基础知识查漏补缺 带你系统了解镜头原理（上）

　　按了好几年快门，拍了那么多照片，回头来看，还是得问问自己，关于摄影的原理，你又真正掌握了呢？你真的懂你手中的镜头吗？它是否真正成为你创作好帮手了呢？要知道理论基础决定上层建筑，透彻的了解了摄影的基础知识，有助于充分发挥手中万元设备的价值，下面，就给大家系统的介绍一下镜头的原理，耐心的看过之后，你一定会有收获。

　　从针孔到镜头

　　光的反射和发散时而像射线时而像波浪。从任何场景中的所有点发出或反射的光线都散向四面八方。影像的形成，并不需要从一个点或一个物体反射出的全部的光，而需要从中有所选择。

　　当一个物体反射的光遇到一个带有小针孔的阻挡物时，如下图所示，从每个点传出的光大部分遇到阻挡发生偏转。少量从物体处反射的光线通过针孔并以直线传播，当它们到达一个平面（像是相机背部的胶片）上时，将会形成一个图像。图像将旋转颠倒。拍摄对象顶部的一切出现在图像的底部，底部的一切出现在图像的顶部。同样，原本在左边的出现在右边，原本在右边的出现在左边。

　　为了达到这样的画面效果，相机的透镜被替换为一个被微小的针孔刺穿的薄金属圆盘，大小相当于f/182 的光圈。光从主体发出，每个点只有少数光线通过微小的开口，形成一个柔和的相对清晰的照片。因为针孔的尺寸小，所以曝光时间达到6 秒。

　　使用针孔作为镜头的弊端在于其微小的开口。它只能允许极少量的光线通过，以致于要想在胶片或传感器上形成影像需要非常长时间的曝光。如果小孔被放大，曝光时间会变短，但同时图像也会变得不够清晰，如下图所示。

　　当针孔的大小增加至f/65，结果是只需要1/5 秒的曝光，但是图像会极度失焦。较大的孔让主体上的点发出的光线更多的通过。这些射线在到达感光表面之前广泛传播，使光线圈彼此重叠，形成一个非常不清晰的图像。

　　针孔虽小，仍能允许小簇光线通过。这些光线从细微不同的角度产生，通过小孔继续在细微不同的方向上传播。因为它们发散出来，所以当它们接触一个表面（如胶片）时，从被摄主体某个点发出的射线形成一个微小的，模糊的圆形，而不是一个点。当孔的大小增加，更大簇的光线通过胶片或传感器，形成一个更大更模糊的圆圈。这些圆圈相互重叠，使得每个圆圈变得更大，画面也变得更模糊。

　　镜头将通过一个相对较短的曝光形成一个清晰的图像。为了获得清晰的照片，一个小点的形象也应该是一个小点。但摄像机上的针孔是无法实现这一点的。即使是再微小的开口，允许少量光通过，进行较长时间的曝光，也不会形成一个非常清晰的影像。为了让更多的光通过，并形成清晰的画面，相比做出最小的针孔，我们需要不同的方法。这就是镜头所提供给我们的。

　　这次，用一个光圈f/16 的简单凸透镜，画面比用较小针孔拍摄的更清晰，并且曝光时间要短得多，仅为1/100 秒。镜头打开时比针孔大很多，能让更多的光线通过，它能使拍摄对象各个点发出的射线精确地聚焦，进而使照片显得非常清晰。