照相机成像原理

相机成像的原理是什么？

相机成像的原理是什么？

相机的结构很复杂，但是每个复杂的东西都是由很简单的认知慢慢演化而来的，所以我们从最简单的东西说起。

1、漫反射

我们之所以能够看到不发光的物体，原因是该物体反射了光线，一束太阳光打在花朵的某一个点上，产生了漫反射，无数个点产生了无数个向四面八方的漫反射，所以我们在各个方向上，都能够看到花朵。

2、小孔成像

如果你认可了以上知识点，那我们就来看下面这个现象

既然每个点都能反射光线，那我们准备一个纸板，在这个纸板上扎一个小孔，让物体的每个点只有一束反射光线经过小孔，到达成像板，这就延伸出了小孔成像实验：

当物体的每一个点都有一条反射光线穿过小孔，就可以在成像板上形成一个倒立的影像。

这个小孔越小，成像越清晰，但是进光量也越小，也就是成像暗但是清晰。

首先我们将相机的主要部件进行分解，镜头、反光板、棱镜、快门、感光元件。

小贴士：微单与单反最大的区别在于其取消了棱镜，因此机身可以做的更小，法兰距可更短。

要说相机的成像原理，我们可以从“小孔成像”说起。早在初中科学书上我们就已经得知，点燃的蜡烛光通过小孔，能在另一边的荧屏上产生倒立的像且随着小孔位置的移动像的大小也会随之变化。

通过这一原理早在十九世纪人们就制作出了光学装置——暗箱。

而在摄影高速发展的现代，单反相机已经成熟，各种复杂的组件让一张张动人的照片出现在我们面前。

打开镜头盖，首先通过镜头摄入相机，而在相机内部会有反光板及棱镜，好让光线进入取景器，因此我们可以看到镜头外的景象。

小贴士：微单相机及旁轴相机的取景模式与单反不同，微单相机由于取消了棱镜因此它的取景器为电子取景器，不通电的情况下无法看到镜头外的景物。而旁轴相机的成像光路与取景器并非同一条，因此成像与视觉看到的景物有所差异。

取好景，构好图我们按下快门，这是反光板便会抬升，机械快门打开，光线投射在感光元件上，快门速度既是机械门帘的开合速度控制着快门帘的开合，感光元件上的电信号通过处理器从而变成了一张张耐人寻味的照片。

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相机成像的原理是什么？是怎样产生影像的合成？用相机拍照和拍***，成像有什么区别？

先说相机的成像原理，从胶片时代开始说，胶片上使用的银盐粒子，这种物质对光线非常敏感，当接受到光线照射时，银盐粒子发生化学反应，记录下不同光照强度的光线信号，从而记录影像。

到如今的数码时代，胶片换成了感光元件及CCD或CMOS(CCD与CMOS的区别在这不做过多解释，目前市面上绝大多数的数码相机使用的都是CMOS)，CMOS与胶片类似，同样能够记录通过镜头进入到相机的光线强度，从而记录影像。不同的是CMOS将光线信号转换为数字信号从而实现数码存储。

至于拍照和拍***的区别，说实话没啥区别！

拍照是对景物拍摄一张照片，而***是在极短的时间内拍摄多张照片，之后高速播放。拍摄***时的拍摄速度有多快呢？不低于美妙24张，即常说的24帧。24帧/秒是人眼对动画播放的最低标准，随着数码时代的发展，拍摄速率越来越快，也能拍摄出更多的***效果，例如用高帧率60或120拍摄的***，在播放时更加连贯，同时能够进行慢动作播放等等效果。

要说拍照与***完全没区别也不是绝对的。在拍摄***时，相机的处理器、内存需要在极短时间内存储多张照片，硬件、软件系统负荷非常大，所以拍摄***中的每一帧照片都会被压缩，压缩到多少呢？一般民用设备能拍摄到4K及3840*2160（16:9屏比），而同一台相机如果拍摄照片，尺寸可比这大得多。比如我目前用的相机A7M2，拍摄的照片为4000*6000，而该机器的***最大像素为1920*1080，也就是每一帧照片为1920*1080

照相机的镜头是凸透镜，

照相机是利用了 凸透镜能成倒立、缩小、实像 的原理制成的。

满足条件：当物距大于两倍焦距时，（u>2f）

当相机距离拍摄的物体变远时，镜头向后缩，拍到的像变小；

（两倍焦距以外，u变大时，v变小，像变小）

当相机距离拍摄的物体变近时，镜头向前伸，拍到的像变大。

（两倍焦距以外，u变小时，v变大，像变大）

相机的最基本的原理。最简单的相机是针孔相机，由三个部分组成：

1.不透光的盒子。

2.允许光线进入的小孔。

3.将感光胶片放在对着针孔的一面。

其成像原理就是利用了“小孔成像”，光线由小孔进入，映射在感光胶片上，从而成像。其实现在的相机都是以这个原理来成像的，改进的是曝光时间，曝光强度等等。其和针孔相机的最本质的区别是使用镜头代替了针孔：光线进入镜头并由镜头汇聚。

其成像流程如下：我们通过观景窗观察成像，构图完毕后，按下快门，反射镜抬起，快门帘，被拉起来，光线就可以投射到感光元器件上。之后进行处理，即完成拍摄。