单反相机镜头讲解
单反相机镜头知识之镜头性能
数码摄像机的镜头由多片镜片组成，材质则分为玻璃与塑料两类。如果数码摄像机镜头以玻璃为材料，很多用户及商家都说玻璃镜头透光率佳、投射图像更清晰。不过目前许多测试报告都显示，玻璃的透镜并不一定比塑料材料能带来更清晰的图像，同时玻璃镜头也可能增加相机重量，因此选购时还是应该做多面向观察，不要拘泥 在镜头材质问题上。
我们来了解一下镜头和感光器件的摆设位置。如下图所示，从右至左该镜头组件依次由透镜、电子快门、透镜组1、透镜组2 以及CCD组成。拍摄的影像就是沿着这条光路投射在CCD上成像的。组件中的焦距调节系统和快门系统是由透镜组1和电子快门构成的，二者是连接在一起。在 电机的带动下，透镜组1和电子快门可以前后移动，进行焦距调节，从而获得最清晰的图像，由电子快门控制曝光。多组透镜是完成光学成像的，而最后的CCD可 以把光信号转换为电信号。
单反相机镜头知识之镜头尺寸
镜头尺寸实在是一个非常简单的概念，就是指某款镜头产品整体的大小。一般来说都是用镜头直径乘以长度来表示的。
单反相机镜头知识之镜头结构
镜头结构可以理解为镜头的构造，其主要是由镜片构成的。目前任何一款相机的镜头都不可能是由一块镜片组成，标准镜头和功能型附加镜头都是如此。一个镜头往往是由多块镜片构成，根据需要这些镜片又会组成小组，从而把要拍摄的对象尽可能清晰、准确的还原。
镜头的结构主要指的是构成镜头的镜片数目情况。由于不同厂商、不同产品采用的技术是不同的，因此绝不能简单的认为镜片的数目多好还是数目少好!不同镜头的镜 片数目是用数字标识的，可谓一目了然。比如“佳能 EF28-105/3.5-4.5U”，标识为12组15片，这也就是说，这款镜头共有15片镜片，这15片镜片又分为12个镜头组，有的为1片成组，有 的为两片成组，以实现不同的功能。。
除了镜片的数目之外，镜头的材质也是镜头结构的一个重要的技术指标。目前镜头的材质一般可以分为两 类：玻璃和塑料。这两种材质是和镜头生产商所采用的技术和特点有关的.，两种材质并无优劣之分。当然两种材质的镜头也都有各自的特点：比如玻璃镜头稳重、塑 料镜头轻巧。在市场上富士的镜头多采用塑料，而蔡司、尼康的镜头则以玻璃为主。
单反相机镜头知识之对焦距离
在了解对焦距离之前，应该先了解两个概念：景深和焦距。
景深的概念：当某一物体聚焦清晰时，从该物体前面的某一段距离到其后面的某一段距离内的所有景物也都当清晰的。焦点相当清晰的这段从前到后的距离就叫做景 深。景深分为前景深和后景深，后景深大于前景深。景深越深，那么离焦点远的景物也能够清晰，而景深浅，离焦点远的景物就模糊。
焦距是一个任何的光学仪器都有的不折不扣的光学参数。从光学原理来讲焦距就是从焦点到透镜中心的距离。对于镜头来说，焦距有着非常重要的意义。焦距长短与成像大小成 正比，焦距越长成像越大，焦距越短成像越小。镜头焦距长短与视角大小成反比，焦距越长视角越小，焦距越短视角越大。焦距长短与景深成反比，焦距越长景深越小，焦距越短景深越大。焦距长短与透视感的强弱成反比，焦距越长透视感越弱，焦距越短透视感越强。焦距长短与反差成反比，焦距越长反差越小，焦距越短反差 越大。
对焦距离越远景深越深，对焦距离越近景深越浅。因此在拍摄远景时应该选择较大对焦距离的镜头，而在拍摄近景时则应该使用较小对焦距离的产品。镜头对焦距离是用cm(厘米)表示的，可谓一目了然。
单反相机镜头知识之最小光圈
如果把照相机的镜头比作是人眼的话，那么光圈就是瞳孔了。它也是相机一个极其重要的指标参数，它的大小决定着通过镜头进入感光元件的光线的多少。光圈越大，则单位时间里通过的光线越多，光圈越小则越少，从而影响到图像的亮度。它的计算公式是：光圈值(用F表示)=镜头的焦距÷镜头的口径，也就是说同等焦距 下，镜头口径越大，F值越小(F值越小代表光圈越大)，光圈的大小直接影响到物体的景深和快门的速度(F值越小，快门速度越快)。
