薄透镜焦距的测定_百度文库
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薄透镜焦距的测定
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几个必要的名词解释：光圈，焦距，速度，景深，ISO
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几个必要的名词解释：光圈，焦距，速度，景深，ISO.PDF
官方公共微信> 从零开始玩单反 相机参数之ISO/焦距篇
从零开始玩单反 相机参数之ISO/焦距篇 作者： 责任编辑：高卓鹏 【原创】
ISO和焦距是什么
　　在上期文章（）中笔者给大家详细的介绍了中光圈与快门这两个参数的作用和特点。然而在今天的文章中笔者依然会为大家详细的介绍的另两个重要参数——ISO和焦距。相信大家在看完这篇文章后会对这两个参数有更多的了解。
·ISO和焦距是什么
　　要说什么是ISO还要从传统胶片相机说起，ISO称作为感光度，它是衡量传统相机所使用胶片感光速度的国际统一指标，其反映了胶片感光时的速度（其实是银元素与光线的光化学反应速率）。而对于现在并不使用胶片的来说，其成像原理是通过感光器件CCD或CMOS以及相关的电子线路感应入射光线的强弱来进行成像的。为了与传统相机所使用的胶片统一计量单位，这才引入了ISO感光度的概念。在数码相机中ISO同样也反应了相机感光元件的感光速度。
& 传统胶卷&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 感光元件
　　相信焦距这个词大家并不陌生，可是您能具体指出哪段距离是焦距吗？其实焦距是指从的光学中心（主点）到成像面（焦点）的距离。此距离越长，则越能将远方的物体放大成像；此距离越短，则越能拍摄更宽广的范围。下图仅采用单枚透镜进行说明，但实际上镜头的光学中心面由多枚透镜结构决定。
焦距示意图
　　下面笔者就为大家详细的介绍下这两个参数都是什么，具体有什么作用。欲知详情请接着往下看。
ISO作用：改变传感器的感光速率
·ISO作用：改变传感器的感光速率
　　在传统的胶片时代，我们可以因拍摄环境亮度的不同来选购不同感光度(ISO)的底片，例如一般晴天环境可使用ISO100，阴天的环境可用ISO200，黑暗如舞台，演唱会等环境可用ISO400或更高感光度数值的底片。到了时代虽然我们用CMOS或CCD取代了传统的胶片，但是ISO这个概念还是被保留了下来。我们现在依然使用ISO来代表感光元件的的感光速率。
各种ISO数值的胶卷
　　感光度ISO在相机中一般分为这些档位：ISO100，ISO200，ISO400，ISO800，ISO1600，ISO3600等，有些相机还能作1/2或者1/3级的设置。在数码相机中感光度ISO的大小代表着感光元件对光线强弱的敏感程度，当ISO设置的越高，感光元件就对光线就越敏感。这样给我们带来的好处就是我们可以在光线不足的情况下通过提高ISO来保证我们的快门速度。比如在体育摄影时，当环境光线不足，然而我们又必须要保证使用很高的快门速度来抓拍运动员的瞬间动作时，在这种情况下我们就可以通过提高相机ISO来实现曝光的准确。这样描述显得有些抽象，让我们先来通过一组在暗光环境里拍摄的照片来具体说明，拍摄照片时我们使用的是手动M档，光圈大小和快门速度保持不变，只是改变相机的ISO。
焦距:50mm　 光圈:f/4.5　 ISO感光度:100　 曝光时间:1/60　 曝光补偿:-0EV　 白平衡:自动
焦距:50mm　 光圈:f/4.5　 ISO感光度:200　 曝光时间:1/60　 曝光补偿:-0EV　 白平衡:自动
焦距:50mm　 光圈:f/4.5　 ISO感光度:400　 曝光时间:1/60　 曝光补偿:-0EV　 白平衡:自动
焦距:50mm　 光圈:f/4.5　 ISO感光度:800　 曝光时间:1/60　 曝光补偿:-0EV　 白平衡:自动
焦距:50mm　 光圈:f/4.5　 ISO感光度:1600　 曝光时间:1/60　 曝光补偿:-0EV　 白平衡:自动
焦距:50mm　 光圈:f/4.5　 ISO感光度:3200　 曝光时间:1/60　 曝光补偿:-0EV　 白平衡:自动
焦距:50mm　 光圈:f/4.5　 ISO感光度:6400　 曝光时间:1/60　 曝光补偿:-0EV　 白平衡:自动
