1.2 相机取景与拍摄原理

摄影成像的原理

摄影成像的原理其实源于公元前4世纪中国人墨翟发现的小孔成像原理，也就是说，摄影成像的原理就是小孔成像。

景物反射的光线透过很小的小孔时，会在墙体上成像，比较清晰，但亮度不够。

景物反射的光线通过稍大的小孔时，也会在墙体上成像，亮度较高，但清晰度很低，变得非常模糊；如果小孔继续增大，在墙体上所成的像就会变成一团光斑。

墨翟发现的现象是光线经过一面黑色平板的小孔后，会在后面的墙体上显示出景物的影像，并且这个影像是倒立的。公元10世纪，阿拉伯人发现：“如果改变墙体上小孔的大小，所成的影像也会发生变化：如果增大孔的直径，影像会变得更加明亮，但成像的清晰度会有所下降；如果缩小孔的直径，影像会变得暗淡，但清晰度却会变高。”这种反射光线通过小孔成像的现象在希腊文中称为“光画的影像”，英文名为photo-graphy，后来其衍生为一个整体的单词photography，并一直沿用至今。

之后，人们发现在小孔上加装一面凸透镜，可以在通光量足够的前提下，使景物的成像更加明亮和清晰。1839年，法国画家达盖尔借助于当时碘化银的感光技术，将提取的碘化银覆盖在铜板上，替代墙体作为成像的平面，景物成像的光线照射在这个铜板上时，会对碘化银进行感光，留下成像的记录（这其实就是最初的底片）。接着将铜板放在化学溶液中浸泡，洗去其他画质，使影像再现出来。于是，真正的摄影术诞生了。后来经过科学家们不断地研究发展，摄影技术出现了革命性的进步。

增大小孔孔径，并在孔径位置加一片凸透镜，可以发现在墙体上呈现清晰、较亮的影像，这就是摄影的本质。

取景原理

当前，数码单反相机是摄影的主流器材，因此我们以其为例来介绍摄影取景和拍摄成像的原理。

在摄影过程中，我们首先要先取景以确定拍摄画面，此时的原理是这样的：光线透过镜头成像后，会到达反光镜，反光镜会将成像的光线进行反射，并传送到五棱镜，五棱镜将倒立的像变为正立的像，即我们要拍摄的画面。

取景时光线进入后的流程：

1（镜头镜片）——2（光圈）——3（反光镜）——4（五棱镜），即光线通过镜头内的镜片、光圈，经过反光板反光后进入五棱镜，五棱镜调整画面，这样人眼就可以看到取景的状况。

拍摄成像的原理

按下快门拍摄时，光线在相机内的流程与取景时是不一样的：按下快门，光线经过镜头中各种透镜的组合成像后进入到相机内部，此时反光镜会往上弹起为光线让路，因为已经按下快门，所以快门是打开的，这样光线就能投射到感光元件上感光成像了。

拍摄时光线进入后的流程：

1（镜头镜片）——2（光圈）——5（快门）——6 （感光元件），即光线通过镜片、光圈成像并进入相机，此时反光镜弹起放行，这样光线会穿过已经打开的快门，直接投射到感光元件上感光。

在感光元件的上层，由滤色片将场景画面进入的光线进行分离，处理为R、G、B三种光谱，这三种光谱在CCD或CMOS感光器件进行感光（其实就是光线激发感光元件上的电子），产生电子信号，再经由电路进行信号处理，最终合成保存了绝大部分所拍场景信息的数码格式图像，最后输入存储卡保存数据。于是我们就能在液晶屏上回看照片，并且可以将照片由存储卡导入到电脑上进行浏览了。