作者：陈勤 朱晓军
出版社：人民邮电出版社
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大学摄影教程(第2版)试读：
前言
现代社会的任何人都离不了摄影。摄影可以帮助我们进行实用记录、科学研究和信息传播，也能给我们提供艺术创造的无限空间，对于促进社会文明和进步也具有无可替代的重要作用。
本书根据数码摄影的最新发展和素质教育的主要需求，采用了新颖的编写结构和教学模式，即从整体到局部、从结构到功能、从具体操作到实际应用，以帮助初学者了解和掌握数码摄影的基础原理和具体技法。全书的最大特色有两点：一是集合并收纳了最新的数码照相机知识和技艺，为认识掌握代表高科技水平的数码照相机提供简便、有效的途径。二是大量使用正反图例来说明各种技术原理和艺术法则，从而帮助初学者直观、形象和快速地理解数码摄影知识。
本书分上、中、下三篇：上篇是摄影器材知识，包括相机类型、结构、功能和附属器材，以及照相机的操作方法、技巧和效果。中篇是摄影技法技巧，探讨了各种光源、光的形态、光的效果等变化规律，以及如何安排画面的结构、营造美的画面的方法。下篇是拍摄实践指要，主要对常见的几种题材的拍摄进行指导，如拍摄人像人物、新闻照片和自然风景等对象时的重要规律和实用技巧；本部分还包括数码图像后期处理的主要技巧和实用案例，如美白人物、渲染色彩、调整明暗等，帮助读者快速掌握图像后期处理的技巧。
对于素质教育的重要性，国内各行各业的人都已不再质疑，各地本科、高职院校和职高学校等，都越来越重视素质教育课程的设置和安排。摄影作为其中新兴的、实用的和有趣的课程，成为广大学生所喜爱的素质教育课程。比较遗憾的是，当前国内尚缺乏专门针对素质教育特点编写的新型数码摄影教材，本书就是根据当前社会的迫切需要专门精编而成的。
本书主编为陈勤、朱晓军，副主编为许艳清、杨艺婷。各章节编写作者为：第1章陈勤，第2章朱晓军，第3章许艳清，第4章陈天龙，第5章朱颜，第6章杨艺婷，第7章许晓春，第8章陈玉臻，第9章王萌，附录陈天龙、朱颜。全书统稿由陈勤、朱晓军完成。本书的编著很荣幸地得到了中国摄影金像奖获得者、原中国摄影家协会副主席陈勃先生，中国著名摄影理论家、北京电影学院教授杨恩璞先生和中国摄影大师、广东色色影像集团总裁李建成先生等专家的关心指导，特此致以崇高的敬意！此外本书的编写还得到国内外众多著名摄影家的热心支持，获赠了精彩而典型的作品范例，在此表示衷心的感谢！另外，汪晓丹、王苏笑、许露露、王玉珏、陈学隆、张颖、方家琼、杨丽花等同学也曾给予帮助，在此也表示衷心的感谢！
为了更好传授数码摄影知识，帮助广大学生快、精、好、省地学习和掌握数码摄影的主要技能，我们愿意做一些具体有用的事儿，也真心奉献了一点自己的力量。本书的修订出版，就是我们不断努力的结果，我们还将坚持下去。
本书主编
2015年冬摄影概述
21世纪是图像的世纪、网络的世纪和多媒体的世纪。
摄影图像信息以其真实、形象和直观的优势，在信息传播和交流中担任着极为重要的角色，从电影到电视、从照相机到手机、从平面到多媒体等，都证明了这一点。毋庸置疑，摄影正在成为当今社会人们必须掌握的基本技能，成为各行各业工作中最常用和最主要的信息采集手段之一。
因此，摄影也应该是当前大学生必须具备的素质和技能。一个大学生若不能掌握基本的摄影技能，则其在未来的工作中肯定会受到诸多的限制。