　　通过照片我们可以发现，当环境光不足的时候我们可以通过提高ISO来使相机感光元件对光线的强弱变得更加敏感，从而来提高整个画面的亮度。也许有的朋友要问了：既然提高ISO有这么好的作用，为什么我们不一直使用较高感光度来拍照片呢？原因很简单，因为较高的感光度会给我们的拍摄带来“副作用”。
高ISO的副作用：噪点
·高ISO的副作用：噪点
　　提高感光度的大小确实能给我们的拍摄带来很大的好处，它让我们在暗光环境下也能拍出明亮的照片。可是在我们提高感光度的同时它也给我们带来了一个副作用——噪点的增加。我们先来说说什么是噪点，噪点（noise）主要是指感光元件CCD（CMOS）将光线作为信号接收并输出的过程中所产生的图像中粗糙的部分，也是指图像中不该出现的外来像素点。
&& 第二张图明显比第一张显示粗糙
& 　　上面图片的这些噪点就和使用了较高的感光度有关。我们对增加感光度实际上是对感光元件的采样信号进行人为放大，在放大图像信号的同时电路中所存在的暗电流也会随之增加，这些增加暗电流会对图像信号产生一定的干扰作用，其结果就是在画面上产生较多的杂色斑点，这就是我们所说的噪点。这些噪点看起来就像图像被弄脏了一样，画面质量也就随之下降。下面我们一起来看看在不同ISO下拍摄照片的噪点数量对比。需要注意的是，各个品牌各种型号的相机对噪点的控制能力也不尽相同，下面的照片只是为了验证随着ISO的提高画面中噪点数量会随之增多，各相机具体的噪点增加程度以实际拍摄为准。
ISO100& 画面细节100%截图
ISO200& 画面细节100%截图
ISO400& 画面细节100%截图
ISO800& 画面细节100%截图
ISO1600& 画面细节100%截图
ISO3200& 画面细节100%截图
ISO6400& 画面细节100%截图
　　从上图我们可以看出在提高相机ISO的同时照片噪点数量也会随之增加。正是因为高ISO有着它的两面性，所以我们平时拍照时应当尽量选择合适的ISO数值，并不是ISO越高越好。一般来说在晴天光线充足的环境下我们应该尽可能的将相机ISO设置在最低档，因为相机在使用最低档ISO拍摄时所拍出的照片画面质量是最好的；当遇到阴天或者是在室内进行拍照时我们可以适当的提高相机ISO，来保证画面的明亮。如果实在把握不好那就选择自动ISO，将调节IOS的任务交给相机去完成。一般来说现在的ISO设置在400以内所拍出的照片都不会有明显的噪点，一些优秀的在ISO达到3200时依然能保证不错的画面质量。值得一提的是随着这几年相机技术的飞速发展，相机的高感抗躁能力越来越好，相信在不久的未来我们能用很高的ISO拍出没有任何噪点的照片。
&&&&ISO感光度越高，感光元件对光线越敏感，所拍照片就越明亮，噪点也就越多。&&&&ISO感光度越低，感光元件对光线越不敏感，所拍照片就越暗，噪点也就越少。
焦距对比初体验
·焦距对比初体验
　　焦距是指光学后主面到焦点的距离，是镜头的重要性能指标。镜头焦距的长短决定着拍摄的成像大小，视场角大小，景深大小和画面的透视强弱。当对同一距离远的同一个被摄目标拍摄时，镜头焦距越长所成的象越大，镜头焦距越短所成的象越小。根据用途的不同，照镜头的焦距相差非常大，有短到几毫米，十几毫米的，也有长达几米的。
　　对于我们现在常用的（以全画幅24×36mm为标准）来说，通常把焦距分为超广角、广角、标准、中焦、长焦和望远。一般来说，24mm以下可以称作超广角也就是俗称的“鱼眼镜头”，24至40mm为广角，40至55mm是标准镜头的范围，55至135mm是中焦，135至300mm是长焦，而300mm以上就被称为望远镜头了。那么不同大小的焦距在拍摄时都有什么不同的效果呢？下面我们就先通过一组图片来说明，所有图片在拍摄时位置都是固定的，只是改变镜头焦距。
焦距:16mm　 光圈:f/5.0　 ISO感光度:100　 曝光时间:1/640　 曝光补偿:1EV　 白平衡:自动
焦距:24mm　 光圈:f/5.0　 ISO感光度:100　 曝光时间:1/640　 曝光补偿:1EV　 白平衡:自动
焦距:35mm　 光圈:f/5.0　 ISO感光度:100　 曝光时间:1/400　 曝光补偿:1EV　 白平衡:自动
焦距:70mm　 光圈:f/5.0　 ISO感光度:100　 曝光时间:1/320　 曝光补偿:1EV　 白平衡:自动
