1. 單反照相機鏡頭的成像原理

照相機成像原理：

照相機的鏡頭是凸透鏡，

照相機是利用了 凸透鏡能成倒立、縮小、實像 的原理制成的。

滿足條件：當物距大于兩倍焦距時，（u>2f）

當相機距離拍攝的物體變遠時，鏡頭向后縮，拍到的像變小；

（兩倍焦距以外，u變大時，v變小，像變?。?/p>

當相機距離拍攝的物體變近時，鏡頭向前伸，拍到的像變大。

（兩倍焦距以外，u變小時，v變大，像變大）

2. 單反鏡頭成像原理圖

在了解光學(xué)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(xué)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(xué)物理都學(xué)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。

3. 單反鏡頭構(gòu)成

x80鏡頭主攝位置見下圖所示：

X80的主鏡頭采用的是索尼IMX866感光元件，有著1/1.49英寸的尺寸，5000萬像素、OIS光學(xué)防抖也都有；但X80 Pro使用的是定制化GNV感光元件，擁有1/1.3英寸的更大尺寸，比索尼IMX866是要大了一些的。這也是區(qū)分定位最簡單有效的方式，都說感光元件越大越好，單就尺寸來講，X80 Pro是比X80有明顯優(yōu)勢的。

vivo X80總共擁有三顆后置攝像頭，規(guī)格分別為5000萬像素主鏡頭+1200萬像素超廣角鏡頭+1200萬像素人像鏡頭，各自的傳感器型號分別為IMX866+IMX663+IMX663，主攝支持OIS光學(xué)防抖，人像鏡頭支持2倍光學(xué)變焦和20倍數(shù)碼變焦。

4. 單反照相機鏡頭的成像原理圖

戓像原理是“小孔成像”。用一個帶有小孔的板遮擋在屏幕與物之間，屏幕上就會形成物的倒像。前后移動中間的板，像的大小也會隨之發(fā)生變化。這種現(xiàn)象反映了光沿直線傳播的性質(zhì)。

利用光學(xué)成像原理形成影像并使用底片記錄影像，被攝景物反射出的光線通過照相鏡頭和控制曝光量的快門聚焦后，被攝景物在暗箱內(nèi)的感光材料上形成潛像，經(jīng)沖洗處理構(gòu)成永久性的影像。

5. 單反相機鏡頭的構(gòu)造

數(shù)碼后背又稱數(shù)碼機背，由圖像傳感器和數(shù)字處理系統(tǒng)等部分組成，與普通數(shù)碼相機相比，數(shù)碼后背最大的不同在于沒有鏡頭及快門等結(jié)構(gòu)，只有加附于其他傳統(tǒng)相機機身上才能拍攝使用的裝置。 　　數(shù)碼后背主要附加在中畫幅相機或大畫幅相機上使用，使原本使用膠片的相機也可以進行數(shù)字化拍攝。與單反數(shù)碼相機和便攜式數(shù)碼相機相比，加用數(shù)碼后背的相機體積大，靈活性相對較差，價格高，但像素水平往往非常高，圖像傳感器的面積也非常大，成像效果驚人，這類產(chǎn)品主要運用在要求苛刻的商業(yè)攝影及廣告攝影方面。 5、6千萬像素是有的，還有高達8千萬像素的，價格一般在數(shù)萬至數(shù)十萬元。

6. 單反相機鏡頭的作用

不同的濾鏡有不同的作用，根據(jù)你拍攝的場景和拍攝需求添加在鏡頭上。

1、UV鏡。它是單反鏡頭最基礎(chǔ)的濾鏡，一般旋在鏡頭上不取下來，它主要保護鏡頭不受損傷，消除紫外線及雜光對照片成像的影響。主要要求高透光率、低反射率較薄為好，主要品牌B+W,NISI等。

2、CPL（偏振鏡）。它主要消除玻璃、水面和樹葉表面等易反光物的有害反光，一般風(fēng)景拍攝必備。也可以加深天空藍色深度，降低相機快門一檔的曝光速度，它算是鏡頭的第二個必備濾鏡吧。

3、減光鏡。顧名思義它是用來減少光線進入鏡頭，從而減慢相機曝光時間，讓曝光時間延長。有圓形，目前市場上也有便于使用的方形。比如拍攝流水瀑布，可以營造絲綢一般的感覺，不同級別有ND2,ND4,ND8……ND400等。

4、漸變鏡。漸變鏡又分灰度漸變和色彩漸變，根據(jù)特殊使用也分軟漸變，硬漸變和反向漸變等。中灰漸變主要適合拍攝畫面上下部分光比強烈的場景，如日出日落，這時用灰度部分壓住場景的高光部分，從而讓整個畫面的曝光正確，既保證暗部細節(jié)，又保證亮部不會過曝。而色彩漸變用于對環(huán)境氛圍的渲染，加深色彩，控制整個畫面的均衡。通常目前市場上都是方形漸變鏡，利用架子套在鏡頭上，而且中灰漸變、色彩漸變可以加在一起重合使用，讓整個畫面更加唯美。

5、近攝鏡。這個主要是通過放大鏡的作用讓鏡頭與被拍物的拍攝距離拉得更近，去表現(xiàn)細節(jié)，一般用在微距攝影。

6、星光鏡。它是讓拍攝夜景時讓光源出現(xiàn)星芒的效果，有十字、米字甚至8星，這個用得不是很廣泛，應(yīng)該相機使用專業(yè)也能達到。

以前老式攝影還有天光鏡、螢光鏡等，濾鏡主要是對拍攝的輔助增強，在攝影前期讓畫面更加達到理想的效果。隨著圖片后期處理技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在很多也可以直接利用后期電腦處理讓畫面更加和諧，但是很容易出現(xiàn)失真的效果。無論哪種方式，關(guān)鍵在于攝影師想要達到的圖片表現(xiàn)，希望大家合理利用，拍出理想的大片。