那么摄影是什么呢？这个问题可以说既简单又复杂。简单地看，摄影就是老百姓口中常说的“照相”—利用照相机拍照并记录实物的影像。但如果全面深入地看，摄影又是一门大学问，其涉及光学、化学、物理、精密机械、自动化控制、计算机、艺术造型、美学等众多领域的知识。而且从摄影术诞生之日起，其就紧紧跟随科学技术的进步而不断发展，一直代表着所在时代科技水平的高度（图1）。100多年前的照相机只是一个木匣子加一块玻璃凸透镜，现在其已是高度智能化的精密机械，成为男女老少都能操作的新型时尚工具。图1 摄影与科技第1节 摄影的功能
对于现代人来说，摄影似乎是一件很平常的事情，但如果问及摄影究竟有什么作用，就不是所有人都能说到点上了。有人认为摄影是一种文化娱乐，生活好了，出门旅游、拍拍纪念照而已；也有人认为它最大的用途是拍摄证件照，为每个人证明身份；还有人认为它是绘画的替代，主要用来给书报杂志配图以美化版面……
可以说以上这些看法都对，但又都说得不够清楚和全面。摄影发展到今天，已经不再是普通的“玩艺儿”，而是“人类的第三只眼睛”。它记录和创造的图像信息对促进人类文明发展和社会进步发挥着巨大作用，它为人类所做的贡献也是其他媒介（如文字、广播等）难以取代的。一、传播文明
图像，从古至今一直是人类最喜爱、最直观的文明传播方式。法国拉斯科洞窟壁画（图2）是27000年前远古先民在洞穴里绘制的，其中的经典“奔跑的野牛”，不仅标志着审美意识的觉醒，而且也传播了知识，展示了狩猎和畜牧的方法和经验。中国古代许多科技著作图文并茂、参学方便，如明朝的《天工开物》（图3）和《本草纲目》（图4）两部巨著，就是采用图文对照的方式来编排的其中前者被国外学者称为“17世纪中国的百科全书”。要是没有图画，人们就难以学会书里的知识。再比如，明朝郑和七下西洋是世界航海史上空前的壮举（图5），史书上说他乘坐的宝船“长四十四丈、宽十八丈，建有九桅十二帆”，曾经远航至非洲东海岸。但由于缺乏原始图像只有简单文字记录，至今其真实性亦尚有争论。图2 法国拉斯科洞窟壁画图3 制盐 明-天工开物图4 乔木和雀鸟 明-本草纲目图5 郑和（雕塑）与他的宝船
传统图画虽好，但由于是手工绘制，毕竟不够真切，而且复制和传播也很费事。摄影术的出现使人类传播信息的手段发生了划时代的改变，直接承担起交流社会信息和普及科学文化的重任。据传播学试验统计，同样一件事物，若用文字报道让人认识需要十秒钟，改用图画需要五秒钟，而若用照片就只需要三四秒钟。照片有纪实性，所包含的信息多而真，让人一目了然。可见，摄影图像的出现大大加快了知识的传播和信息的交流，特别是在当今互联网时代，摄影图像的制作和传送更加方便快捷，无怪乎很多人都说21世纪是读图文化的新时代。
摄影图像具有直观、感性的认识特性，对于我们认识科学道理、客观现象非常有效。世界上有的学问若仅用文字和公式、符号表达往往过于抽象，让人难以理解。例如，什么是中国建筑的民族风格？如果用文字阐释或许也可以归纳出几条理论概念，但没有来过中国的人还是理解不了，而如果让他们看看画册和照片，他们立刻就能心领神会。再如大自然中的科学现象、人文景观，用文字表述时描写得再仔细也是不直观的，这就好比一个从没有出过门的乡下人，听我们说人类登上月球的事情，即使我们讲得再仔细，他也难以想象出具体模样，甚至发生误解。但只要一看照片，“人类首次登月”的场景就清楚明白了（图6）。
如果说文字和印刷术的发明促进了人类文明的第一次大发展，那么摄影与互联网的配合，将引发人类文明的第二次飞跃，而且这次发展的速度和规模将大大超越前一次。图6 人类首次登上月球 阿姆斯特朗 摄二、影像工具
