生活中的物理——照相機

2020-12-07 德德愛物理

照相機簡稱相機,是一種利用光學成像原理形成影像並使用底片記錄影像的設備。很多可以記錄影像設備都具備照相機的特徵。醫學成像設備、天文觀測設備等等。照相機是用於攝影的光學器械。被攝景物反射出的光線通過照相鏡頭(攝景物鏡)和控制曝光量的快門聚焦後,被攝景物在暗箱內的感光材料上形成潛像,經衝洗處理(即顯影、定影)構成永久性的影像,這種技術稱為攝影術。

以前的照相機結構十分簡單,僅包括暗箱、鏡頭和感光材料。現代照相機比較複雜,具有鏡頭、光圈、快門、測距、取景、測光、輸片、計數、自拍等系統,是一種結合光學、精密機械、電子技術和化學等技術的複雜產品。

在公元前400年前 ,墨子所著《墨經》中已有針孔成像的記載;13世紀,在歐洲出現了利用針孔成像原理製成的映像暗箱,人走進暗箱觀賞映像或描畫景物;1550年,義大利的卡爾達諾將雙凸透鏡置於原來的針孔位置上,映像的效果比暗箱更為明亮清晰 ;1558年,義大利的巴爾巴羅又在卡爾達諾的裝置上加上光圈,使成像清晰度大為提高;1665年,德國僧侶約翰章設計製作了一種小型的可攜帶的單鏡頭反光映像暗箱,因為當時沒有感光材料,這種暗箱只能用於繪畫 。

暗箱

後來通過技術的發展,一步步的演變出新型的照相機,有黑白照片到彩色照片,由單一的功能到雙鏡頭、新穎的樣式到功能較多的數位相機,一代代人通過研究透鏡、成像、膠捲、鏡頭等,才呈現出了現在功能齊全的相機。

凸透鏡是折射成像,成的像可以是倒立、縮小的實像;倒立、等大的實像;倒立、放大的實像;正立、放大的虛像。對光線起會聚作用。而凹透鏡是反射成像,只能成正立、縮小的虛像。對光線起發散作用。

傳統相機成像過程

1、鏡頭把景物影像聚焦在膠片上

2、片上的感光劑隨光發生變化

3、片上受光後變化了的感光劑經顯影液顯影和定影形成和景物相反或色彩互補的影像數位相機成像過程

1.經過鏡頭光聚焦在CCD或CMOS上

2.CCD或CMOS將光轉換成電信號

3.經處理器加工,記錄在相機的內存上

4.通過電腦處理和顯示器的電光轉換,或經印表機列印便形成影像。

其他利用凸透鏡成像原理的例子還有很多,例如: 幻燈機,放大鏡,顯微鏡等。

物理知識點總結

1、鏡頭是凸透鏡;

2、物體到透鏡的距離(物距)大於二倍焦距,成的是倒立、縮小的實像;

中考物理知識點:透鏡

透鏡:透明物質製成(一般是玻璃),至少有一個表面是球面的一部分,對光起折射作用的光學元件。  

分類:1、凸透鏡:邊緣薄,中央厚。

2、凹透鏡:邊緣厚,中央薄。 主光軸:通過兩個球心的直線。  

光心:主光軸上有個特殊的點,通過它的光線傳播方向不變。(透鏡中心可認為是光心)  

焦點:凸透鏡能使跟主軸平行的光線會聚在主光軸上的一點,這點叫透鏡的焦點,用"F"表示  

虛焦點:跟主光軸平行的光線經凹透鏡後變得發散,發散光線的反向延長線相交在主光軸上一點,這一點不是實際光線的會聚點,所以叫虛焦點。  

焦距:焦點到光心的距離叫焦距,用" f "表示。  

每個透鏡都有兩個焦點、焦距和一個光心。  

以上是簡單總結,關於透鏡還有很多知識點喲!

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