文档介绍：光学基础知识可见光谱只是所有电磁波谱中的一小部分,人眼可感受到可见光的波长为 400nm( 紫色)~700nm( 红色)。红、绿、蓝被称为三原色(RGB) 。红色、绿色、蓝色比例的变化可以产生出多种颜色,三者等量的混合可以再现白色。补色的概念:从白色中减去颜色 A所形成的颜色,称之为颜色 A的补色(complementary color) 。白色-红色 red= 青色 cyan 白色-绿色 green= 洋红 magenta 白色-蓝色 blue= 黄色 yellow 白色-红色-绿色-蓝色=黑色补色的特点:当使用某个补色滤镜时,该补色对应的原色会被过滤掉。原色以及所对应补色的名称: 颜色再现有两种方式: 原色加法:三原色全部参与叠加形成白色,任意其中两种原色相加形成不参与合成的颜色的补色。原色减法:三补色全部参与叠加形成黑色,任意其中两种补色相加形成不参与合成的颜色的原色。原色加法比较简单,由原色叠加而形成其他颜色,但是应用较少;而原色减法是从白色中减掉相应原色而形成其他颜色,就是用补色来叠加形成其他颜色, 应用的场合比较多。光的直线传播定律:光在均匀介质中沿直线传播。费马定律:当一束光线在真空或空气中传播时,由介质 1投射到与介质 2 的分界面上时,在一般情况下将分解成两束光线:反射(reflection) 光线和折射(refraction) 光线。反射定律:反射角等于入射角。 i= i' 镜面表面亮度取决于视点,观察角度不同,表面亮度也不同。一个理想的漫射面将入射光线在各个方向做均匀反射,其亮度与视点无关, 是个常量。折射定律: n1 sin i= n2 sin r 任何介质相对于真空的折射率,称为该介质的绝对折射率,简称折射率(Index of refraction) 。公式中 n1 和 n2 分别表示两种介质的折射率。光的折射是由于光在不同介质的传播速度不同而引起的,取决于两种不同介质的性质和光的波长。一种介质的绝对折射率为: n= c/v (c是真空中光的速度, v为该介质中光的速度) 可以看出:在折射率较大的介质中,光的速度比较低;在折射率较小的介质中,光的速度比较高。光线的衍射: 在光的传播过程中,当光线遇到障碍物时,它将偏离直线传播,这就是所谓光的衍射。由于光的波长很短,在日常生活中很难察觉出衍射现象。衍射不仅使物体的几何阴影失去清晰的轮廓,在边缘还会出现一系列明暗相间的亮纹。焦点(focus) 与光轴平行的光线射入凸透镜时,理想的镜头应该是所有的光线聚集在一点后,再以锥状的扩散开来,这个聚集所有光线的一点,就叫做焦点。弥散圆(circle of confusion) 在焦点前后,光线开始聚集和扩散,点的影象变成模糊的,形成一个扩大的圆,这个圆就叫做弥散圆。不同的厂家、不同的胶片面积有不同的容许弥散圆(permissible circle of confusion) 直径的数值定义。一般常用的是: 画幅 24mm x 36mm 6cm x 9cm 4" x 5" 弥散圆直径 人的肉眼所感受到的影象与放大倍率及观看距离有很大的关系, 35mm 照相镜头的容许弥散圆,大约是底片对角线长度的 1/1000~1/1500 左右。前提是画面放大为 5x7 英寸的照片,观察距离为 25~30cm 。景深(depth of field) 在焦点前后各有一个容许弥散圆,呈现在底片面的影象模糊度,都在容许弥散圆的限定范围内。这两个弥散圆之间的距离就叫景深,即:在被摄主体(对焦点)前后,其影像仍然有一段清晰范围的,就是景深。景深随镜头的焦距、光圈值、拍摄距离而变化。对于固定焦距和拍摄距离, 使用光圈越小,景深越大。以持照相机拍摄者为基准,从焦点到近处容许弥散圆的的距离叫前景深,从焦点到远方容许弥散圆的距离叫后景深。景深的计算δ容许弥散圆直径 f 镜头焦距 F 镜头的拍摄光圈值 L 对焦距离Δ L1 前景深Δ L2 后景深ΔL 景深前景深Δ L1= (FδL 2 )/ (f 2+Fδ L) (1) 后景深Δ L2= (FδL 2 )/ (f 2–Fδ L) (2) 景深ΔL=Δ L2 +Δ L2 = (2f 2FδL 2 )/ (f 4-F 2δ 2L 2) 从公式(1) 和(2) 可以看出,后景深>前景深。由景深计算公式可以看出,景深与镜头使用光圈、镜头焦距、拍摄距离以及对像质的要求(表现为对容许弥散圆的大小)有关。镜头光圈越大,景深越小;镜头焦距越长,景深越小;焦距越短,景深越大; 拍摄距离越近,景深越小。 200/ 对焦在 5m 时, f/ 的景深 200/+2X=400/ 对焦在 5m 时, f/ 的景深δ δ