摄影被称为“人类的第三只眼睛”，因为它不仅能再现人眼看到的事物，而且还可以探索和发现人眼看不清的世界。其在人类观察世界、改造世界的过程中，发挥了极为重要的作用。当今社会，不论是在我们的日常生活里，还是科学研究领域中，摄影都是最有效、最强大的观察、记录和再现工具。
首先，摄影记录社会生活信息，并提供给各阶层的人们参考，起到交流、证明、研究的作用。如新闻图片、证件人像和事实资料照片等，其都因为摄影特有的真实性而被人们信服，并被各行各业的人所接受和重视。
从广阔的社会学角度看，纪实类摄影图片（包括新闻图片在内）是时代和社会的客观记录，具有说明历史事件真相、揭示社会变革本质的作用，而且也是直接参加和推动社会发展的有力武器。如图7《大眼睛》，是著名摄影家解海龙拍摄的《我要读书》组照之代表作，它成为中国“希望工程”的标志性图像，在募捐资金扶持农村教育的过程中发挥了巨大作用。现在，各种各样的新闻图片已成为世界各国每天信息发布和交流的最主要形式。每天都有众多摄影记者行进在地球的各个角落，有的还将镜头伸向了太空和海底，每时每刻都在记录各地发生的新情况、新事件。当今的互联网系统只需要几分钟，就能把各地的图像汇总到我们眼前，让我们很快看到哪里发生了政变，哪里火山爆发，哪里洪水成灾，哪里的体育比赛又打破世界纪录，哪部影片得了奥斯卡金像奖……这些信息上天入地、纵横八方，古代中国人理想的“秀才不出门，能知天下事”，今天不仅实现了，而且还更高级—不出门能“看”天下事。图7 大眼睛 解海龙 摄
若是从档案学的角度看，则可以说摄影凝固了历史。用照相机可以把当今发生的各种社会事件和风土民俗实录下来，作为一份真实、清晰的文献资料，供后人研究使用。中国古代历史中有许多重大事件，其虽有文字记载，但因缺乏照片，留下许多疑点和空白。今天人们已经普遍认识到了这一点，大量使用摄影图像来记录、阐述和研究科技、民俗、文化活动。有了这些照片，就有了最值得信赖的、高度准确的、真实而形象的历史档案。如2008年第29届夏季奥运会在中国举办，其场地和情景如图8a～8c《奥运纪录》组照所示。要是没有这样的照片，再过几十、几百年，尽管我们的后代通过文字也可以了解有关情况，但难免带有一定揣测的成分，总不如看照片那样可以对这届运动会的规模、气势等进行深刻、翔实的认知。图8a 奥林匹克公园广场 陈勤 摄图8b 奥运颁奖升旗 陈勤 摄图8c 鸟巢外留影 陈勤 摄
其次，在科学观察和发现中，摄影更是具有不可替代的功用，并以前所未有的方式和结果影响着现代社会。如微观摄影和宏观摄影，不仅发现了全新的科学成果，还令现代社会中大众的思维方式也发生重大变化。
先说拓展人类视野的微观摄影和宏观摄影。人的视力是非常有限的，看不见很多细微的物体，像细胞、头发丝的剖面、昆虫的眼球和叶子的气孔等。而放大摄影、显微摄影和电子显微摄影却能帮助人们揭开那些东西的奥秘，让人们看到微观世界物体的构造、内部运动状态和生长规律。人的眼睛还有一个不足之处就是过于庞大的物体也难以看清全貌。如地球是不是圆的？地球上大气环流是如何运转的？这些我们在地球上是看不到的。自从有了人造卫星、宇宙飞船等高空飞行器，人们在上面装备了摄影装置，拍摄到了地球全貌（图9），借助这些照片我们才真正见到了自己生活的星球和气象运行的状态。图9 地球全貌 俄罗斯
此外，被云层、地层掩盖的物体，人的眼睛也很难看到。如想了解某地区有多少森林、河流、湖泊，地下有多少矿藏，海洋被污染的程序如何，使用红外线遥感航空摄影将是事半功倍的好办法。还有，在医院里，照相机是医生检查病情不可缺少的工具。X光照片能清晰地显示人体内部器官的病变。内窥镜直接深入到人体内腔，既可以观察，又能拍照，以便于尽早地查找出病原体。
