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  • 展厅展品一张硬纸板让你理解照相机光圈和景深的关系

  • 作者:  来源:本站  日期:2018-12-04 19:56:35
  •   在中国科技馆东大厅,有一件叫做“机械旋律”的大展项,上面密布各类机械部件和装置。其中有一个圆形的机械装置,它是这样的:

      不少小伙伴都能认出来,这是一个放大了的照相机光圈,能够随着摄影者的操作改变孔径大小。那么,为什么照相机需要配备可调节的光圈呢?

      其一,产品展厅是为了改变进入镜头的光线多少:环境太亮,就把光圈调小一点;环境太暗,就把光圈调大一点。

      其二,是为了改变照片的景深效果。景深,通俗地说,就是能把多远距离内的人或物拍清晰。光圈小,景深就深,远近的人或物体都很清晰;光圈大,景深就浅,远处的背景会很模糊,近处的人或物更清晰突出。

      第一条可能很好理解,第二条可能就不太好理解了,为什么光圈大小会影响景深呢?接下来,小编将借助一个简单的实验,告诉大家其中的原理。

      2.闭上一只眼睛,只用另一只眼睛盯着一件稍远处的物体,调节与这个物体的远近,直到这个物体刚刚开始变得模糊。

      3.把带小孔的纸板放在睁着的眼睛前方,透过上面的小孔看过去,你会发现,远处模糊不清的物体变得清晰了。

      我们看物体时,物体上每一点发出的光或反射的光都会从各个方向进入我们的眼睛,经过眼睛中的晶状体折射,在视网膜上重新汇聚成一点(如原理图1)。当我们离物体太远时,晶状体不能让物体发出的光或反射的光准确汇聚到视网膜上,只能在视网膜上留下一个大光斑,从而使图像模糊不清(如原理图2);此时,我们透过小孔看物体,由于只有朝小孔方向的光能穿透过来,所以在视网膜上留下的光斑就变小了,远处模糊的物体也就重新变得清晰了(如原理图3)。

      在这个实验里,视网膜就相当于照相机的感光元件,直接用眼睛看物体,相当于把照相机的光圈调大;透过纸板小孔看物体,相当于把照相机的光圈调小。当光圈变小时,较远的人和物体都可以很清晰,这样就实现了景深较深的效果;反之,当光圈变大时,只有适当距离的人或物体是清晰的,远处的背景相对模糊,从而实现了景深较浅的效果。

      其实,用实验里这种方法,不仅在看稍远处物体时可以更清晰,看太近的物体同样可以更清晰,感兴趣的小伙伴可以自己想一想其中的原理。

      最后,还要强调一点,“光圈改变景深”和“小孔成像”虽然都跟“小孔”有关,但二者从原理到现象都截然不同。中国科技馆里也有跟小孔成像有关的展项,小伙伴们不妨找一找,去对比一下两者的区别吧。

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