攝影不僅廣泛應用於國民經濟的各個領域，而且已經成為人們現代文明生活中不可或缺的重要組成部分。
現代攝影的起源可以追溯到墨子(公元前468 ~ 376年)在《莫箐》壹書中提到的針孔成像原理和元代趙幼芹的針孔成像盒。在歐洲，16世紀的著名畫家列奧納多·達·芬奇發現在壹個房間的窗上戳了壹個小洞，然後把所有的門窗都關上了，房間裏壹片漆黑。這時，窗外的景色可以通過小孔清晰地反映在室內的墻上。這就是物理學中的“針孔成像”原理。後來其他畫師把白紙掛在墻上，根據反射的線條描摹。當畫家移動掛在墻上的白紙與小孔之間的距離時，反映在白紙上的圖像就可以放大或縮小，解決了當時描圖的壹大技術難題。
17年底到18年初，隨著玻璃工業的發展，人們制造了平板玻璃和玻璃鏡片。有人利用暗室針孔成像原理做了壹個黑匣子。在盒子上安裝凸透鏡代替針孔，在盒子的另壹端安裝磨砂平板玻璃。凸透鏡將投射的光線聚焦，人們用畫筆在平板玻璃上畫出各種自然風景。這個黑匣子是最原始的相機。配鏡師為了提高成像質量，不斷在鏡頭上做文章，形成了壹系列攝影鏡頭，被現代人稱為攝影物鏡。機械設計師不斷改進和改造笨重的木質相機盒，也就是現代攝影師所說的相機機身。
但是用刷子把反射在玻璃上的風景取下來太麻煩了，所以有必要發明壹種可以感光的“相紙”。1813法國Niepce發現有壹種瀝青在太陽下暴曬後會變色，具有壹定的光敏性，因此被用作光敏劑。具體方法是:將瀝青溶解在薄荷油中制成溶液，然後塗在金屬板上；曝光後浸泡在煤油中，使薄荷油溶解在煤油中，於是圖像出現在金屬板上。但是得到的圖像還是很尷尬。後來，法國畫家達蓋爾和漢普斯壹起學習。直到1839年，達蓋爾解決了顯影和定影的技術難題，世界才承認攝影術從此發明。
當時的“膠片”是碘化銀感光板，感光性能確實很差。此外，大多數相機使用由壹個或兩個鏡頭組成的長焦鏡頭。進入相機盒的光線很弱，拍壹張照片需要很長時間，形成的圖像太差。人們決心進壹步提高感光板對光的靈敏度，即[url=]感光度[/url]。1871發明的溴化銀明膠幹印法是用明膠代替硝化纖維素膠，用溴化銀代替碘化銀，塗在玻璃片上制成幹印版。這樣可以大大提高靈敏度，曝光時間可以縮短到幾分之壹秒，幾分之壹秒，甚至更短的時間。
為了適應照相底片感光度的迅速提高，控制曝光時間，人們在相機中安裝了快門。這樣，人們可以拍攝快速移動的動物，如鳥類和飛奔的馬。壹部現代相機的雛形，由鏡頭、快門、膠片、機身等壹系列主要部件，隨著攝影技術的發展而初步完善。
(2)-照相機的基本組成
首先，鏡頭
鏡頭將場景聚焦在膠片的倒影上。要想讓不同位置的物體成像清晰，除了鏡頭本身要校正像差，物距和像距也要保持* * *軛關系。正因如此，鏡頭要能前後移動對焦，所以好壹點的相機壹般都要有對焦機構。
第二，取景器
為了確定拍攝對象的範圍，方便拍攝和構圖，相機應該配備取景器。現代相機的取景器也有測距和對焦的功能。
三、曝光控制機構——快門和光圈
為了適應不同明暗的不同被攝體，並在膠片上獲得正確的曝光，需要控制曝光時間的長短和進入鏡頭的光線強度。所以相機必須設置快門控制曝光時間，設置光圈通過調整光圈大小來控制光量。
四、送膜計數機構
為了準備第二次拍攝，曝光後的膠片需要拉走，曝光後的膠片需要拉過來，所以現代相機需要膠片輸送機構。為了顯示拍攝的膠片數量，需要壹個計數裝置。
五、機身
不僅僅是相機的[url=]黑匣子[/url]，更是相機各種部件的組合。照相機最基本的部件可以用框圖來表示。
其實就相機的基本功能而言，早期的“銀色相機”和今天高度電子化、自動化、電腦化的相機並沒有太大區別。