在摄影中，景深是一个非常重要的问题。小景深效果能使环境虚糊、主体清楚，这是突出主体的有效方法之一。景深越小，这种环境虚糊也就越强烈，主体也就更突出。在 拍摄中，欲取最小景深的最简单的方法是使用最大光圈。除了使用最大光圈外，缩短摄距和换用焦距更长的镜头也能减小景深，但要注意摄距太近会使前后景物的透 视过于强烈而导致失真感。在不影响构图效果的前提下，采用“最大光圈+尽可能缩短的摄距+长焦距镜头”能获取最小景深的效果。获取最大景深：要想使所有的 被摄景物在画面上都能较为清晰地显现，则需要尽可能大的景深，景深越大，被摄景物的清晰度也就越高。欲取最大景深的最简易的方法就是缩小光圈，尽可能使用 相机上的最小光圈。采用“最小光圈+最短焦距镜头+超焦距聚焦”能获取最大景深效果。
因此无论是最大光圈还是最小光圈都是在镜头的选购时，必须要考虑的问题。
单反相机镜头知识之视角
镜头中心点到成像平面对角线两端所形成的夹角就是镜头视角，对于相同的成像面积，镜头焦距越短，其视角就越大。对于镜头来说，视角主要是指它可以实现的视角 范围，当焦距变短时视角就变大了，可以拍出更宽的范围，但这样会影响较远拍摄对象的清晰度。当焦距变长时，视角就变小了，可以使较远的物体变得清晰，但是 能够拍摄的宽度范围就变窄了。
单反相机镜头知识之遮光罩
遮光罩是套在照相机镜头前的常用摄影附件，有金属、硬塑、软胶等多种材质。它的作用有以下几点：
1.在逆光、侧光或闪光灯摄影时，能防止非成象光的进入，避免雾霭。
2.在顺光和侧光摄影时，可以避免周围的散射光进入镜头。
3.在灯光摄影或夜间摄影时，可以避免周围的干扰光进入镜头。
4.可以防止对镜头的意外损伤，也可以避免手指误触镜头表面，还能在某种程度上为镜头遮挡风沙、雨雪。
遮光罩广泛用于逆光摄影，一般说来可以避免眩光。但是，如果光源距离近，仍有可能发生眩光现象。此时，可以用手在光源所在的一侧遮挡遮光罩。眩光是否消除，要从取景器里观察清楚。一般来说，镜头都会标配遮光罩的，不过不同的镜头所配的遮光罩也是不同的，并且许多产品之间是不能相互换用的。
单反相机镜头知识之滤镜口径
相机镜头口的螺纹就是用来接各种滤镜以及外挂镜头的。不过，不同型号相机的螺纹直径是不一样，这圈螺纹口径就叫做滤镜口径。购买镜头时一定要注意核对，相机 的滤镜口径和所买镜头的滤镜口径是否一致，只有两个一致才能够直接连接。当然如果不一致也没有关系，可以通过转接环来转换滤镜口径。把转接环安装在镜头 上，再把外挂镜头安装在转接环上就可以了。
单反相机镜头知识之光圈叶片数
相机镜头光圈的大小是通过镜头内叶片的变化来调整的。光圈叶片数就是指镜头内用来调整光圈的叶片数量。一般来说，数量越多，在光圈的调整时也就能实现更高的精度，目前6～9片是比较常见的。
单反相机镜头知识之放大倍率
放大倍率指的是通过镜头的调整能够改变拍摄对象原本成像面积的大小。虽然叫做放大倍虑，但是有的镜头则可能起到缩小的作用。如果产品标识为1:4，则表示通过该款镜头，最多可以放大4倍。
单反相机的镜头原理
DSLR，数码单反相机，或称为数码单反相机，就是指单镜头反光数码相机，即Digital数码、Single单独、Lens镜头、Reflex反光的英文缩写DSLR，它的感光器件是CCD或CMOS。此类相机一般体积较大，比较重。 在单反数码相机的工作系统中，光线透过镜头到达反光镜后，反射到上面的对焦屏并结成影像，透过接目镜和五棱镜，我们可以在观景窗中看到外面的景物。与此相对的，一般数码相机只能通过LCD屏或者电子取景器（EVF）看到所拍摄的影像。显然直接看到的影像比通过处理看到的影像更利于拍摄。 