1. 相機鏡頭原理圖

對焦焦點是小孔成像原理，使鏡頭外面某處的物體或景物通過透鏡以最清晰的成像映射在感光元件coms或ccd上。

2. 相機鏡頭成像原理圖

攝像機是一種把景物光像轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕难b置。從能量的轉(zhuǎn)變來看，攝像機的工作原理是一個光－－電－－磁－－電－－光的轉(zhuǎn)換過程。

　　攝像機所以能攝影成像，主要是靠鏡頭將被攝體結(jié)成影像投在攝像管或固體攝像器件的成像面上。

景深原理在攝像上有著極其重要的作用。正確理解和運用景深，有助于拍出滿意的畫面。光圈、焦距和物距是決定景深的主要因素。

　　變焦距鏡頭具有在一定范圍內(nèi)連續(xù)改變焦距而成像面位置不變的性能，已成為家用攝像機上運用最廣泛的鏡頭。

　　自動聚集裝置有四種工作方式，即紅外線方式、超聲波方式、海耐烏艾方式和佳能SST方式。它們都有較高的測量精度，分別被應用在不同類型的攝像機之中。

　一、攝像機的工作原理

攝像機是一種把景物光像轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕难b置。其結(jié)構(gòu)大致可分為三部分：光學系統(tǒng)（主要指鏡頭）、光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（主要指攝像管或固體攝像器件）以及電路系統(tǒng)（主要指視頻處理電路）。

　　光學系統(tǒng)的主要部件是光學鏡頭，它由透鏡系統(tǒng)組合而成。這個透鏡系統(tǒng)包含著許多片凸凹不同的透鏡，其中凸透鏡的中比邊緣厚，因而經(jīng)透鏡邊緣部分的光線比中央部分的光線會發(fā)生更多的折射。當被攝對象經(jīng)過光學系統(tǒng)透鏡的折射，在光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的攝像管或固體攝像器件的成像面上形成“焦點”。光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的光敏原件會把“焦點”外的光學圖像轉(zhuǎn)變成攜帶電荷的電信號。這些電信號的作用是微弱的，必須經(jīng)過電路系統(tǒng)進一步放大，形成符合特定技術(shù)要求的信號，并從攝像機中輸出。

　　光學系統(tǒng)相當于攝像機的眼睛，與操作技巧密切相關(guān)，在本章以后的小節(jié)里將詳細敘述。光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是攝像機的核心，攝像管或固體攝像器件便是攝像機的“心臟”，有關(guān)這一部分的內(nèi)容，將在第三章里介紹。由于家用攝像機大多是將攝像部分和錄像部分合為一體，下面再概述一下錄像部分的工作原理。

　　當攝像機中的攝像系統(tǒng)把被攝對象的光學圖像轉(zhuǎn)變成相應的電信號后，便形成了被記錄的信號源。錄像系統(tǒng)把信號源送來的電信號通過電磁轉(zhuǎn)換系統(tǒng)變成磁信號，并將其記錄在錄像帶上。如果需要攝像機的放像系統(tǒng)將所記錄的信號重放出來，可操縱有關(guān)按鍵，把錄像帶上的磁信號變成電信號，再經(jīng)過放大處理后送到電視機的屏幕上成像。

　　從能量的轉(zhuǎn)變來看，攝像機的工作原理是一個光－－電－－磁－－電－－光的轉(zhuǎn)換過程。

二、鏡頭及其成像原理

　　是攝像機最主要的組成部分，并被喻為人的眼睛。人眼之所以能看到宇宙萬物，是由于憑眼球水晶體能在視網(wǎng)膜上結(jié)成影像的緣故；攝像機所以能攝影成像，也主要是靠鏡頭將被攝體結(jié)成影像投在攝像管或固體攝像器件的成像面上。因此說，鏡頭就是攝像機的眼睛。電視畫面的清晰程度和影像層次是否豐富等表現(xiàn)能力，受光學鏡頭的內(nèi)在質(zhì)量所制約。當今市場上常見的各種攝像機的鏡頭都是加膜鏡頭。加膜就是在鏡頭表面涂上一層帶色彩的薄膜，用以消減鏡片與鏡片之間所產(chǎn)生的色散現(xiàn)象，還能減少逆光拍攝時所產(chǎn)生的眩光，保護光線順利通過鏡頭，提高鏡頭透光的能力，使所攝的畫面更清晰。

