留住五颜六色的世界

早上头条给我推了一个关于相机成像原理的视频，然后我默默的看完了，感觉脑子里好象想了点什么，想到了家里那台好久没有怎么碰的佳能，想到了买佳能时还特意买的摄影书，想到了我不知道里面那些个参数具体要怎么设置才是最好。

那就让我自已了解一下他们是怎么设置才是最适合想要拍的场景吧。

上一个五颜六色的文章介绍过了，物体其实本身是没有颜色的，只是反射出了对应的光给我们的眼睛，我们大脑接收到了该光的颜色，就定义为物体的颜色。那如果我把当前那一刻的光全部保存下来，那是不是就是一张当前的照片了呢？

相机的成像原理

光通过相机的五棱镜，透射到取镜器，我们就可以看到相机当前可以拍摄到的瞬间图片。

当我们按下拍摄按镜的时候，反光镜会上拉，让光穿透到快门上面，快门就会快速滑过，让当前瞬间的光线过去， 为什么是滑过，因为感光元件要的是瞬间的光。

然后感光元件上的每个"像素"会根据接收到的光量产生相应的电信号，这些电信号会被传送到相机的模数转换器(ADC),将模拟的电信号转换为数字信号。数字信号就像一个由0和1组成的矩阵,代表了图像的明暗和色彩信息。

这样一张照片简单的拍摄过程就完成了。

光圈

既然我们拍摄的过程是让光达到感光元件上，那我同一个场景，有时候光线特别明亮，有时候特别暗，会对照片有影响吗？所以光圈来了。

光圈就像人的瞳孔,可以控制进入相机内部的光量。、

位于相机镜头内部,由一组叶片组成,这些叶片可以调节开合的大小,从而改变光圈的大小。

光圈大小用f值表示,如f/2.8、f/4.0、f/5.6等。f值是镜头焦距与光圈直径的比值,f值越小,光圈越大,进光量越多;f值越大,光圈越小,进光量越少。

我们可以把光圈比作一扇窗户,窗户的大小决定了进入房间的光线量。

• 当我们把窗户开得很大时,房间里会变得很亮,因为有更多的光线进入。同样,当我们把相机的光圈调到较大的值(如f/2.8)时,进入相机的光线会增多,图像会变得更亮。
• 相反,当我们把窗户缩小时,房间里会变得较暗,因为进入的光线减少了。同理,当我们把相机的光圈调到较小的值(如f/16)时,进入相机的光线会减少,图像会变得较暗。

所以,在光线充足的环境下,我们可以选择较小的光圈(大的f值)以避免图像过曝;在光线较暗的环境下,我们需要选择较大的光圈(小的f值)以获得足够的曝光。

光圈对景深的影响

光圈不仅影响进光量,还会影响图像的景深,即图像中清晰锐利的范围。我们可以把光圈比作一个"聚光灯"。

• 当我们把光圈调到较大的值(如f/2.8)时,就像一个聚光灯的光束很集中,只有很小的一部分区域被照亮。同样,大光圈会产生浅景深效果,只有很小的一部分区域是清晰的,其他区域则会虚化。这种效果常用于人像摄影,可以突出主体,同时营造出梦幻的背景。
• 当我们把光圈调到较小的值(如f/16)时,就像一个聚光灯的光束很分散,照亮的区域很广。同理,小光圈会产生深景深效果,从近到远的大部分区域都是清晰的。这种效果常用于风景摄影,可以同时呈现前景和背景的细节。

总的来说,光圈就像一扇可调节大小的窗户,控制着进入相机的光量。它的大小用f值表示,f值越小,光圈越大,进光量越多;f值越大,光圈越小,进光量越少。同时,光圈还影响着景深,大光圈产生浅景深,小光圈产生深景深。理解光圈的工作原理,可以帮助我们在不同场景下选择合适的光圈值,拍摄出理想的照片。

镜头

可以把镜头想象成相机的"眼睛"。就像我们的眼睛可以看到周围的世界,镜头可以"看到"我们想拍摄的景象。但是,镜头的"视力"比我们的眼睛更强大,它可以"看到"更远、更小的物体,也可以"看到"更广阔的风景。