其实，人类的眼睛不仅受制于物体的宏观和微观差异，在对物体的时空感受上也有诸多不足，当物体运动得过快或过慢时，人眼就很难全部看清楚，摄影在这方面也能弥补人眼力的不足。比如，子弹穿过苹果和水花、水珠飞溅瞬间的状态人眼难以分辨，可是摄影就能够很轻松地将其拍摄清楚（图10），用万分之一秒的高速摄影可以记录子弹飞行的状况，为武器研究提供数据；在体育比赛里，利用高速摄影拍下竞争对手的动作和招数，可以发现其长处和弱点，从中找出克敌制胜的方案。与之相反，花朵开放和虫蛹孵化等生物现象变化十分缓慢，人眼一下子很难观察它们活动的全程，而利用定时逐格摄影就能只用几秒钟就把它们几天、几小时的变化过程在荧屏和照片上展示出来了。图10 子弹穿透苹果的瞬间
如果是正常光线下的对象，人眼是能感觉的，但黑夜中就没法看清它们了。不过红外摄影能使黑暗中的事物“大白于天下”，紫外摄影还可以把表面看不到的印迹，如罪犯的指纹拍摄出来，帮助警察破案。随着科技的进步，摄影记录事物的功能越来越强，其还将不断超越人的眼力，对科学探索研究和扩大人们视野发挥越来越大的作用。三、艺术创造
艺术是人类的“精神游戏”，从远古到现在其都属于人类的高级追求，如音乐、舞蹈、戏剧、绘画、文学、杂技等。这些古老的传统艺术有个共同的特征，那就是所使用的工具都比较简单，主要靠艺术家本身的机体来表现，像唱歌靠嗓子、舞蹈靠四肢。而摄影却与它们完全不同，其是用近代科技武装起来的新兴艺术；其精巧、快捷、实用和逼真等特点，展示出强大的力量和现代气息，而用这种新手段创造出的新型艺术的审美趋向也更符合大多数现代人的需要和喜好。
摄影最初只是一项科技成果，它发展成艺术经历了一段不算短的探索过程。早期的摄影家为了追求艺术性，便一味地模仿古典绘画，沿用绘画的老办法进行“创作”。他们让模特儿穿着戏装扮演古典名画情节，然后再拍摄。遇到规模大、人物多的场面，一幅底片囊括不下全部内容，就连续多拍几张，然后再剪贴在一起，如雷兰德的经典摄影作品《两种人生道路》（图11）就是由30多张底片合成的，乍看上去就好像话剧的剧照。此时的摄影还未展示出其独特的审美特色。图11 两种人生道路 雷兰德，1857
后来，随着小型照相机的发明和胶片感光性能的提升，人们发现摄影与众不同的魅力是纪实性。一些摄影家为再现现场气氛，创造了一不干预被拍摄者、二不施加人工光的抓拍方法，这样抓拍的照片往往比较真实、自然、生动。这种在纪实基础上创造的美是其他艺术难以达到的。
随着时代的进步，当代摄影出现了千姿百态的造型风格。有的强化作者的主观意识，有的追求形式感，有的追求诗情画意和表达意境，当然还有更多的人继承和发扬着现实主义的传统。不管何种风格和流派，摄影家创造的画面视觉效果常常比现实世界更美、更奇妙。正因为如此，大众才能从照片中获得灵魂的净化、情操的陶冶，在精神上得到美的升华和享受。
后来，在摄影的基础上产生了电影，然后又出现了电视，现在还出现了包容度更广的多媒体视频影像，这些都对人类的文化生活产生了深远影响。今天，影视作品受人喜爱的程度和观众面之广，是其他任何艺术都望尘莫及的，我们在高度评价影视艺术的巨大成就时，可不能忘记这里面也有摄影的功劳。
综上所述，我们不难看出：摄影既可记录历史，发挥教育作用；又能推动科学研究和增加群众的认知；还能推动艺术发展，满足广大人民的审美需求，为生活增添雅趣，发挥娱乐作用。第2节 摄影简史