　　攝像者在自學攝像的過程中，首先要熟知鏡頭的成像原理，它主要包括焦距、視角、視場和像場。

焦距是焦點距離的簡稱。例如，把放大鏡的一面對著太陽，另一面對著紙片，上下移動到一定的距離時，紙片上就會聚成一個很亮的光點，而且一會兒就能把紙片燒焦成小孔，故稱之為“焦點”。從透鏡中心到紙片的距離，就是透鏡的焦點距離。對攝像機來說，焦距相當于從鏡頭“中心”到攝像管或固體攝像器件成像面的距離。

　　焦距是標志著光學鏡頭性能的重要數(shù)據(jù)之一，因為鏡頭拍攝影像的大小是受焦距控制的。在電視攝像的過程中，攝像者經(jīng)常變換焦距來進行造型和構(gòu)圖，以形成多樣化的視覺效果。例如，在對同一距離的同一目標拍攝時，鏡頭的焦距越長，鏡頭的水平視角越窄，拍攝到景物的范圍也就越??；鏡頭的焦距越短，鏡頭的水平視角越寬，拍攝到的景物范圍也就越大。

　　一個攝像機鏡頭能涵蓋多大范圍的景物，通常以角度來表示，這個角度就叫鏡頭的視角。被攝對象透過鏡頭在焦點平面上結(jié)成可見影像所包括的面積，是鏡頭的視場。但是，視場上所呈現(xiàn)的影像，中心和邊緣的清晰度和亮度不一樣。中心部分及比較接近中心部分的影像清晰度較高，也較明亮；邊緣部分的影像清晰度差，也暗得多。這邊緣部分的影像，對攝像來說是不能用的。所以，在設(shè)計攝像機的鏡頭時，只采用視場。需要重點指出，攝像機最終拍攝畫面的尺寸并不完全取決于鏡頭的像場尺寸。也就是說，鏡頭成像尺寸必須與攝像管或固體攝像器件成像面的最佳尺寸一致。

　　當攝像機鏡頭的成像尺寸被確定之后，對一個固定焦距的鏡頭來說則相對具有一個固定的視野，常用視場來表示視野的大小。它的規(guī)律是，焦距越短，視角和視場就越大。所以短焦距鏡頭又被稱為廣角鏡頭。

　　三、鏡頭的景深原理

　　當鏡頭聚集于被攝影物的某一點時，這一點上的物體就能在電視畫面上清晰地結(jié)像。在這一點前后一定范圍內(nèi)的景物也能記錄得較為清晰。這就是說，鏡頭拍攝景物的清晰范圍是有一定限度的。這種在攝像管聚焦成像面前后能記錄得“較為清晰”的被攝影物縱深的范圍便為景深。當鏡頭對準被攝景物時，被攝景物前面的清晰范圍叫前景深，后面的清晰范圍叫后景深。前景深和后景深加在一起，也就是整個電視畫面從最近清晰點到最遠清晰點的深度，叫全景深。一般所說的景深就是指全景深。

　　有的畫面上被攝體是前面清晰而后面模糊，有的畫面上被攝體是后面清晰而前面模糊，還有的畫面上是只有被攝體清晰而前后者模糊，這些現(xiàn)象都是由鏡頭的景深特性造成的。可以說，景深原理在攝像上有著極其重要的作用。正確地理解和運用景深，將有助于拍出滿意的畫面。決定景深的主要因素有如下三個方面：

光圈 在鏡頭焦距相同，拍攝距離相同時，光圈越小，景深的范圍越大；光圈越大，景深的范圍越小。這是因為光圈越小，進入鏡頭的光束越細，近軸效應越明顯，光線會聚的角度就越小。這樣在成像面前后．會聚的光線將在成像面上留下更小的光斑，使得原來離鏡頭較近和較遠的不清晰景物具備了可以接受的清晰度。