单反相机工作原理图 单反相机工作原理图 在DSLR拍摄时，当按下快门钮，反光镜便会往上弹起，感光元件（CCD或CMOS）前面的快门幕帘便同时打开，通过镜头的光线便投影到感光原件上感光，然后反光镜便立即恢复原状，观景窗中再次可以看到影像。单镜头反光相机的这种构造，确定了它是完全透过镜头对焦拍摄的，它能使观景窗中所看到的影像和胶片上永远一样，它的取景范围和实际拍摄范围基本上一致，十分有利于直观地取景构图。 在单反系统中，反光镜和棱镜的独到设计使得摄影者可以从取景器中直接观察到通过镜头的影像。单镜头反光照相机的构造图中可以看到，光线透过镜头到达反光镜后，折射到上面的对焦屏并结成影像，透过接目镜和五棱镜，我们可以在观景窗中看到外面的景物。 图解 光通过透镜 (1)，被反光镜(2)反射到磨砂取景屏(5)中。通过一块凸透镜(6) 并在五棱镜(7)中发生全反射，最终图像出现在取景框(8)中。当按下快门，反光镜沿箭头所示方向移动，反光镜(2) 被拾起，图像被被摄在CCD(4)上，与取景屏上所看到的一致。
佳能单反相机入门——单反各部分名称及功能介绍
佳能单反相机越来越受欢迎，看一下单反各部分名称及功能介绍吧。
材料/工具
佳能单反相机
方法
1/7
相机正面。
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相机上面。
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3/7
相机背面。
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4/7
相机底面。
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5/7
相机侧面。
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6/7
取景器内的显示。
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7/7
液晶监视器拍摄设置显示。
一部单反是什么意思
字面意思是“一部单镜头反光照相机”
单镜头反光式取景照相机，（Single Lens Reflex Camera，缩写为SLR camera）又称作单反相机。它是指用单镜头，并且光线通过此镜头照射到反光镜上，通过反光取景的相机。
所谓“单镜头”是指摄影曝光光路和取景光路共用一个镜头，不像旁轴相机或者双反相机那样取景光路有独立镜头。“反光”是指相机内一块平面反光镜将两个光路分开：取景时反光镜落下，将镜头的光线反射到五棱镜，再到取景窗；拍摄时反光镜快速抬起，光线可以照射到胶片或感光元件CMOS或CCD上。
成像原理
单反相机成像示意图
在这种系统中， 反光镜和棱镜的独到设计使得摄影者可以从取景器中直接观察到通过镜头的影像。
单镜头反光相机的构造图中可以看到，光线透过镜头到达反光镜后，反射到上面的对焦屏并结成影像，透过 接目镜和五棱镜，我们可以在观景窗中看到外面的景物。 光通过透镜，被反光镜反射到磨砂取景屏中。通过一块凸透镜并在五棱镜中反射，最终图像出现在取景框中。当按下快门，反光镜沿箭头所示方向移动，反光镜被抬起，图像被被摄在CCD上，与取景屏上所看到的一致。
单反相机与旁轴相机相比的优点在于所见即所得，取景器中的成像角度与最终出片的角度是一样的。但与旁轴相机相比，单反相机镜头的后焦点要能同时在反光板的位置和感光元件的焦平面位置同时成像，必须要在成像焦平面之前还产生一个假焦点，这造成了单反相机光学镜头的结构更加复杂，体积更大，同时成像效果不及旁轴相机直接、通透。同时“反光板“的体积要做的粗大笨重。
单反相机组成部分都有那些它们都有什么功能