现在就连很小的小孩都知道怎么拍一张照片，尤其是使用“傻瓜”照相机拍摄时，一按快门，曝光、对焦和闪光灯的启用，都可以自动实现，并且可以马上见到影像，完全不用操心。但这看似容易的一瞬，却花费了几代人170多年的心血。
让我们回头看看摄影的发展之路吧。
摄影的基本原理主要来源于小孔成像这一物理现象。早在公元前4世纪，中国先哲墨翟就在《墨经八条》里记录了他看到的太阳通过树叶间的空隙在地面上形成的圆形投影，提出了小孔成像的原理（图12）。图12 小孔成像示意图
16世纪，欧洲文艺复兴时期，大艺术家达•芬奇根据小孔成像的原理绘制出了绘画暗箱草图；17世纪，欧洲画家又利用小孔成像的原理制造了绘画暗箱（Camera）,暗箱把外界景物折射到箱子里的玻璃板上，画家就按此勾描景物的轮廓（图13）。小孔绘画暗箱虽能成像并在绘画领域得到较多应用，但它也有缺点，即不能解决影像亮度和清晰度之间的矛盾。于是，安装有简单玻璃透镜的绘画暗箱随之出现了。图13 画家们利用装有镜头的暗箱绘画
借助绘画暗箱描绘风景很慢、很费时间，于是许多人又想到用科学方式来记录暗箱里的投影，这就促使一大批科学家和艺术家开始研究感光留影的材料和药品。欧洲各国的科学家、画家围绕摄影术的发明进行了各种实验和探索，终于在18世纪末和19世纪初有了重大的突破。
1826年，法国人N ·尼埃普斯找到了一种能感光的材料—白沥青，拍摄了人类历史上的第一张照片《窗外景色》（图14）。由于白沥青感光极慢，拍摄一张照片至少需要8个小时，无法广泛应用于日常生活。
10年后，法国画家路易斯·达盖尔改用涂银的底版拍摄（图15），然后再用汞蒸气熏烤和大苏打水浸泡，拍摄的景物很快就能显示出来并凝固在银版上。1839年8月19日，法国科学学院和艺术学院宣布：达盖尔银版摄影术为国家重大发明，并授予达盖尔帝国勋章。后来，全世界就把这一天称为“摄影术诞生日”，至今已经过了170多年。尽管达盖尔的银版摄影术在今天看起来似乎比较简单，但它毕竟是人类摆脱手工描绘、记录逼真图像信息的开始，确实是一个划时代的进步。图14 窗外景色 尼埃普斯 摄
与达盖尔差不多同时，英国人塔尔博特发明了从负片到正片的卡罗式摄影法，从而奠定了现代摄影术的基础，并出版了世界上第一本附有照片插图的书—《自然的画笔》；法国的贝亚德成功地进行了一次曝光时间长达一小时的实验，在相纸上获得了正像；英国的赫谢尔爵士对摄影术的发明也做了有益的探索，并对摄影术语进行了规范。
自从达盖尔摄影术诞生后，摄影取得了长足的发展，这主要体现在感光材料和照相机两个方面。图15a 达盖尔和他的相机图15b 达盖尔摄影室一、感光材料的发展进步
发明于19世纪50年代初期的火棉胶湿版工艺，解决了最初银版法操作麻烦的弊端，使更多人得以进入摄影领域。在此后整整20年时间里，火棉胶摄影法一直是唯一实用的摄影方法。到了19世纪70年代，人们又用明胶代替火棉胶，使之成为更方便的摄影感光材料。明胶干版摄影技术使摄影者不必在每次拍摄前都自己准备感光材料，而且摄影曝光时间大大缩短，使手持相机拍照成为可能。
明胶干版技术广泛应用之后，人们为解决玻璃片基的明胶干版笨重、易碎的问题，又开始寻找一种既比玻璃板轻又易于弯曲的材料作为片基。
经过几十年的探索，19世纪80年代，美国柯达（KODAK）公司创始人G ·伊斯曼发明了采用赛璐珞（一种硝化纤维素塑料）片基的软质胶卷。柯达黑白胶片能盘卷，感光性能强、银粒细、影调丰富，一经推出，很快就风靡全球，10年后，全世界约80%的胶卷都来自柯达。与此同时，世界各国也纷纷效仿生产感光胶片。由于赛璐珞片基极易燃烧、安全性差，1930年，人们改用醋酸纤维作为片基。醋酸纤维不易燃烧，被称为“安全片基”，自发明后一直沿用到今天。