焦距 在光圈系數(shù)和拍攝距離都相同的情況下，鏡頭焦距越短，景深范圍越大；鏡頭焦越長，景深范圍越小。這是因為焦距短的鏡頭比起焦距長的鏡頭，對來自前后不同距離上的景物的光線所形成的聚焦帶（焦深）要狹窄得很多，因此會有更多光斑進入可接受的清晰度區(qū)域。

　　物距 在鏡頭焦距和光圈系數(shù)都相等的情況下，物距越遠，景深范圍越大；物距越近，景深范圍越小。這是因為遠離鏡頭的景物只需做很少的調(diào)節(jié)就能獲得清晰調(diào)焦，而且前后景物結(jié)焦點被聚集得很緊密。這樣會使更多的光斑進入可接受的清晰度區(qū)域，因此景深就增大。相反，對靠近鏡頭的景物調(diào)焦，由于擴大了前后結(jié)焦點的間隔，即焦深范圍擴大了，因而使進入可接受的清晰度區(qū)域的光斑減少，景深變小。由于這樣的原因，鏡頭的前景深總是小于后景深。

　　四、變焦距鏡頭及其原理　　攝像機的鏡頭可劃分為標準鏡頭、長焦距鏡頭和廣角鏡頭。以16毫米的攝影機為例，其標準鏡頭的焦距是25毫米，之所以將此焦確定為標準鏡頭的焦距，其主要原因是這一焦距和人眼正常的水平視角（24度）相似。在使用標準鏡頭拍攝時，被攝對象的空間和透視關(guān)系與攝像者在尋像器中所見到的相同。焦距50毫米以上稱為長焦距鏡頭，16毫米以下的稱為廣角鏡頭。攝像機劃分鏡頭的標準基本與16毫米攝影機相同。但是，目前我國的電視攝像機大多只采用一個變焦距鏡頭，即一個透鏡系統(tǒng)能實現(xiàn)從“廣角鏡頭”到“標準鏡頭”以至“長焦距鏡頭”的連續(xù)轉(zhuǎn)換，從而給攝像的操作帶來了極大的方便。

　　距鏡頭的主要特點之一是具有在一定范圍內(nèi)邊疆改變焦距而成像面位置不變的性能，已成為家用攝像機上運用最廣泛的鏡頭。

　　變集中鏡頭由許多單透鏡組成。最簡單的是由兩個凸透鏡組成的組合鏡。現(xiàn)設(shè)定兩個透鏡之間的距離為X，通過實踐可以得知，只要改變兩個凸透鏡之間的距離X的長短，就能使組合透鏡的焦距發(fā)生變化。這是變焦距鏡頭的最基本原理。但是，上述組合透鏡的缺點是，當改變了X的距離后，不僅使焦距發(fā)生了變化，而且成像面的位置也會有所改變。為了使成像面的位置不變，還必須再增加幾組透鏡，并有規(guī)律地共同移動。因此，攝像機中的變焦距鏡頭至少要有三組組合透鏡，即調(diào)焦組、變焦組和像面補償組。如果因為像距太長，成像面亮度不中，需要縮短像距時，還要再增加一組組合透鏡，這組透鏡叫物鏡組。圖五是變焦距鏡頭的結(jié)構(gòu)圖。

　　變焦距鏡頭在變焦時，視角也發(fā)生了改變，但焦點位置與光圈開度不變。通常所說的鏡頭的就焦倍數(shù)，是指變焦距鏡頭的最長焦距與最短焦距之比。目前，在一些普及型的攝像機中，其變焦距鏡頭的變焦范圍大體上是從10－90（mm），故其倍數(shù)約為6－8倍。一些廣播級攝像機變焦距鏡頭的倍數(shù)約為14－15倍。另外，有些機器上還裝有一個變焦倍率器，使鏡頭焦距可以在最長焦距的基礎(chǔ)上增加一倍，從而延伸了鏡頭的長焦范圍。但是，這種變倍裝置會影響圖像的質(zhì)量，使用時要格外謹慎。