单反相机分两大部分，即机身和镜头机身集成的东西比较多。1、光学取景器：通常是反光板＋五棱镜组合，通过镜头折线的光线达到取景的目的。2、CCD(COMS)感光原件，相当于胶片机的胶片。成像就全靠它了。3、低通滤镜：当你使用程序中的COMS清理程度后，反光板会抬起，此时你看的到一个偏绿色的长方形方块，即是低通滤镜，当然，低通滤镜后面就是CCD啦4、主板，协调相机各部件的电路板5、影像芯片：CCD将电信号传送给影像芯片，由芯片解码处做一些处理后（RAW格式不作处理）保存图像。6、软件程序：我们使用相机的任何操作，图形界面都是程序的一部分。7、快门：快门是我们最常听到的词了，也是相机拍摄时候的重要组件。快门通过机械或电子方式来实现，一般在2000分之1秒以下的速度都是机械的，2000分之1秒以上的一般都靠电子来实现。镜头1、镜片：不用说啦，镜片的好坏直接影响成像2、对焦马达：你会发现，现在的镜头装在单反上，一按快门就自动对焦，这就是这马达的作用3、控制芯片，同事，马达怎样工作，还是要靠芯片来支持的。其它的如外壳、电池、屏幕等配件简单了解就行
浅谈单反/手机相机结构、摄影以及效果基本概念和原理（二）
本部分内容主要解释如下几个问题：1，camera结构是怎么样的？各部分有何作用？2，如何实现对焦？3，DSP/ISP结构和作用？ 单反主要包括机身和镜头，手机camera也主要包括sensor，镜头和马达等三部分，其基本组件相同，都是由镜头完成视角和光线的聚集，对焦马达系统完成准确的对焦，sensor等完成可见光的感应，然后通过自己集成的DSP完成数字图像处理。其中，以佳能相机的工作原理为例，可以参看其官网数码单反相机攻略关于基本概念的解释，下文主要介绍手机camera结构和工作原理。手机camera基本的物理组件就是模组，如下图所示，主要组件之一镜头，由多个镜片组组成，包括塑料片以及玻璃片，树脂镜片比较贵，很少用。例如，大家常说的5P1G镜头组就是指该镜头由5片塑料片，1片玻璃片组成。一般长焦距的需要更多的镜片组，所以看到长焦的镜头会相对更长点，当然还有潜望式的设计方法。另外，玻璃材料的色散等控制明显优于塑料，但价格稍贵。另外一个重要部件就是感光区，主要指CCD或者CMOS传感器。CCD（Charge-coupled Device）是电感耦合元件，CMOS（Compementary Metal Oxide Semiconductor）是互补性金属氧化物半导体，CCD工艺技术发展的比较早，技术成熟，成像效果好，目前高端单反主流还是CCD，但CMOS发展势头迅猛，集成度高，成本低，工艺技术正在不断突破，值得一提的是手机上虽然普遍采用低成本的CMOS工艺，但未来一定会寻求更好的技术进步。如下图所示，CCD每个像素电荷信号是逐行读出，然后再放大，且ADC和信号放大器共需要3-4组电源，功耗高；而CMOS可以做到逐个读出，并且输出信号之前就可以单独放大，且需要一组电源就可以完成，但是信噪比稍低。CCD/CMOS图像传感器最基本结构是像素，如下图所示，从上到下包括微透镜，CFA（主流是拜尔阵列），金属布线，光电二极管以及其他晶体管。当然，结构上还有很多不同类型，比如说BIS和FIS等等，光电二极管是主要感光的元件，然后通过其他晶体管进行选通、跟随、开关控制等等；还有一些金属布线，二氧化硅阻挡层等等，这些部分在实际制作过程中需要尽可能地少。另外，像素一方面可以用来感光，同时，有一部分像素用来相位对焦（PDAF）。这些PD点通光量只有正常像素亮度的一半，图像上会显示出黑点/坏点，后期需要在ISP中进行校准。camera工作流程大致如下图所示：对焦是实现清晰物像的重要一步，首先我是认识一下什么是清楚的物像。主要涉及两个概念，景深和弥散斑。