3)-攝像機的分類
壹般可以根據相機的技術特性來分類，如畫幅大小、取景方式、快門方式、測光方式等，也可以根據相機的外觀和結構來分類。具體分類如下:
(1)根據相機使用的膠片和畫幅大小。
可分為35mm相機(常稱為135相機)、120相機、110相機、126相機、中型相機、大型相機。135相機使用35mm膠片，其標準畫幅為24mm X 36mm。壹般每張片子能拍36或24張。
(2)根據攝像機的外觀和結構
可分為平視相機和單鏡頭反光相機。此外，還有雙鏡頭反光相機、折疊相機、傳送機、座機等等。
(3)根據相機的快門形式
可分為鏡頭快門相機(又稱中心快門相機)、焦平面快門相機和程序快門相機。
(4)根據攝像機的功能和技術特點
可分為自動對焦相機、電測光手動曝光相機、電測光自動曝光相機等。此外，還有快門優先、光圈優先、程序控制、雙優先、電動卷片(自動卷片和倒片)相機、自動對焦(AF)相機、日期回溯相機、內置閃光燈相機等等。
有時可以根據相機的用途來劃分，如壹步成像相機和立體相機；有時也可以根據鏡頭的特性分為變焦或雙焦相機。其實壹臺現代相機往往有很多特點，所以要全面定義。
(4)-攝影光學基礎
相機的工作過程，大致來說就是利用光學成像的原理，通過攝影鏡頭將物體成像在感光材料上。下面將大致介紹壹下攝影光學成像的原理:人類對光的本質的認識，光的傳播以及透鏡成像的原理。
人類對光的本質的認識經歷了壹個漫長而曲折的過程。在整個18世紀，光的粒子流理論在光學中仍然占主導地位。壹般認為，光是由微小的粒子組成的，這些粒子從點光源發出，以直線向各個方向輻射。19世紀初，以揚和菲涅耳的作品為代表，逐漸發展成為今天的波動光學系統。現在對光的本質的理解是，光和物理物體壹樣，是壹種物質，既有波的屬性，又有粒子(量子)的屬性，但作為壹個整體，它既不是波，也不是粒子，更不是兩者的混合。
本質上，光和壹般的無線電波沒有區別。光和電磁波壹樣，都是橫波，即波的振動方向垂直於傳播方向。發光體是電磁波的發射源，發光體發出的電磁波向周圍空間傳播，類似於水波波動產生的波。強度最大或最小的兩點之間的距離稱為波長，用λ表示。傳播壹個波長所需的時間稱為周期，用t表示，周期是粒子完成壹次振動所需的時間。1秒的振動次數稱為頻率，用ν表示。振動通過1s傳播的距離稱為速度，用“V”表示。波長、頻率、周期和速度之間存在以下關系:
v=λ/T，ν=1/T，v=λν
可以看出，光的波長與頻率成反比。其實光波只占整個電磁波波段的壹小部分。波長在400 ~ 700 nm的電磁波，人眼可以感覺到，這種電磁波稱為可見光。超過這個範圍，人眼就感覺不到了。不同波長的可見光在我們眼中產生不同的顏色感覺。按照波長從長到短，光的顏色依次為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。不同波長的電磁波在真空中的傳播速度完全相同，數值為c = 300000km/s。
既然光是電磁波，那麽研究光的傳播就應該是壹個波的傳播問題，但是在設計相機鏡頭等光學儀器時，並沒有把光看成電磁波，而是看成壹條可以傳播能量的幾何線，叫做光。光源A發出的光是向周圍發出無數的幾何線，這些無數的有方向的幾何線叫做光線。這樣，幾何光學中對光傳播的研究就變成了幾何問題和數學問題，問題就簡化了許多。
下面介紹幾何光學的幾個基本定律——光的傳播定律:
(1)光在均勻介質中的線性傳播定律，光沿直線傳播，即光在均勻介質中是直線。光的直線傳播現象在日常生活中隨時隨地都可以看到，比如物體被光照射後變成陰影，[url=]針孔[/url]成像等。光的線性傳播引出了光的概念。