焦距:100mm　 光圈:f/5.0　 ISO感光度:100　 曝光时间:1/320　 曝光补偿:1EV　 白平衡:自动
焦距:142mm　 光圈:f/5.0　 ISO感光度:100　 曝光时间:1/320　 曝光补偿:1EV　 白平衡:自动
焦距:200mm　 光圈:f/5.0　 ISO感光度:100　 曝光时间:1/320　 曝光补偿:1EV　 白平衡:自动
　　看了上图相信大家都已经对焦距这个概念有了初步的印象了吧。但是为什么不同的焦距拍出照片的效果截然不同呢？别急，我们在下页为大家详细说明。
　　焦距数值越小，能拍摄越广的范围　　焦距数值越大，能拍摄越远的物体
焦距原理深入解析
·焦距原理深入解析
　　为何使用不同焦距的所拍出的照片显示范围差距这么大呢？我们用一张简单的示意图来说明。
不同焦距示意图
　　如图所示，在感光元件面积相同的情况下，焦距的长短直接影响了所拍画面的范围。但如果感光元件面积不一样那又会有怎样的变化呢？现在的入门级单反并没有采用全画幅的传感器，而是使用了APS-C画幅的传感器。这种传感器的面积比全画幅的要小，所以在使用相同焦距的镜头拍摄时，画面效果也不尽相同。
不同大小传感器焦距示意图
全画幅70mm焦距拍摄
APS-C画幅70mm焦距拍摄
　　通过示意图和实拍图我们看出，在相同焦距下感光元件面积越小，拍出照片越有“远望”的感觉，也就是说越能“放大”焦距。事实上尼康APS-C的对焦距放大系数为1.5倍，也就是说同样在镜头焦距为70mm的情况下APS-C画幅相机实际所表现的焦距为70*1.5=105mm。对于焦距范围是18mm-55mm的套机镜头来说，在APS-C画幅的相机上所表现出来的实际焦距约为27mm-82mm，所以APS-C画幅的相机在长焦摄影方面具有一定的优势。
·如何调节镜头焦距
图为：镜头
　　当我们拿到一枚镜头时会看到镜头上有各种各样的参数以及镜头上的两条黑色调节环。如图所示，18-105mm表示镜头的变焦范围，长焦数值除以广角数值就是该镜头的变焦倍率了。比如这支焦距为18mm-105mm的镜头，将长焦数字÷广角数字即： 105÷18≈5.8 ，所以该镜头的变焦倍率为5.8倍；镜头上3.5-5.6表示该镜头在广角端与长焦端的最大光圈。镜头上较粗的调节环是变焦环，通过旋转镜头的变焦环可以实现焦距的改变，这个必须手动完成，在变焦的同时，镜头可能会伸长或缩短。镜头上较细的是对焦环，就是让图像清晰使焦点落在感光元件上，这个可手动，也可自动完成，自动对焦简称AF。
　　感光元件面积越小，镜头焦距放大倍率越大，越能拍摄较远的物体　　同一镜头焦距越小，最大光圈越大；镜头焦距越大，最大光圈越小
如何选择适合自己的镜头
·如何选择适合自己的
　　广角和长焦各有各的优势，同时也有各自的不足之处。广角镜头虽然有着广阔的拍摄范围，但是因为它有着明显的镜头畸变，所以在拍摄人像上并不给力；长焦镜头虽然能将远处的物体拉近，十分适合拍摄特写，但是并不能拍摄较大的场面。鱼和熊掌不可兼得的道理再次体现出来。对于初学者而言，我们应该怎样选择适合自己的镜头呢？笔者整理出一些常用镜头焦段的使用参考，希望能帮助大家选购。
图为：各焦段镜头主要作用表
　　长焦，超长焦还经常被用在体育摄影，足球场边经常能看见使用“大炮筒”拍照的摄影师。
　　上面就是各个焦段的使用参考，在实际使用时并不局限于这个参考，关键还是要看自己的想法与创意，比如200mm的焦距有的时候也用来拍人像，效果也很好，背景虚化超级给力。同样，也可以利用广角镜头的畸变效果来拍人像，效果非常有趣。
广角拍人像效果还是很特别的
200mm焦距拍人像很给力
　　对于初学者而言，一般会选择套机镜头，诸如18mm-55mm，18mm-105mm，或者是变焦范围更大的18mm-200mm。18mm-200mm号称镜头中的“一镜走天下”广角和长焦都有，出门旅游时带上这样一支镜头无论是拍风景还是人像特写都能轻松应对，免去换镜头的麻烦。18mm-55mm虽然变焦倍率较小，但是它的成像效果在这三支镜头中是最好的，因为在变焦镜头中，变焦倍数为3倍左右的镜头成像效果最好，如的AF-S Nikkor 24-70mm f/2.8G、70-200mm f/2.8G ED VR II等都是变焦倍率在3倍左右。而18mm-105mm就介于二者之间，也是不错的选择。对于镜头的选购方面笔者建议初学者先不要急于购买过于昂贵的镜头，先使用套机镜头练手，等什么时候玩“熟”了再去根据自己的需要购买合适的镜头，毕竟理性是很重要的。