如下图所示，对上焦的物像在底片上成像的点是个圆形斑，且斑点很小，可以简单的理解这就是一个弥散斑，像面上的弥散斑直径越小，成像越清晰，且在一定范围内，人眼都是看得清楚的，对应的物像距离就称之为景深。景深范围内，一般都称之为清晰的像，没对上焦的物体在底片上形成的弥散斑过大，导致无法分辨。那在实际摄像过程中是如何首先对焦的呢？这个时候是需要辅助对焦系统，基本原理是通过激光、多次拍照等提出相位或者对比度等信息，通过算法识别对焦情况计算测距，然后再借助马达等工具，将镜头推到合适的距离完成清晰成像。目前主要由两种对焦方式，PDAF（相位对焦）和CDAF（对比度对焦），目前PDAF被广泛应用于单反相机，但在手机上精度能力还有一定缺陷，往往还需要CDAF辅助对焦。相位对焦，它的原理是在CCD或者CMOS上专门做一些PD的像素点，并且成对出现，分别左、右遮挡一半的通光量，专门用来进行相位检测，通过像素之间的距离及其变化等来决定对焦的偏移值从而实现准确对焦，并且计算一次即可实现对焦。而CDAF主要是拍摄不同焦距下的照片，计算图片的对比度，确定最合适的对比度，计算出该点对应的对焦距离，然后将距离信息指令发布给音圈马达，将镜片推到指定位置完成自动对焦。DSP（digital signal processing）主要功能是进行数字信号处理，光信号经过sensor感光，AD转换器之后就成为了数字信号，流程可以参考上文所述的camera工作流程图。常见的白平衡校准，伽马校准，色彩校准，坏点检测等等，其中还包括去噪，图像复原，增强，压缩以及色彩空间转换等等，都在这一块进行的，跟ISP（Image Signal Processor图像信号处理）相似，ISP类似与DSP中的一部分，主要都是数学模型，算法原理相关的处理，但这一部分对最终的图像质量有着非常大的影响。ISP的主要包括三部分，第一部分是ISP控制单元和基本算法库，是总的控制中枢和算法库中心；第二部分是3A信息算法库，3A即AE（自动曝光），AF（自动对焦）和AWB（自动白平衡），这是三个最基本也是最重要的拍照参数；第三个是sensor库，这一块和sensor相关联，它们为基本算法库注册函数回调，以适配sensor的差异化，得到最终的初始化参数，包括基本的曝光时间，增益以及焦马达的步长等等。ISP中涉及了非常多的基础图像处理算法，此处暂不做延伸，另外，在软件端也有一些图像处理的相关算法，包括现在非常火的深度学习，高动态处理等等，以减轻CPU 的内存。后续待更新注：图片均来源与网络！如有涉及版权问题联系删除！ 主要参考资料： ***隐藏网址*** ***隐藏网址*** ***隐藏网址*** ***隐藏网址*** ***隐藏网址*** ***隐藏网址***
求单反相机镜头调焦原理或示意图
1、镜头为什么要对焦？
这是个光学问题。我们以前做过这样的实验,如图。当物体位置在位置1时，如果这个时候成像恰好落在感光元件上，那么当物体移到位置2时，清晰的成像就会在成像2的地方。这时候镜头必须修正光路，使最清晰的成像仍然落在感光元件上，因此需要对焦。对焦就是修正这个光路，通过改变镜头的整体折射率来保证相距，因为镜头的后口到感光元件的距离是固定的。
2、对焦的方式有哪些？
早期的对焦都是手动对焦（MF），原理就是通过手动转镜筒，镜筒带动镜头里某个镜片或者某组镜片前后移动（有的镜头是所有镜片都在移动），来修正光路，使成像落在感光元件上是最清晰的。
80年代后期，主流厂家都步入了自动对焦（AF）的时代。自动对焦分相位对焦和对比度对焦。
（1）相位对焦
很多文章说的都很晦涩难懂，其实很容易理解：首先有个传感器，规定如果两束光进来，光线的距离是1cm就是合焦了。然后从镜头进来的光，通过反射机构和分离器，一束光变成两束光，然后落到这个传感器上，传感器直接会获得两束光之间的距离，大于1cm，好，镜头中的某个镜片赶紧想前移动，小于1cm呢，就向后移，移到1cm就合焦了。这个镜片移动过程就是对焦过程。