(2)光的獨立傳播定律光的傳播是獨立的。當不同的光線從不同的方向穿過介質中的某壹點時，它們互不影響。當兩條光線會聚在空間的某壹點時，它的作用就是簡單疊加。光的這壹特性使得被攝物體各點的光進入相機鏡頭互不影響，在成像面上形成圖像。
(3)光的反射定律當光傳播到兩種不同介質的界面時，會改變傳播方向，反射光。光反射定律指出:
(1)界面上入射光、反射光和光投影點的法線在同壹平面內，入射光和反射光分別位於法線兩側。
②拍攝角度和反射角度相等。入射光與法線n的夾角記為入射角，用I表示；反射光與法線n的夾角記為反射角，用α表示。那麽i=α。光的反射現象也是可逆的。如果光逆著原始反射光入射到界面上，它將逆著原始入射光被反射。根據界面的不同，反射可以分為定向反射和漫反射。光從壹個方向入射到壹面明亮的平面鏡上，所有入射點落在同壹平面上，所有的反射都是同壹個方向，稱為定向反射。當光從壹個方向投射到粗糙表面(如毛玻璃表面)上時，由於粗糙表面可以看作是由許多角度不同的小平面組成，所以光從不同的方向反射，稱為漫反射。但需要註意的是，在漫反射現象中，每壹條光線仍然遵循反射定律。
光線的反射在攝影中起著非常重要的作用。比如人本身是不發光的，但是當光從各個角度照射到人身上的時候，就可以從各個角度反射出來。我們經常利用反射光拍照，就是遵循光的反射規律。
(5)-攝影鏡頭的特性和分類
攝影鏡頭是相機最重要的部件之壹，壹般由多個正透鏡、負透鏡、膠合透鏡組以及固定這些光學元件的金屬墊片和鏡筒組成。它的作用是在[url=]感光[/url]膠片上清晰地成像主體。
壹、攝影鏡頭的光學特性
攝影鏡頭的光學特性可以用三個參數來表示，即焦距f、相對孔徑D/f和視場角2ω。其實就135相機而言，其標準邊框已經確定為24mm X 36mm，對角線長度為2η=43.266。相機鏡頭的焦距f與視角ω之間存在以下關系:
tgω=η/f
其中:2η-框架對角線長度；
f-鏡頭的焦距。
相機鏡頭另壹個最重要的光學特性指標是相對孔徑。表示鏡片通過光線的能力，用D/F表示，定義為鏡片的光圈直徑(也叫入瞳直徑)D與鏡片焦距f的比值(圖1-2-9)。比如壹個相機鏡頭的最大光圈直徑為25mm，焦距為50mm，那麽這個相機鏡頭的最大相對光圈就是1/2。相對光圈的倒數稱為鏡頭的光圈系數或光圈數，也叫F數，即F = F=f/D D。
照相機的鏡頭應該標上光圈數。根據光通量的大小，國家標準規定各級光圈數的排列順序為0.7，L，1.4，2，2.8，4，5.6，8，11，16，22...但是，國家標準允許鏡頭的最大相對光圈標記與標準系列中的數字不同。當焦距f固定時，f的個數與入瞳直徑d成反比，由於通光面積與d的平方成正比，所以通光面積越大，透鏡能通過的光通量就越大。所以光圈數最小時，光圈最大，光通量最大。隨著光圈數的增加，光圈變小，光通量下降。光圈每差壹個(它的數值比是1.414)，它的光通量就會翻倍。如果不考慮各種鏡頭透射比差異的影響，只要光圈值相同，那麽無論鏡頭的焦距有多長，鏡頭的光圈直徑有多大，它們的光通量都是壹樣的。對於相機鏡頭來說，F數是壹個特別重要的參數。F數越小，鏡頭的適用範圍越廣。
二、攝影鏡頭的分類
攝影鏡頭有多種分類方式，但通常分類如下:
(l)根據鏡頭的焦距或視場角，鏡頭分為三類:標準鏡頭、短焦距(廣角)鏡頭和長焦(遠攝)鏡頭。