　　在實際拍攝時，當把變焦距鏡頭從廣角端漸漸地變?yōu)殚L焦端時，其畫面的視覺效果好像是攝像機離這一景物越來越近，這種效果便是所謂的“推鏡頭”。相反的變化效果便是“拉鏡頭”。攝像機鏡頭進行變焦距的變化有兩種控制方法，一是電動變焦，二是手動變焦。電動變焦靠電動推拉桿（T推－W拉）來控制，手在推拉桿上用力的大小可改變鏡頭運動的速度。電動變焦的特點是鏡頭在推拉的過程中變化均勻。手動變焦是通過直接用手撥動變焦環(huán)實現(xiàn)的，手動變焦一般是在鏡頭需要急速推拉時才能使用。

　　變焦距鏡頭的操作有一定的難度，初學者會更為明顯地感到困難，這是因為影響聚焦清晰的因素如鏡頭焦距、光圈、景深以及主體離攝像機的距離等可能同時都在變化。為了有效地解決這一問題，初學者可以在拍攝中把握這樣一點，即先用變焦距鏡頭最長的焦距對準被攝對象聚焦，然后再恢復到拍攝時所需要的焦距上，這樣就能保證被攝對象的清晰。

3. 相機鏡頭原理圖解

照相機的成像原理：

照相機的鏡頭相當于一個凸透鏡，來自物體的光經(jīng)過照相機的鏡頭后會聚在膠片上，成倒立、縮小的實像。與傳統(tǒng)相機相比，傳統(tǒng)相機使用“膠卷”作為其記錄信息的載體，而數(shù)碼相機的“膠卷”就是其成像感光器件，而且是與相機一體的，是數(shù)碼相機的心臟。

數(shù)碼相機正是使用了感光器件，將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，再?jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換后記錄于存儲卡上的。

擴展資料

照相機的維護

1、使用時特別注意握緊相機，最好把相機帶套在手腕或脖子上，以免相機從手中脫落掉在地上摔壞，也要防止其它強烈震動使其性能受到影響。

2、防止較長時間對著強烈日光或其它強光源拍照。雖然CCD和CMOS比較耐強光和高溫，但仍需注意防止灼傷或受損。特殊情況下，無法避開強烈日光或強光源時，要盡量縮短拍照時間。

3、遠離強磁場和強電場。強磁場或強電場會影響數(shù)碼相機中電路的正常工作，甚至造成故障。所以不要把數(shù)碼相機隨手放在電視機、音響、電磁灶等有強磁場和強電場的電器設(shè)備上。

4、防水防潮。在高溫高濕的環(huán)境中使用，鏡頭容易發(fā)霉、電路易出故障。如果在潮濕環(huán)境中使用后或不慎相機被雨淋濕，要及時涼干或吹干。

5、防煙避塵。不可在煙、塵很大的地方使用。迫不得已在此環(huán)境在中使用后應及時清潔處理。拍照間隙應及時蓋上鏡頭蓋。

參考資料：

4. 相機鏡頭原理圖講解

　　鏡頭成像的原理是利用凸透鏡成像的原理。

　　鏡頭是投影機、攝影機、照相機等設(shè)備的核心部件，鏡頭是由透鏡組成的，其作用相當于一個凸透鏡，是使物體成像。　　

5. 相機鏡頭的原理

照相機的成像原理傳統(tǒng)相機成像過程：

1.經(jīng)過鏡頭把景物影象聚焦在膠片上

2.膠片上的感光劑隨光發(fā)生變化

3.膠片上受光后變化了的感光劑經(jīng)顯影液顯影和定影 形成和景物相反或色彩互補的影象數(shù)碼相機成像過程：1.經(jīng)過鏡頭光聚焦在CCD或CMOS上 2.CCD或CMOS將光轉(zhuǎn)換成電信號 3.經(jīng)處理器加工，記錄在相機的內(nèi)存上