　　说了这么多也是希望能对您购买镜头产生帮助，其实摄影的正真乐趣是在拍摄的过程中，而不是在器材的选择上，所以希望各位朋友能多拍片，拍好片，从摄影的过程中去感受其为我们带来的快乐。
相机四大参数各显神通
·四大参数各显神通
　　说完了ISO和焦距，我们拍照基本的四大元素就都讲完了，下面我们将这四个参数结合起来说一说。光圈可以控制进光量和景深，快门控制进光量和对瞬间的把握，ISO控制传感器对光的敏感程度，但会有副作用，焦距也能影响景深和确定构图。这几个参数这样配合使用才能达到最好的效果呢？
　　在拍摄时首先我们要确定拍摄的事物是否需要注重拍摄速度？也就是说您是想要抓住被摄物运动的瞬间还是想展现其过程的美感。如果您需要，那么我们就使应先确定其快门速度。如果不需要，那就先确定使用的光圈吧。
　　当您确定了光圈或者快门后我们就可以拍摄了。在这里假设我们需要使用较高的快门速度，那在拍摄时我们就可以通过调节光圈大小来使画面达到正确曝光。
焦距:58mm　 光圈:f/7.1　 ISO感光度:3200　 曝光时间:1/25　 曝光补偿:0EV　 白平衡:自动
焦距:58mm　 光圈:f/4.0　 ISO感光度:3200　 曝光时间:1/25　 曝光补偿:0EV　 白平衡:自动　　如果我们需要的是较大的光圈，那么在拍摄时就可以通过调节快门的速度来使画面达到正确的曝光。当手持拍摄时，50mm焦距不要低于1/60，这是一个安全快门，比1/60还低的话画面很容易因抖动而虚掉。
焦距:35mm　 光圈:f/4.0　 ISO感光度:3200　 曝光时间:1/50　 曝光补偿:0EV　 白平衡:自动
焦距:35mm　 光圈:f/4.0　 ISO感光度:3200　 曝光时间:1/15　 曝光补偿:0EV　 白平衡:自动　　当你想要的曝光组合无法手持拍摄时，就要轮到ISO出场了，在这种情况下为了完成拍摄任务我们只能选择牺牲掉一些画面质量了。
焦距:60mm　 光圈:f/4.0　 ISO感光度:800　 曝光时间:1/80　 曝光补偿:0EV　 白平衡:自动
焦距:60mm　 光圈:f/4.0　 ISO感光度:3200　 曝光时间:1/80　 曝光补偿:0EV　 白平衡:自动
　　焦距的选择是根据您的构图而定的，当然也会在一定程度上影响到景深，这就要看您个人的创意了。光圈、快门和ISO这三个参数既独立又相互影响，初学者把握不好是正常的，所以我们必须通过不断的练习去摸索然后才能掌握其中的技巧。
ISO和焦距总结：
&&& ISO感光度越高，感光元件对光线越敏感，所拍照片就越明亮，噪点也就越多。&&& ISO感光度越低，感光元件对光线越不敏感，所拍照片就越暗，噪点也就越少。
&&& 焦距数值越小，镜头焦距越短，越能拍摄广阔的范围，景深越深。&&& 焦距数值越大，镜头焦距越长，越能拍摄较远的物体，景深越浅。
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凸透镜的物距大于两倍焦距会成倒像,为什么人用放大镜看远处的东西是像不是倒的
不，像也是倒的，你看起来是正的是由于物距太小成虚像。
其实你本身也是说错了，物距大于二倍焦距是缩小倒立的实像，而物距大于1倍焦距成的也是倒像，只不过像是放大的，除非物距小于等于焦距时是正的
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凸透镜成像规律
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科目：初中物理
（2012?宁化县质检）在“探究凸透镜成像规律”的实验中：（1）在进行实验探究前，必须将烛焰、凸透镜和光屏的中心调到同一高度，这样做的目的是为了使像成在光屏中央．（2）小宇所在的小组实验操作规范、测量准确，记录的实验数据如下表．根据表中信息可知凸透镜的焦距f为8cm．
倒立、放大、实像
倒立、等大、实像
倒立、缩小、实像（3）在分析实验数据和成像性质时，小宇发现同一凸透镜成实像时，物距与像距以及像的大小之间有一定的关系，请你帮他写出来．物距越大，像距越小，像越小（或者物距越小，像距越大，像越大）．
科目：初中物理
题型：阅读理解