镜头还像一个神奇的"放大镜"。当我们用放大镜看一朵小花时,花会变得很大很清晰。镜头也有这种"魔力",它可以把远处的小鸟放大,让我们看到它的每一根羽毛;它还可以把大山缩小,让我们把整座山都装进照片里。

这叫做"焦距"。焦距就像放大镜的"倍数",焦距越大,放大的倍数就越高。所以,当我们用长焦镜头(大倍数放大镜)拍摄时,远处的物体会变得很大;当我们用广角镜头(小倍数放大镜)拍摄时,近处的风景会变得很宽广。

聚焦不说了，大家都懂。

快门

这时候你可以先闭上眼镜，然后快速张开眼睛，再闭上。这时候你脑海中是不是对当前的影响有了一个瞬间的印象，如果不行，你可以再放慢一点速度，睁眼--闭眼。

这个动作其实就是放光进去的一个过程。

快门的速度有快有慢,这个速度就叫做"快门速度"。快门速度用秒来表示,比如1/250秒、1/60秒等。

• 当快门速度很快时(如1/1000秒),就像眨眼很快,光线进入相机的时间很短,适合拍摄快速运动的物体,如赛车、飞鸟等。因为快门速度快,图像会很清晰,不会出现模糊。
• 当快门速度很慢时(如1秒),就像眨眼很慢,光线进入相机的时间很长,适合拍摄夜景、流水等。因为快门速度慢,相机可以收集更多的光线,图像会很亮。但是,如果拍摄的物体移动了,图像就会出现模糊。

快门其实也主是一个光线的调节阀。

• 快门速度越快，光线进入相机就越短，相机就更容易抓住瞬间，拍移动的图，图片就会越清晰。
• 快门速度越慢，光线进入相机就越长，相机就会抓住更多的轨迹，比如拍晚上的流光车流。

当然，同理还是控制光线度，阴暗的环境我们希望更多的光线，让画面变明亮，明亮的光线，我们需要控制光线，避免图像过曝。

• 当我们在明亮的阳光下拍摄时,我们需要使用较快的快门速度(如1/1000秒),这样快门只让光线进入相机很短的时间,就可以避免图像过度曝光,拍摄出正常亮度的图像。
• 当我们在昏暗的室内拍摄时,我们需要使用较慢的快门速度(如1/30秒),这样快门让光线进入相机较长的时间,相机就可以收集更多的光线,拍摄出明亮的图像。

感光元件

这段是CMOS的工作原理，说的2000W像素，其实就是感光元件上的像素单元，可以跳过。

现在的数码相册大部分是CMOS，那就只说CMOS。

CMOS（互补金属氧化物半导体）相机是一种利用图像传感器，将可见光记录为电子信号的图像捕获设备。

CMOS传感器上布满了数以百万计的微小像素单元，每个像素单元都包含一个光电二极管，用于捕捉光线并将其转换为电荷。当光线（即光子）击中这些光电二极管时，它们会激发电子，产生电荷。这个过程称为光电效应。

每张图片都是由色点组成的，每个色点称为一个像素。

CMOS的核心部分都是由大量的光敏像素组成的矩阵阵列。每个像素相当于一个微小的光电转换器,能够将入射的光子转换为电荷。

感光元件的工作过程

• 光电转换:当光线通过镜头聚焦到感光元件上时,光敏像素会吸收光子,并将其转换为电荷。入射光强度越大,像素积累的电荷就越多。
• 电荷积累:在曝光过程中,每个像素会持续积累电荷,直到曝光结束。曝光时间由快门速度控制,感光度由ISO设置决定。
• 信号读出:曝光结束后,感光元件会将像素中积累的电荷转换为电压信号。在CCD中,电荷会被逐行转移到输出端,而在CMOS中,每个像素的电荷会直接转换为数字信号。
• 模数转换:模数转换器(ADC)将模拟的电压信号转换为数字信号,形成原始的数字图像数据。
• 图像处理:相机的图像处理器会对原始图像数据进行一系列处理,如白平衡、降噪、锐化等,最终生成我们看到的照片文件。

