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相機廣義是指任何可以捕捉和記錄影像的裝置，人類在日常普遍使用的相機技術大致始於19世紀早期。最常見的相機拍攝可見光的影像，但並不是所有相機都需要可見光（如紅外線熱像儀），有的甚至不需要一個傳統意義上的光源（如掃描隧道顯微鏡）。很多裝置都具備相機的特徵，如雷達、醫學成像裝置、天文觀測裝置等等。

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相機

歷史

  • 1550年意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年意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年德國神父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，只能用於繪畫。
  • 1827年法國的約瑟夫·尼塞福爾·涅普斯在感光材料上制出了世界上第一張相片，但成像不太清晰，而且需要八個小時的曝光。
  • 1839年8月19日法國畫家路易·達蓋爾發明了世界上第一台真正的相機，可攜式木箱相機。[1]
  • 1840年維也納大學教授約瑟夫·佩茨瓦爾博士與福倫達合作，製造出匹茲伐鏡頭，此鏡頭也應用在沃哥蘭德發明的第一台全金屬機身的相機上。
  • 1841年光學家沃哥蘭德發明了第一台全金屬機身的相機。
  • 1845年德國人馮·馬騰斯發明了世界上第一台可搖攝150°的轉機。
  • 1849年大衛·布儒斯特發明了立體相機和雙鏡頭的立體觀片鏡。
  • 1861年物理學家詹姆斯·麥克斯韋拍攝並印刷了世界上第一張彩色相片。[1]
  • 1866年德國化學家奧托·肖特與光學家卡爾·蔡司在蔡司公司發明了正光攝影鏡頭。
  • 1888年美國柯達公司生產出了新型感光材料「菲林卷」。同年，柯達公司生產出了世界上第一台安裝菲林卷的可攜式相機。
  • 1906年美國人喬治·希拉斯首次使用了閃光燈。
  • 1948年11月26日美國寶麗來公司（Polaroid）在市場推出世界上第一個即時成像相機Polaroid 95。
  • 1975年美國柯達公司（Kodak）發明第一台數碼相機。

結構和元件

通常，相機主要元件包括：成像元件、暗室、成像媒介與成像控制結構。

成像元件可以進行成像。通常是由光學玻璃製成的透鏡組，稱之為鏡頭。對於一些特定的裝置，小孔、電磁閥等亦可起到「鏡頭」的作用。成像媒介則負責捕捉和記錄影像。包括菲林、CCD、CMOS等。

暗室負責連接鏡頭與成像媒介，用以保護成像媒介並確保在成像的過程中成像媒介不會受到外界的光的干擾。

控制結構可以改變成像或記錄影像的方式以及影像最終的成像效果。並對光圈、快門、對焦等進行控制。

取景器

相機的取景器提供了感測器或菲林捕獲內容的實時近似值。它可以幫助攝影師對齊、聚焦和調整相片的構圖、照明和曝光，從而提高最終影像的準確性[2]。

取景器分為兩大類：光學和電子。光學取景器通常出現在單鏡頭反光（SLR）相機中，它使用鏡子或稜鏡系統將光線從鏡頭反射到取景器，提供清晰、實時的場景視圖。電子取景器，典型的無反光鏡相機，以潛在的延遲和更高的電池消耗為代價，將電子影像投影到一個小顯示器上，提供更廣泛的資訊，如實時曝光預覽和長條圖[3]。專門的取景器系統用於特定的應用，如用於間諜活動的超小型相機或水下攝影[4]。

視差誤差，由取景器和鏡頭軸之間的錯位引起，可能會導致被攝體位置的不準確表示。雖然對於遠處的物體可以忽略不計，但對於近處的物體，這種誤差會變得突出。一些取景器採用視差補償裝置來緩解這個問題。[5]。

術語

  • 成像平面（焦平面）：一般是指成像材料所在的平面或者感應器所在的平面。光經過鏡頭聚集在成像平面上，從而形成清晰的相片。
  • 焦距：是指鏡頭距菲林的距離。如果焦距合適，景物反射的光通過鏡頭能夠聚集在成像平面上，成為一個點，如果焦距不合適，則成為一個圓，從而導致相片失焦模糊。
  • 曝光：快門打開時，光線透過鏡頭，經過光圈，進入暗室，最後照在成像材料上，這個過程稱為曝光。
  • 曝光量：曝光量是指一次曝光中光線的多少。如果曝光量過低會使得相片顏色發暗，如果曝光量過高會使相片顏色發白，過低或過高都會使相片中的細節遺失。曝光量通常是由光圈值和快門速度共同決定的。
  • 光圈值：是指暗室窗口的大小，光圈值越低，窗口越大，則透進的光越多，使得曝光量增加，反之亦然。
  • 快門速度：是指快門打開的時間，如果快門速度越慢，打開的時間越長，光透進的越多，使得曝光量增加，反之亦然。如果受攝物是移動的物體，則需要較快的快門速度才能將物體凍結，使得成像清楚。
  • 景深：指相片中景物都能清晰顯示的前後距離，在風景相片中要求景深大，較小的光圈能獲得較大的景深。
  • 變焦：數碼相機之變焦分為光學與數碼兩種。
    • 光學變焦：通過鏡片移動來放大與縮小需要拍攝的景物
    • 數碼變焦：簡單地將CCD所截取之影像加以裁剪。
  • 視角：鏡頭成相範圍內的對角線角度
  • 測光：對光線進行測量，從而決定曝光量
  • 測距：測量受攝物與成像平面之間的距離，從而對焦
  • 手動曝光：由用戶自行決定光圈以及快門值，來改變曝光量
  • 自動曝光：由相機決定光圈以及快門值，來改變曝光量
    • 光圈優先：指拍攝人手動指定一個光圈值，相機根據測光結果自動計算對應快門速度的曝光模式，適合需要控制景深的場景
    • 快門優先：指拍攝人手動指定一個快門速度，相機根據測光結果自動計算對應光圈值的曝光模式，適合拍攝處於運動中的物體的場景
    • 曝光量補償：由用戶在拍攝的時候，改變快門時間或者改變光圈大小來增加或減少曝光量
  • 手動對焦：由用戶自行調整焦距
  • 自動對焦：由相機調整焦距

分類

  • 根據用途可以分為專業相機和消費類相機（傻瓜相機）

相機品牌

相機圖集

參看

參考資料

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