壹般相機賣的時候，大部分都是配標準鏡頭的。標準鏡頭的焦距基本等於底片框的對角線長度。雖然在視場角上仍有差異(壹般在45° ~ 55°之間)，但大部分都接近人眼的視角。因此，用標準鏡頭拍攝的圖片的透視關系更符合人的視覺習慣。由於標準鏡頭的焦距、視場角、拍攝範圍和景深都比較適中，以及在相同拍攝距離下獲得的圖像大小，所以這種鏡頭的應用最為廣泛，最適合拍攝人像、風景、生活等照片。
廣角鏡頭是壹種短焦鏡頭。根據焦距的長短，有廣角和超廣角鏡頭。其特點是焦距短，視場大，拍攝範圍廣。在狹窄環境無法增加距離的情況下，廣角鏡頭可以擴大拍攝視野，在有限的距離內拍攝全景或大場景的照片。廣角鏡頭還具有近大遠小的超比例渲染特點，誇大了前景。在攝影中，我們可以充分利用它所創造的特殊透視關系，來誇大景物的深度，突出主體部分。廣角鏡頭焦距短，景深長，拍出來的照片非常清晰。所以適合捕捉壹些來不及從容對焦的活動，更適合拍攝大場面的新聞照片或者室內家庭生活的照片。廣角鏡頭是風景攝影中不可缺少的攝影鏡頭，因為它的許願角大，景深寬。目前市面上壹般的塑料自動相機都是配備廣角鏡頭的。
中焦距鏡頭屬於長焦距鏡頭。中焦距鏡頭的焦距是標準鏡頭的兩倍左右，長焦距鏡頭的焦距更長。其* * *特點是:焦距長，視場小，底片上成像大。因此，在同樣的距離下，妳可以拍攝比標準鏡頭更大的圖像。適用於拍攝遠處人或動物的活動，拍攝壹些不易靠近的物體，以獲得自然生動的畫面。由於中長焦距鏡頭的景深範圍比標準鏡頭小，有利於模糊對焦被攝體前後雜亂的背景，且被攝體壹般離相機較遠，在人像或主場景的透視中變形較小，會使人像更生動。因此，人們常把中焦鏡頭稱為人像鏡頭。普通民用用戶很少使用長焦鏡頭，因為長焦鏡頭的鏡筒又長又重，而且相對比較貴，景深也比較小，實際使用中很難對焦，所以經常用於專業攝影。
(2)按鏡頭的聚光能力可分為超透鏡頭，攝影物鏡的相對孔徑應達到1:2.8以上；強光透射鏡頭，1:3.5 ~ 1:5.8；正常透光鏡頭，1:6.3 ~ 1:9；弱光透射鏡頭，小於1:9。
(3)根據鏡頭的焦距是否可以改變，分為定焦鏡頭和變焦鏡頭。
由於光學設計水平和光學玻璃熔制技術的快速提高，富裕的攝影愛好者有可能選擇壹種在保持像面固定的情況下，焦距可以在壹定範圍內變化的光學系統。這種可以在壹定範圍內改變焦距值，從而獲得不同視場角、不同圖像、不同場景範圍的相機鏡頭，稱為變焦攝影物鏡，簡稱變焦鏡頭。變焦鏡頭可以在不改變拍攝距離的情況下，通過改變焦距來改變拍攝範圍，因此非常有利於畫面構圖。因為壹個變焦鏡頭還可以充當幾個定焦鏡頭，不僅減少了旅行時攜帶的攝影器材數量，還節省了換鏡頭的時間。目前國外生產的頂級全自動傻瓜相機，幾乎都配有小變焦比的變焦鏡頭。
變焦鏡頭根據變焦方式的不同可以分為單環和雙環兩種。單環變焦鏡頭，變焦和對焦用同壹個拉環，推拉它變焦旋轉它對焦；其優點是操作簡單快捷。雙環變焦鏡頭，其中壹環分別用於變焦和聚焦面；優點是變焦和對焦互不幹擾，精度高，但是操作比較麻煩。目前市面上上市的壹些變焦鏡頭，鏡頭前環都標有“微”字，表示可以用於微距攝影或超近距離攝影，所以這樣的變焦鏡頭用途更廣。
但變焦鏡頭由於其復雜的光學系統和機械結構，加工制造難度大，受到價格、體積和重量的制約。不可能把變焦鏡頭的相對光圈做得很大。有時候為了減小體積或者保證像差，鏡頭只能改變光圈。
(6)-像差和透鏡等級
像差對成像質量的影響
攝影鏡頭等級標準
由於光學設計、加工技術、裝配技術等諸多因素的影響，無法形成壹定尺寸物體的理想圖像。實際圖像總是與理想圖像不同，這種成像差異稱為鏡頭(或成像光學系統)的像差。