（2）对比度对焦/反差对焦
这个对焦更容易理解了。某光线直接到传感器，传感器一看，靠，这个线条颜色过渡这么平滑，不行，赶紧给我动一下，于是镜头对焦镜片开始动了。传感器一看，不行，越来越模糊了，对焦镜片你方向反了，赶紧回来！于是对焦镜片反向移动。传感器看了，不错，越来越锐利了，继续，哦，呵呵，好锐利啊，但我还是不知道是不是最锐利的程度，你继续移动，哦，停！不行，过头了，颜色过渡又开始平滑了，往回移动到刚才那个位置，对，就这里。于是合焦了。
这里看的出来，相位对焦由于是只要测量距离就行，而反差对角需要适时检测对焦点的色彩反差，并且还会跑过然后退回来，对于处理器来说，相位对焦的处理也轻松很多，因为只要处理距离就行，但相位对焦的机械结构比较麻烦，主要是要有多个反光镜和光线分离器，因此相位对焦虽然省电且对焦速度快，但对对焦部件的加工工艺、装配工艺要求更高。如果多个反光镜只要有一点出现异常，就有可能出现跑焦。因为相位传感器接收到的光并不等于感光元件接收到的光线，而对比度对焦，就是通过落到感光元件上的光线检测的，因此理论上说，对比度对焦不可能跑焦。
单反相机怎么构图，单反相机构图方法
构图是摄影永恒的主题，一幅好的摄影作品，都有自己相应的构图形式。对于摄影初学者来说，构图也是必须要学习的一点。好的构图，才会使单反相机拍出更出色的照片。下面小编就来说说单反相机构图方法吧！单反相机一、三分构图法在摄影构图时，画面的横向和纵向平均分成三份，线条交叉处叫做趣味中心。我们平时在看一副照片时，目光通常会优先被吸引到趣味中心的位置，所以在用单反相机拍照时，尽可能将主体事物安排在趣味中心的附近。二、对角线构图法对角线构图是指将主体安排画面的对角线位置上，让主体在画面上呈现出一种对角关系。这种构图方式可以使拍摄出的画面得到很好的纵深效果与立体效果，画面中的线条还可以吸引人的视线，让画面看起来更加动感有活力，达到突出主体的效果。三、S形曲线构图法所谓S形曲线构图，就是指利用画面中具有类似英文字母S形的曲线元素来构建画面的构图方法。并不是要求一定是一个完美的S形曲线，它可以是一些并没有完全形成S形的曲线，也可以是弧度很小的曲线，这些元素都可以进行S形曲线构图。四、对称式构图法对称式构图是指利用画面中景物所拥有的对称关系来构建画面的拍摄方法。对称构图往往会给我们带来一种稳定、正式、均衡的感受。五、框架式构图法框架式构图是比较经典的构图方式，当被摄主体周围出现一些框架元素时（窗户、门框、洞口等），我们便可以用来进行构图拍摄。六、汇聚线构图法汇聚线构图就是指出现在画面中的一些线条元素向画面相同的方向汇聚延伸，最终汇聚到画面中的某一位置，利用这种线条的汇聚现象来进行构图拍摄的方式就是汇聚线构图。汇聚线构图可以使画面产生强烈的视觉冲击效果，也让画面更具空间立体感。以上就是PConline小编为你分享的单反相机构图方法，希望对你有所帮助。
单反数码相机内部结构图
单反结构图：
单反就是“SLR”即单镜头反光（Single Lens Reflex）相机的缩写。即相机镜头后有一个反光镜可以将来自镜头的光线向上反射到一个五棱镜，然后五棱镜将光线折射到取景器窗口。这样一来，用户通过取景器就可以看到来自镜头的影像了。当快门按下时，反光镜会迅速升起，来自镜头的光线此时直接照射在胶片上，从而完成拍照。在数码相机中，CCD或者COMS感光器件代替胶片来捕捉影像。
取景和拍摄示意图
对于现在的数码单反和大多数普通数码相机来说，除了结构不同外，最大的差异应该就是感光器的大小了。见下图，面积最小的三个颜色是普通数码相机装备的感光器大小，而大的那些都是数码单反装备的，感光器偏小将直接影响到成像质量，这也是为什么普通数码相机的成像质量不如数码单反的一个重要原因。