4.通過電腦處理和顯示器的電光轉(zhuǎn)換，或經(jīng)打印機打印便形成影象。具體過程：數(shù)碼相機是通過光學系統(tǒng)將影像聚焦在成像元件CCD/ CMOS 上，通過A/D轉(zhuǎn)換器將每個像素上光電信號轉(zhuǎn)變成數(shù)碼信號，再經(jīng)DSP處理成數(shù)碼圖像，存儲到存儲介質(zhì)當中。光線從鏡頭進入相機，CCD進行濾色、感光（光電轉(zhuǎn)化），按照一定的排列方式將拍攝物體“分解”成了一個一個的像素點，這些像素點以模擬圖像信號的形式轉(zhuǎn)移到“模數(shù)轉(zhuǎn)換器”上，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，傳送到圖像處理器上，處理成真正的圖像，之后壓縮存儲到存儲介質(zhì)中。一：景物的反射光線經(jīng)過鏡頭的會聚，在膠片上形成潛應影，這個潛影是光和膠片上的乳劑產(chǎn)生化學反應的結(jié)果。再經(jīng)過顯影和定影處理就形成了影像。攝象頭的數(shù)碼影像和膠片成像原理不同，是經(jīng)過鏡頭成像在CCD上，經(jīng)過CCD的光電轉(zhuǎn)換，生成視頻信號，再經(jīng)過顯示屏電光轉(zhuǎn)換，才生成圖像。

6. 相機鏡頭工作原理圖解

在單反數(shù)碼相機的工作系統(tǒng)中，光線透過鏡頭到達反光鏡后，折射到上面的對焦屏并結(jié)成影像，透過接目鏡和五棱鏡，我們可以在觀景窗中看到外面的景物。

在DSLR拍攝時，當按下快門鈕，反光鏡便會往上彈起，感光元件（CCD或CMOS）前面的快門幕簾便同時打開，通過鏡頭的光線便投影到感光原件上感光，然后反光鏡便立即恢復原狀，觀景窗中再次可以看到影像。單鏡頭反光相機的這種構(gòu)造，確定了它是完全透過鏡頭對焦拍攝的，它能使觀景窗中所看到的影像和膠片上永遠一樣，它的取景范圍和實際拍攝范圍基本上一致，十分有利于直觀地取景構(gòu)圖。

7. 鏡頭原理圖解

　　原理是指投影畫面與鏡頭處于同一水平面，即畫面的底邊與投影鏡頭處于同一水平面；所以偏軸投影儀又叫免支架投影儀

　　偏軸功能分為100%、80%或不偏軸等多種，100%偏軸的投影儀，畫面就會全部與鏡頭保持在水平面；80%偏軸的投影儀會有部分畫面低于鏡頭，導致放置在桌面上，會出現(xiàn)一半畫面在桌面一半在墻上，所以這類投影就需要支架搭配使用。

8. 相機鏡頭成像原理

上圖是照相機原理圖。

上圖說明照相機照相時，像的性質(zhì)是倒立、縮小的實像。

上圖是照相機的凸透鏡成像原理圖。

照相機的鏡頭就是一個凸透鏡，當物體處于二倍焦距以外時，物體所成的倒立縮小的實像正好處于一倍焦距以外，二倍焦距以內(nèi)，非?？拷槐督咕嗵帯?/p>

9. 相機鏡頭原理圖片

在了解光學鏡頭的構(gòu)造之前，我們還是先來說說相機鏡頭的原理吧，相機成像的原理主要有兩種，一種小孔成像，這樣的成像原理我們在小學時或許就已經(jīng)教過，假設(shè)孔小到只允許一條光線通過，那么這條光線不論落到哪里，都可以成像。一個物體發(fā)出的所有光線穿過小孔之后在任何平面或曲面上都可以形成一個倒像。因此在小孔成像中，有和凸透鏡成像不一樣的特性：感光材料可以是任何平面或者曲面，并且景深是無限的。