感光元件的关键参数

• 分辨率:感光元件的像素数量决定了图像的分辨率。像素越多,图像的细节就越丰富。
• 感光度:感光元件对光线的敏感程度,即ISO感光度。感光度越高,感光元件可以在更暗的环境下拍摄,但同时也会引入更多的噪点。
• 动态范围:感光元件能够同时记录的最亮和最暗区域之间的光照差异。动态范围越大,感光元件能够捕捉到更多的明暗细节。
• 信噪比:图像信号与噪声之间的比值。信噪比越高,图像质量越好,噪点越少。

ISO

说到这儿了，好象常用的参数里面还有一个ISO。

曝光三角：ISO、快门、光圈。

ISO(International Organization for Standardization)是一个用于衡量感光元件或胶片对光线敏感程度的标准。在数码摄影中,ISO表示感光元件的增益或放大倍数。ISO值越高,感光元件对光线越敏感,能够在较暗的环境下拍摄,但同时也会引入更多的噪点。

前面刚刚说的，感光元件由大量的光敏像素组成。当光线照射到像素上时,像素会产生电荷。ISO的作用是放大这些电荷信号。

• 低ISO(如ISO 100)时,感光元件产生的电荷信号被放大的倍数较小,得到的图像信号较弱,但噪点也较少。
• 高ISO(如ISO 3200)时,感光元件产生的电荷信号被放大的倍数较大,得到的图像信号较强,但同时也引入了更多的噪点。

ISO对图像质量有两个主要影响:噪点和动态范围。

• 噪点:噪点是图像中随机出现的亮度或色彩的变化,表现为图像上的"颗粒感"。ISO越高,放大倍数越大,噪点也越明显。
• 动态范围:动态范围是感光元件能够同时记录的最亮和最暗区域之间的光照差异。ISO越高,感光元件的动态范围越小,容易出现高光溢出或暗部缺失细节的情况。

ISO与曝光三要素的关系

ISO与快门速度和光圈一起构成了曝光三要素。在给定的光线条件下,这三个参数相互影响,共同决定了图像的曝光。

• 当我们提高ISO时,可以使用更快的快门速度或更小的光圈,从而避免图像模糊或景深过浅。
• 当我们降低ISO时,需要使用更慢的快门速度或更大的光圈,以获得足够的曝光,但可能会引入运动模糊或景深过浅的问题。

所以总结一下

光圈控制镜头进光量，光圈大小直接影响景深和进光量：

• 大光圈（小f数）：适用于低光环境或需要浅景深效果的场景，如人像摄影，可以使背景模糊，突出主体。
• 小光圈（大f数）：适用于需要较大景深的场景，如风景摄影，可以使前景和背景都保持清晰。

快门速度决定了感光元件对光线的曝光时间：

• 快速快门：适用于捕捉快速移动的对象，如体育赛事、飞鸟等，可以“冻结”动作。
• 慢速快门：适用于创造动态模糊效果，如流水的丝绸效果，或在光线不足的环境中增加曝光。

ISO表示感光元件对光线的敏感程度：

• 低ISO：在光线充足的环境下使用，可以最大限度减少图像噪点，保持图像质量。
• 高ISO：在光线不足的环境中使用，可以增加感光元件的光线捕捉能力，但可能会增加图像的噪点和降低图像质量。

在实际拍摄中，通常需要根据具体的拍摄目的和环境条件，灵活调整这三个参数：

• 风景摄影：通常使用小光圈（如f/8或更小）以获得较大的景深，保证从前景到背景的清晰；选择低ISO以保证图像质量；根据光线情况调整快门速度。
• 人像摄影：常用大光圈（如f/2.8或更大）以获得浅景深和良好的背景虚化效果；根据环境光线选择适当的ISO和快门速度，确保主体清晰。
• 运动摄影：需要使用快速快门来“冻结”动作，通常需要较高的ISO来补偿快门速度带来的曝光不足。

再总结一下

所有的照片都是为了记录你身边最美好的景色，参数只是辅助手段，要记录的景色才是主体，所以关注好你身边最美好的景色。