像差是由光學系統的物理條件(光學特性)引起的。從某種意義上說，任何光學系統都存在壹些像差，理論上是不可能完全消除的。肉眼和其他光能接收器只有壹定的分辨率，所以只要像差值小於壹定的極限，我們就認為系統的像差已經校正。下面我們簡單介紹壹下攝影鏡頭的像差分類、形成和校正方法。
透鏡的像差可分為兩類:單色像差和色差。
首先，單色像差
如果鏡頭只成像單色光，那麽* * *有五種不同性質的像差。它們是球差、彗差、散光、場曲和影響物體和圖像相似性的畸變。
1，球差
從光軸上的物點發射到透鏡的單壹波長的光成像後，由於透鏡球面上各點的聚焦能力不同，不再會聚到像側的同壹點，而是形成以光軸為中心的對稱彌散斑。這種像差稱為球差，球差的大小與物點的位置和成像光束的孔徑角有關。在物點位置確定的情況下，孔徑角越小，球差就越小。隨著孔徑角的增大，球差的增大與孔徑角的高次方成正比。在攝影鏡頭中，如果光圈數增加壹檔(光圈減少壹檔)，球差就會減少壹半。所以在拍攝時，只要光線強度允許，為了減少球差的影響，應該使用較小的光圈拍照。
2.昏迷
光軸外的物點向鏡頭發出壹束平行光，經過光學系統後，在像平面上會形成壹個不對稱的漫射光斑。這種漫射光斑呈彗星狀，即由中心向邊緣拖壹條由細到粗的尾巴，其首端明亮清晰，尾端寬大、暗淡、別扭。這種離軸光束造成的像差稱為彗差。彗差的大小由其形成的散射光斑的不對稱性來表示。彗差的大小與孔徑和視場有關。像拍攝中的球差，我們可以采取適當的措施來減少彗差對成像的影響。
在攝影領域，由球差和彗差引起的模數現象壹般稱為光暈。大多數情況下，離軸點的光暈比軸上點的光暈大。由於離軸像差的存在，我們對離軸像點的要求不能高於對軸像點的要求，即它們具有相同的成像缺陷，此時我們稱之為等色成像。隨著相對孔徑的增大，球差和彗差的校正會更加困難。使用大光圈鏡頭時，要提前了解鏡頭的性能，註意光圈是最小的。如果可能的話，應該盡量縮小光圈，提高成像質量。
3.散光
散光也是離軸像基，和彗差不壹樣。它是描述無限細光束成像缺陷的像差，只與視場有關。由於離軸光束的不對稱性，子午小光束在離軸點的會聚點和矢狀小光束的會聚點處於不同的位置，這種現象對應的像差稱為散光。子午細光束的會聚點和孤矢量細光束的會聚點之間的距離在光軸上的投影大小就是像散的值。由於像散的存在，離軸視場的圖像質量明顯降低，即使光圈很小，也無法同時在子午和矢狀方向獲得非常清晰的圖像。散光的大小只與視角有關，與光圈大小無關。所以廣角鏡頭散光比較明顯，拍攝時盡量讓被攝體保持在畫面中央。
4.行軍軍樂
當垂直於光軸的物面通過光學系統時，不在同壹像面成像，而是在以光軸為對稱的曲面上成像，這種成像缺陷稱為場曲。場曲也是壹種獨立於孔徑的像差。由於散光的存在，子午小光束形成的曲面像面和矢狀小光束形成的曲面像面往往不重疊，分別稱為子午場曲率Xt和矢狀場曲率Xs。用有場曲的鏡頭拍照，當焦點聚焦到畫面中心時，畫面周圍的影像會模糊；當焦點聚焦到畫面周圍的圖像清晰時，畫面中心的圖像又開始淡化，在平坦的像面上無法獲得中心和周邊清晰的圖像。所以在壹些特殊的[url=]相機[/url]中，底片被故意放在弧形位置，以減少場曲的影響。因為廣角鏡頭的場曲總是比壹般鏡頭大，所以在拍集體照的時候，是通過把被攝對象排列成弧形來提高邊緣視場的成像質量。
5.變形
畸變是指物體在形狀上形成的圖像的變形。失真不影響圖像的清晰度，只影響物體圖像的相似度。由於畸變的存在，物方空間的直線在像方變成了曲線，導致圖像畸變。失真可分為桶形失真和枕形失真。畸變與相對光圈無關，只與鏡頭的視野有關。所以在使用廣角鏡頭時要特別註意畸變的影響。