小孔成像

但小孔成像假設(shè)的是從一個點發(fā)出的光線經(jīng)過小孔時小孔只允許一條光線通過，這樣才會讓成像清晰完整，實際上這樣的小孔是不可能做出來的。所以在現(xiàn)實中早期的手機攝像頭采用小孔成像，后來都普遍使用支持對焦的凸透鏡（convex）成像，這個大家在中學物理都學過，垂直于凸透鏡中心的平行光透過凸透鏡會匯聚在一點，這一點稱為焦點（focal point），而凸透鏡到焦點的距離稱為焦距（focal length），這也是我們選購鏡頭所常常關(guān)心的一個參數(shù)。從一個點光源有光線向各個方向發(fā)出，其中垂直與凸透鏡的那一條會穿過焦點，穿過凸透鏡中心的那一條會保持其方向，這兩條線會相聚于一點，而從點光源發(fā)出的其他光線穿過凸透鏡后也會匯聚于同一點，這個匯聚點就稱為點光源的“像”。如果一個平行于凸透鏡的平面物體，其各點的像也會在一個平面上，這個平面就成為相平面（image plane）。我們拍照的時候要聚焦，就是移動鏡頭的位置，使得相平面和感光材料重合。如果不是平面物體，那么就必然只有一部分的相平面與感光材料平面重合，這就產(chǎn)生了景深（depth of field）的概念。因此在凸透鏡成像中，一般有這樣的限制：感光材料一般要求是平面的，而且景深是有限的。

相機鏡頭結(jié)構(gòu)

手機鏡頭結(jié)構(gòu)

透鏡實際上有三種不同的分類，平面鏡、凸透鏡與凹透鏡，事實上第一種簡單來說就是完全透光的平面玻璃，這種玻璃只可能在鏡頭前面作為UV鏡存在，而另外兩種里中央部分比邊緣厚的透鏡叫凸透鏡，凸透鏡能會聚光線，也叫會聚透鏡；中央部分比邊緣薄的透鏡叫凹透鏡。凹透鏡能發(fā)散光線，也叫發(fā)散透鏡。

攝影鏡頭成像原理

正是這兩種不同的透鏡組成了不對稱的光路折射，以達到在有限尺寸的傳感器上表現(xiàn)出更加寬廣的成像面積，而這樣的原理正是與人眼的構(gòu)造相類似，不管怎么說，攝像頭都需要有一個光路的的延伸，而在普通的可換鏡頭相機上則有像場定位距離這么一說，指的就是身上鏡頭卡口平面與機身曝光窗平面之間的距離。

10. 相機鏡頭圖解

按 X 或 x 鍵將光標移至想要改變設(shè)定的菜單項目處，然后按 MENU/ ENTER 鍵。

　　所選菜單項目的設(shè)定菜單出現(xiàn)。

　　2 按 X 或 x 鍵將光標移至想要改變的設(shè)定項目處。 3 按 C 或 c 鍵改變設(shè)定值。 按住該鍵可快速改變設(shè)定值。 要回到專業(yè)模式菜單的主菜單時

　　將光標移至返回位置，然后按 MENU/ENTER 鍵。 要取消菜單時

　　將光標移至退出位置，然后按 MENU/ENTER 鍵。 要切換菜單模式時

　　1 將光標移至退出位置 ，然后按 MENU/ENTER 鍵退出當前菜單。

　　2 按住 MENU/ENTER 鍵重新選擇菜單模式。

　　要保存設(shè)定值時：

　　改變設(shè)定后選擇退出取消菜單時，當前所選預設(shè)文件(A 或 B)被用所變更的設(shè)定值改寫。 注意

　　在改變設(shè)定值后若改變用戶預設(shè)文件(A 或 B)，所改變的設(shè)定被自動保存在前面的預設(shè)文件中而無需選擇退出。 要讀取保存在預設(shè)文件中的設(shè)定時

　　在主菜單中將光標設(shè)定于用戶預設(shè)位置，并按 C 或 c 鍵顯示 A 或 B。 然后按 MENU/ENTER 鍵讀取保存在所選預設(shè)文件中設(shè)定。