就在人们发明黑白感光材料的同时，有少数人也开始了对彩色感光材料的研究。19世纪中叶，英、德、法、美等国的科学家就开始研究彩色摄影，希望能用胶片把大自然的色彩记录下来。
世界上第一幅彩色照片是由法国的阿梅代·芒特于1856年用彩色石印术摄制的。1861年5月17日，英国物理学家马克思韦尔用幻灯演示了世界上第一幅全彩色影像，验证了三原色理论和加色法原理，为现代彩色摄影理论的发展奠定了基础。1868年，法国科学家D ·迪·奥隆（Ducas du Hauron）提出了一整套彩色摄影理论，并按照减色法原理成功地制作了透射的和反射的彩色感光材料。但是因为工艺技术等方面的原因，这些材料未能真正广泛应用。
最早在市场上出售的彩色胶片是1907年法国卢米埃尔（Lumiere）兄弟创造的“天然彩色感光干版”。这是一种透明正片，在黑白全色乳剂上涂有一层由红、绿、蓝三色混合而成的细微颗粒。不过这种胶片很不实用，因而也就无法占据市场。1936年，美国柯达公司生产出了世界上第一批彩色胶卷“柯达彩色片”；次年，德国AGFA公司的彩色胶片“爱克发彩色片”问世。到20世纪60年代，人类真正进入到彩色摄影时代，胶片主要生产厂家是柯达、富士、爱克发等公司。
从20世纪80年代末开始，摄影开始进入数码摄影时代。数码科技新产品—光电传感器（CCD、CMOS）成为新型感光元件，替代了传统的感光胶片。光电传感器能把感光信号转换成数码化的电子信号，并快捷地储存于电脑硬盘或软件中，使影像的拍摄、制作和传播极其方便。进入21世纪后，数码摄影以特有的优势和便利性，占据了摄影技术发展和市场消费的主流，胶片开始逐渐退出市场，主要为少数专业摄影家使用。二、照相机的研发与改进
感光材料和照相机是摄影术的两大支柱，二者的发明和发展也是相互促进的。
19世纪30年代到20世纪20年代是照相机发展的初级阶段。这期间，照相机由最初的木制暗箱发展成金属机身，出现了机械快门，镜头也由单镜片发展为多镜片组合形式。1888年，乔治·伊斯曼（George Eastman，1854-1932）研制出了“柯达一号照相机”。他在这款相机的广告词中写道：“你们按快门，我们来完成。”柯达一号照相机的出现（图16），为摄影的普及做出了巨大的贡献。从此拍摄照片成为了一件十分简单的事情。
在照相机发展的很长一段时间里，人们需要解决的主要是轻便和小型化等问题。19世纪初的照相机全靠手工操作，而且非常笨重，要用三角架支撑才能作业。由于取景在机器后背的毛玻璃上，拍摄时还得用黑布蒙头才能看清，看起来有点可笑。
20世纪二三十年代，照相机开始轻便化、小型化。徕卡照相机的问世是一个划时代的进步，标志着照相机的发展进入了小型化阶段，开创了135相机的天地。1914年，德国的奥斯卡·巴纳克（Oskar Barnack，1879-1936）手工制作出了两台全金属的小型相机—徕卡相机（图17），这款相机仅重500余克，小巧玲珑，携带方便，是世界上第一款35毫米照相机，巴纳克因此被尊为“135照相机之父”。紧接着，德国人又发明制作出使用120胶卷的罗莱弗莱克斯相机，这款相机也可以手持拍摄。这些中小型相机的问世，使摄影者能够方便快捷地进行拍照，创造了灵活机动的抓拍效果，为近代新闻摄影和纪实摄影奠定了基础。图16 柯达一号照相机图17 徕卡原型照相机
尽管此时照相机已有了很大改进，但对焦、测光和曝光（调节快门、光圈）等主要操作仅需要手工完成，既容易出错也容易误事。于是，从手动、机械、人工操作到自动化、电脑辅助、智能化的变化，又成了人们对相机在操作性能和便捷可靠性上更新、更高的追求。
