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高速摄像机成像系统和摄影功能的主要构成部分

发表时间:2021-09-30 15:09:13
  高速摄像机可分为若干类别,按其取景、快门、测光、输片、曝光、闪光灯、调焦、自拍等方式的不同,就构成一个复杂的型谱。高速摄像机利用光的直线传播性质和光的折射与反射规律,以光子为载体,把某一瞬间的被摄景物的光信息量,以能量方式经摄像机镜头传递给感光材料,最终成为可视的影像。
 
  高速摄像机的光学成像系统是按照几何光学原理设计的,并通过镜头,把景物影像通过光线的直线传播、折射或反射准确地聚焦在像平面上。摄影时,必须控制合适的曝光量,也就是控制到达感光材料上的合适的光子量。因为银盐感光材料接收光子量的多少有一限定范围,光子量过少形不成潜影核,光子量过多形成过曝,图像又不能分辨。高速相机是用光圈改变镜头通光口径大小,来控制单位时间到达感光材料的光子量,同时用改变快门的开闭时间来控制曝光时间的长短。
 
  从完成高速摄影的功能来说,高速摄像机大致要具备成像、曝光和辅助三大结构系统。成像系统包括成像镜头、测距调焦、取景系统、附加透镜、滤光镜、效果镜等;曝光系统包括快门机构、光圈机构、测光系统、闪光系统、自拍机构等;辅助系统包括卷片机构、计数机构、倒片机构等。
               
  高速相机镜头是用以成像的光学系统,由一系列光学镜片和镜筒所组成,每个镜头都有焦距和相对口径两个特征数据;取景器是用来选取景物和构图的装置,通过取景器看到的景物,凡能落在画面框内的部分,均能拍摄在胶片上;测距器可以测量出景物的距离,它常与取景器组合在一起,通过连动机构可将测距和镜头调焦联系起来,在测距的同时完成调焦。
 
  光学透视或单镜头反光式取景测距器都须手动操作,并用肉眼判断。此外还有光电测距、声纳测距、红外线测距等方法,可免除手动操作,又能避免肉眼判断带来的误差,以实现自动测距。光圈又叫光阑,是限制光束通过的机构,装在镜头中间或后方。光圈能改变光路口径,并与快门一起控制曝光量。常见的光圈有连续可变式和非连续可变式两种。
 
  快门是控制曝光量的主要部件,最常见的快门有镜头快门和焦平面快门两类。镜头快门是由一组很薄的金属叶片组成,在主弹簧的作用下,连杆和拨圈的动作使叶片迅速地开启和关闭;焦平面快门是由两组部分重叠的帘幕(前帘和后帘)构成,装在焦平面前方附近。两帘幕按先后次序启动,以便形成一个缝隙,缝隙在胶片前方扫过,以实现曝光。
 
  自拍机构是在摄影过程中起延时作用,以供摄影者自拍的装置。使用自拍机构时,首先释放延时器,经延时后再自动释放快门。自拍机构有机械式和电子式两种,机械式自拍机构是一种齿轮传动的延时机构,一般可延时8~12秒;电子式自拍机构利用一个电子延时线路控制快门释放。
 
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