小明在探究凸透镜成像规律时：（1）图1调节光具座上依次排列的蜡烛、凸透镜和光屏，使它们的中心大致在同一高度．（2）当物距为20cm时，移动光屏可以在光屏上得到一个倒立、等大的实像，该凸透镜的焦距是10cm．（3）当物距为30cm时，移动光屏，可得到一个清晰的倒立、缩小的实像；在放大镜、照相机和投影仪中，成像规律与此类似的是照相机．（4）在上述实验的基础上，将蜡烛向远离透镜的方向移动，要在光屏上得到清晰的像则应将光屏靠近（远离/靠近）透镜，光屏上的像变小（变大/变小/不变）．（5）他将蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放，点燃蜡烛后，发现无论如何移动光屏总找不到像，其原因可能是物体在焦点上，不能成像．（写出一种即可）（6）若遮住凸透镜的下半部分，则烛焰在光屏上的成像情况是完整的像（选填“完整的像”、“一半的像”或“无法成像”）．（7）若把图2中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜，当“眼睛”戴上近视眼镜时，烛焰刚好在“视网膜”上成一清晰的像；若取下近视眼镜，则清晰的像会成在“视网膜”的前面（选填“前面”或“后面”）．（8）她先让一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑，如图2，测出该光斑到凸透镜的距离是10cm．则该透镜的焦距是10cm．（9）将蜡烛移到距凸透镜5cm处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到清晰的像，这时应从右侧透过凸透镜直接观察（选填“左”或“右”）．（10）若有一只苍蝇落到凸透镜上，则屏上能成完整的蜡烛的像（填“能”或“不能”）．（11）实验中随着蜡烛的燃烧，光屏上依然得到烛焰清晰的像，但光屏上像的位置却偏高，为了使像仍成在光屏的中央，则应向下（填“上”或“下”）调节凸透镜．或调节蜡烛使烛焰向上（填“上”或“下”）移动．（12）小霞在探究“凸透镜成像规律”的实验中：①当蜡烛到凸透镜的距离为20cm时，移动光屏，直到光屏上成清晰的倒立、等大的实像．则该凸透镜的焦距为10cm；②当蜡烛到凸透镜的距离为15cm时，移动光屏，直到光屏上成清晰的像，该成像规律在实际生活中的应用是投影仪（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；③当蜡烛到凸透镜的距离为12cm时，移动光屏，直到光屏上成清晰的像，此时观察像的大小，与②中所成像的大小相比变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）；④当蜡烛到凸透镜的距离为5cm时，为观察凸透镜成像特点，小霞应从上图中凸透镜的右（选填“左”或“右”）侧进行观察．（13）对于平面镜成像和凸透镜成像，从成“虚像”和“实像”的角度进行比较可知，平面镜能成虚像，凸透镜能成实像，也能成虚像．
科目：初中物理
来源：学年福建省宁化县九年级学业质量检测考试物理试卷（解析版）
题型：实验题
在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）在进行实验探究前，必须将烛焰、凸透镜和光屏的中心调到同一高度，这样做的目的是&&&&&&&&&&&&
。
（2）小宇所在的小组实验操作规范、测量准确，记录的实验数据如下表。根据表中信息可知凸透镜的焦距f为&&&&&&&
cm。
（3）在分析实验数据和成像性质时，小宇发现同一凸透镜成实像时，物距与像距以及像的大小之间有一定的关系，请你帮他写出来。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
。
科目：初中物理
在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）在进行实验探究前，必须将烛焰、凸透镜和光屏的中心调到同一高度，这样做的目的是&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&
（2）小宇所在的小组实验操作规范、测量准确，记录的实验数据如下表。根据表中信息可知凸透镜的焦距f为&&&&&&&
倒立、放大、实像
倒立、等大、实像
倒立、缩小、实像
（3）在分析实验数据和成像性质时，小宇发现同一凸透镜成实像时，物距与像距以及像的大小之间有一定的关系，请你帮他写出来。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&