相機的基本構造 – 影相前最好知一知!

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相機的基本構造

相機取光的基本原理及基礎組件

相機的設計,是為了捕捉光影。在各種組件的精細配合下,相機能讓光線恰到好處地進入感光部件形成影像記錄。

單鏡反光相機

單鏡反光相機最典型的特點,是內置了反光鏡和五菱鏡。以下是單鏡反光相機 (即單反) 的簡介圖。在靜止或取景時,鏡頭中的鏡組(2),會把光線(1)折射進相機。反光鏡(3)會把光線反射到五菱鏡再射出取景器,讓用家可以看見實時的影像。

圖解

這是單反的縱切圖。在取景模式時,光影會經過反光鏡和五菱鏡傳送到取景器,供用家取景和構圖用。

  1. 光線進入
  2. 鏡頭和鏡組
  3. 反光鏡
  4. 感光部件
  5. 五菱鏡
  6. 取景器

當按下快門後,反光鏡會升起至水平位置,因此光線會被聚焦到感光部件(4)。部件將影像捕捉及記錄,從而還原影像

圖解

當拍攝時,反光鏡反起到水平位置,讓光線到達感光部件。

  1. 反光鏡
  1. 感光部件
  1. 取景器

無反相機

由於要顧及反光鏡和五菱鏡,傳統單反的體積往往偏大,有礙外出攜帶。因此在後來,隨著相機數碼化 (DSLR) 的普及以及科技進步,各家製造商先後發展出直接利用感光部件和 LCD屏幕 作為實時取景用途 (live-view)。再者,廠商把光學取景器變為從數碼感光部件直接傳送影像信號的電子取景器,這樣下來,在去掉多餘的反光鏡和五菱鏡後,便是如今可換鏡頭主流的無反相機。

無反相機的結構相對簡單,在開機的情況下,光線均直接進入到感光部件進行取景或攝影,參見下圖:

圖解

減去了五菱鏡和反光鏡的無反相機,體積大為縮小。

  1. 光線進入
  2. 鏡頭和鏡組
  3. 感光元件
  4. 電子取景器

由於省卻了某些傳統部件,無反相機的機身體積和重量也較為細小。此外,得益於法蘭距的縮小和技術的進步,無反相機的鏡頭也能被設計成比傳統單反更輕巧、細小。這個革命性的改動,讓攝影器材不再為旅途成為重大負擔。在不削弱畫質和性能的情況下,陸續把傳統單反淘汰掉了。

主要部分

機身

機身的首要功能,是確保光線只會從鏡頭進入,避免感光元件接觸到不必要的光。一般入門和中階機種,為了成本和輕便考慮,均會用上塑膠作為主材料。至於高階機種,由於要估計極端使用,一般會用上堅固、耐用和相對輕巧的鋁合金或鎂合金材質。

較高級的相機骨架,廠商都會使用合金配合電腦切割一體成型,提升剛度

whatdigitalcamera.com

鏡頭

關於鏡頭的介紹,請參見教學的鏡頭單元。

其它重要部件

感光元件/圖像感應器

菲林 / 膠卷 / 底片:
作為傳統的感光成像物料,菲林的製作是透過把鹵化銀塗在聚乙酸酯上完成。當鹵化銀遇到光線後,會轉變成黑色完成影像記錄的過程。把這些菲林在沖曬設備顯影和沖曬後,影像便會顯示在相紙處。菲林和照片的出現,顛覆了人類對於事件記錄的萬年傳統,為人類歷史的添加了真實的“色彩”。

這是一幅典型彩色菲林的構造圖。1-8分別為片基、各色彩的感光層及一些濾片

wikimedia.org

電子感光元件:
踏入千禧年後,隨著技術的突飛猛進,數碼相機以飛快的速度把傳統菲林相機送進棺材。數碼相機的核心部分,是取代菲林的電子感光元件。在數碼消費層面,電子感光元件是 CCD (早期) 和 CMOS (後期) 的天下。關於兩者的簡介和分別,可參考下列影片:

Play Video

由於 CMOS 在成本、功耗、響應速度上存在優勢,加上各廠商致力改善分辨率、靈敏度、噪音等的先天不足,現在 CMOS 已是隻手遮天的形式存在於各種相機和電話鏡頭內。

快門

影像處理器

電池