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高速攝像機(jī)成像系統(tǒng)和攝影功能的主要構(gòu)成部分
閱讀：221 發(fā)布時(shí)間：2023-6-12
高速攝像機(jī)可分為若干類別，按其取景、快門、測(cè)光、輸片、曝光、閃光燈、調(diào)焦、自拍等方式的不同，就構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜的型譜。高速攝像機(jī)利用光的直線傳播性質(zhì)和光的折射與反射規(guī)律，以光子為載體，把某一瞬間的被攝景物的光信息量，以能量方式經(jīng)攝像機(jī)鏡頭傳遞給感光材料，最終成為可視的影像。 
高速攝像機(jī)的光學(xué)成像系統(tǒng)是按照幾何光學(xué)原理設(shè)計(jì)的，并通過鏡頭，把景物影像通過光線的直線傳播、折射或反射準(zhǔn)確地聚焦在像平面上。攝影時(shí)，必須控制合適的曝光量，也就是控制到達(dá)感光材料上的合適的光子量。因?yàn)殂y鹽感光材料接收光子量的多少有一限定范圍，光子量過少形不成潛影核，光子量過多形成過曝，圖像又不能分辨。高速相機(jī)是用光圈改變鏡頭通光口徑大小，來控制單位時(shí)間到達(dá)感光材料的光子量，同時(shí)用改變快門的開閉時(shí)間來控制曝光時(shí)間的長(zhǎng)短。
從完成高速攝影的功能來說，高速攝像機(jī)大致要具備成像、曝光和輔助三大結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。成像系統(tǒng)包括成像鏡頭、測(cè)距調(diào)焦、取景系統(tǒng)、附加透鏡、濾光鏡、效果鏡等；曝光系統(tǒng)包括快門機(jī)構(gòu)、光圈機(jī)構(gòu)、測(cè)光系統(tǒng)、閃光系統(tǒng)、自拍機(jī)構(gòu)等；輔助系統(tǒng)包括卷片機(jī)構(gòu)、計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)、倒片機(jī)構(gòu)等。
高速相機(jī)鏡頭是用以成像的光學(xué)系統(tǒng)，由一系列光學(xué)鏡片和鏡筒所組成，每個(gè)鏡頭都有焦距和相對(duì)口徑兩個(gè)特征數(shù)據(jù)；取景器是用來選取景物和構(gòu)圖的裝置，通過取景器看到的景物，凡能落在畫面框內(nèi)的部分，均能拍攝在膠片上；測(cè)距器可以測(cè)量出景物的距離，它常與取景器組合在一起，通過連動(dòng)機(jī)構(gòu)可將測(cè)距和鏡頭調(diào)焦聯(lián)系起來，在測(cè)距的同時(shí)完成調(diào)焦。
光學(xué)透視或單鏡頭反光式取景測(cè)距器都須手動(dòng)操作，并用肉眼判斷。此外還有光電測(cè)距、聲納測(cè)距、紅外線測(cè)距等方法，可免除手動(dòng)操作，又能避免肉眼判斷帶來的誤差，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)距。光圈又叫光闌，是限制光束通過的機(jī)構(gòu)，裝在鏡頭中間或后方。光圈能改變光路口徑，并與快門一起控制曝光量。常見的光圈有連續(xù)可變式和非連續(xù)可變式兩種。
快門是控制曝光量的主要部件，見的快門有鏡頭快門和焦平面快門兩類。鏡頭快門是由一組很薄的金屬葉片組成，在主彈簧的作用下，連桿和撥圈的動(dòng)作使葉片迅速地開啟和關(guān)閉；焦平面快門是由兩組部分重疊的簾幕(前簾和后簾)構(gòu)成，裝在焦平面前方附近。兩簾幕按先后次序啟動(dòng)，以便形成一個(gè)縫隙，縫隙在膠片前方掃過，以實(shí)現(xiàn)曝光。
自拍機(jī)構(gòu)是在攝影過程中起延時(shí)作用，以供攝影者自拍的裝置。使用自拍機(jī)構(gòu)時(shí)，首先釋放延時(shí)器，經(jīng)延時(shí)后再自動(dòng)釋放快門。自拍機(jī)構(gòu)有機(jī)械式和電子式兩種，機(jī)械式自拍機(jī)構(gòu)是一種齒輪傳動(dòng)的延時(shí)機(jī)構(gòu)，一般可延時(shí)8～12秒；電子式自拍機(jī)構(gòu)利用一個(gè)電子延時(shí)線路控制快門釋放。
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