的过程。

许多老式相机都不具备测光系统,必须仰赖丰富的经验和记忆,方能于一连串不同天气、光线条件下做出正确的曝光组合。如今,数位单眼相机已拥有功能强大的测光系统,它会根据环境光的强弱和相机的测光设定,而后提供光圈和快门的数值。

测光的原理其实并不複杂,数位单眼相机会以最暗处和最亮处之间的平均值18%灰的亮度作为基準,然后假定拍摄物体的亮度也是18%灰,测光后得到的曝光值便会将拍摄物体在数位照片中正确还原为18%灰亮度所需要的进光量。

不同数位单眼相机的测光系统的精确程度、测光模式的功能都有所不同,不过即拍即看的便利性可以轻易地避免拍摄失败,因此测光在数位摄影中的技术地位降低了。玩家们可以在拍摄后根据照片的效果,重新调整曝光值来完成拍摄,因此只需了解测光的概念和测光模式的使用,就可以应付任何複杂的拍摄场景了。

▲Canon相机的测光元件

  

感光元件的Size和镜头焦距的亲密关係

儘管全片幅数位单眼相机的感光元件面积更大,等同于传统底片,但市场上绝大多数的数位单眼相机都是APS-C片幅,因为APS-C片幅的数位单眼相机的感光元件在製作良率上更成熟,价格也更加合理。短期内,全片幅数位单眼相机感光元件的製作成本难以降低,导致其暂时无法迅速普及。而在未来很长的一段时间内,数万元的主流数位单眼相机,都仍将维持APS-C片幅这一规格。

▲APS-C片幅数位单眼相机的感光元件。

▲全片幅数位单眼相机的感光元件。

感光元件面积变化的最显着改变,是影响了数位单眼相机的拍摄视角。因为相同焦段的镜头在配合APS-C片幅数位单眼相机工作时,由于感光元件面积的缩小,镜头的成像圈中,只有中心部分被记录下来,因此APS-C片幅的数位单眼相机和全片幅数位单眼相机在使用同一款镜头时,其所拍摄的焦段会完全不同。技术的颠覆改变了镜头的焦距,因此焦距转换係数诞生了。APS-C 片幅的数位单眼相机的等效焦距 = 镜头焦距 ×转换係数(Nikon为1.5,Canon为1.6)


▲成像圈的大小对比原理图。       

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