照相机质的飞跃发生在20世纪六七十年代，这一时期照相机从单纯的机械、光学装备，发展到和电气、电脑自控相结合的自动化器具。日本生产的照相机首先实现了对焦、测光、曝光和卷片自动化，使摄影者摆脱了许多繁琐的技术操作步骤，而把更多精力集中到摄影创作上。
从20世纪90年代开始，摄影开始进入数码相机初始时代。数码科技新产品—CCD光电传感器替代了传统胶片，它能把感光信号转换成数码化的电子信号，并快捷地储存于电脑硬盘或软件中，使影像的拍摄、制作和传播极其方便。
进入21世纪后，摄影进入数码相机时代（图18）。照相机完全数码化和智能化，使用也更加便捷。但是除了感光系统不再使用传统胶片，而改用CCD、CMOS等光电感应元件之外，相机其他主要部件、操作方式基本上仍沿用过去照相机的设计。图18 数码相机时代
总而言之，摄影是一种借助高科技的便捷工具，用来采集各种影像信息并展示于社会；可以用来拍摄各种身份证件照，也可以记录真实生活、见证社会万象的技术。同时，它还是科研探索世界、分析事物本质的利器和表达主观思想、创造艺术画面的特别手段。
高科技的发展虽然为摄影提供了最大的便利，但真正要拍摄出技术水平高且比较美观的照片，了解和掌握一定的摄影知识还是必须的。下面本书将通过器材知识、技艺方法和实践指要三篇介绍这些摄影专业知识。上篇 摄影器材知识第1章 照相机原理第1节 光学成像原理
一般来说，正常人通过眼睛能看到在可视光线照明下的景物。人眼是个完善的光学系统，它能把外界景物反射的光通过眼睛的瞳孔（类似于凸透镜的透明晶球体）透射到视网膜上形成影像（图1-1）。
照相机镜头成像与人眼成像原理基本是一致的。被摄景物的反射光通过镜头聚焦到照相机内的感光元件（感光胶片或图像传感器）上形成影像（图1-2）。两者也有不同之处，具体区别如下。图1-1 人眼成像示意图图1-2 凸透镜成像示意图（一）成像正反不同
照相机镜头成像时，被摄物体在呈影框中的影像是上下左右颠倒的；人眼成像时，视网膜上的物体影像经过人的大脑自动调整，视觉效果与客观存在的物体形象都是相同的正像。（二）影像载体不同
照相机承载影像的载体是感光元件，人眼聚焦形成的影像则是落实在视网膜上。（三）调节光线方式不同
照相机镜头靠人工实时调节进光量或事先设置好相机自动曝光程序控制进光量，而人眼则可以自动调节明暗。如从黑暗的室内来到强烈阳光下时，人会睁不开眼睛，但闭眼片刻后，就能逐渐看清强光下的景物；反之亦然。
照相机是仿生学的产物，是根据人眼构造制造的。后来，随着对光学研究的深入，照相机镜头又有了发展和改进。从小孔成像到凸透镜单镜片成像再继续发展为精密、高级的镜头，景物通过镜头聚焦成像的效果越来越好，获得的影像质量也越来越好。第2节 摄影感光成像原理
通过镜头形成的影像必须固定和显示出来，这就要靠照相机内的感光元件来记录、存储影像（图1-3）。照相机的类型不同，主要是由于其感受和记录影像的元件不同，如目前最常用的数码相机采用的是图像传感器（光电耦合器CCD或CMOS），而传统相机采用的是感光胶片。这两种元件的感光成像原理是一样的，它们对光、色的接收和反映过程也大体相似。图1-3 照相机成像示意图（一）光、色与影像感光元件的关系
常规的相机感光元件—无论是数码感光元件（CCD或CMOS）还是传统感光胶片，都是根据人眼感受光、色的特性设计和制造的，并追求还原人眼的真实感受。
1. 光是感光元件记录影像的前提，没有光就没有影像。
当你走进黑暗无光的室内，眼前漆黑一片，如果你这时拿起相机拍摄照片，那么无论是传统胶片相机还是数码相机，它们都无法记录任何影像。所以说光是摄影的前提和基础。
2. 感光元件与人眼的视觉感受有很大不同。
不论是传统胶片还是数码感光元件，它们记录和再现客观世界的能力，都有一定的局限，与人眼差距很大。
一是人眼可以在白昼到黑夜这样明暗差距极大的范围内（1:300以上）工作，并能迅速调整感觉器管以获得合适的视觉影像。而相机感光元件就做不到，其只适宜1:128以下的明暗差距。若被摄景物的明暗之比超出了影像明暗比值范围，就得不到理想的影像—过亮部分雪白一片，过暗部分则漆黑一片，两者都缺乏影像的层次和细节。
二是光色及其变化。不同光源的色温不同，其照射到白色物体上后也会呈现不同的颜色，如钨丝灯下的白色物体会偏橙黄色，日光灯下的白色物体会偏浅蓝色。人眼观看不同光源照射下的物体，可以通过自我调节克服色差，将不同灯光照射下的白色物体都视为白色（实际上色彩有差别）。
3. 特殊影像效果需要使用专门的相机器材。
有些影像效果的获得是建立在特殊的感光元件基础之上的，如红外线摄影就使用了红外线胶片。这种专门针对某类光线特点来完成特有的影像效果，从拍摄到制作都有专门的材料及工艺，如X光胶片、黑白胶片、水下相机用胶片等。为了获得特殊的影像效果，摄影者需要选择使用相应的器材。（二）数码相机的主要优点
数码相机的工作过程是：利用CCD或CMOS等图像传感器，将纳入镜头的影像感光信号转变为电信号，通过A/D（模/数）转换器记录下来（图1-4a），以数字影像方式保存、传送。这时就可以在显示屏上直接观看或者通过网络传播。图1-4a 数码相机工作示意图
传统胶片以涂有卤化银乳剂的胶片为感光材料（图1-4b），当其感受光线后便以模拟的方式记录影像。其工作过程是：先由胶片上的卤化银乳剂层感应通过镜头透射进来的影像，然后通过化学方式处理胶片，对感光胶片上的潜影进行显影、定影等处理，最终获得固定可见的物体影像。图1-4b 传统135胶片相机
两者相比，数码相机（记录的是数字影像）具有以下方面的明显优势。
1.从材料上看，数码相机具有投入固定和使用期长的优点。一次性购置数码相机后，可以反复使用其进行拍摄，不需要像传统相机那样不断地购置胶片等耗材。
2.从功能上看，数码相机具有功能多、工作范围广的优点。例如感光度、白平衡这两项重要的工作性能，传统胶片都只能固定一个指标，因而拍照受到很大的限制。而数码相机就先进多了，目前数码相机上最少设置有5挡感光度（ISO 100～1600）感光度，这等于拥有5个不同感光度的胶片，拍摄者可以根据需要自由调节使用；数码相机的白平衡也有6个模式可供选择，工作范围增加了许多倍。这些都是传统胶片相机望尘莫及的。
3.从操作上看，数码相机具有直观易学、简便可靠的优点。数码相机不用胶片而代之以数码感光元件，可以随拍随看，发现了问题可以及时更正—立即重拍，有效地保证了拍摄的成功率、学习的有效性。
4.从后期制作上看，数码影像及其制作具有无化学污染、明室操作、安全可靠、使用方便、传输简易等优点，极大地节省了人力和场地。传统影像则易产生化学污染、需在暗室内操作、容易失误、流程麻烦、工作效率低、传输不易。
5.数码影像直接以数字方式保存，可瞬间传送（图1-5），能快速转换为各种可视的图像；传统胶片只能通过照片实物来保存和通过邮寄传递，既浪费时间也消耗宝贵的资源。图1-5 数码影像输出方式
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