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相机工作原理

轻轻一按,你的相机就把光子转换为了比特。于是一张相片就保存到了你的 iPhone 里。

让我们假设一下你身处室外,环顾四周。三亿里之外,太阳无时无刻不在发射光子。它们需要花上 8 分钟之久才能到达我们舒适的星球。有一些光子撞击到你周围的物体,并反射到你眼睛的视网膜上,这会使你的大脑以这些物体为基准,创建一副图像,我们将其称之为视觉。

摄影要做的就是捕获这幅图像。摄影是在 200 年前被发明的,但在此之前的好几千年里,人类已经通过绘画的方式来捕捉他们所看到的东西了。

我们中的很多人其实每天都相机不离身:当今智能手机已经是最常用的相机之一了。在数码摄影的时代之前,摄影通常是记录在纸上或者胶卷上的。而今天,摄影将光转换为比特信息。

这篇文章将带你探索这一切是怎么发生的:智能手机的相机到底是如何工作的。

快门速度,感光度 (ISO),光圈

在我们深入将光子转换为 JPEG 文件之前,我们先来看看相片的一些基本概念。这些概念不仅在过去的胶卷摄影时有效,在今天也是同样的。在不久之前,几乎所有的摄影都是通过胶卷完成的。与今天使用数码感光器不同,那时候成像依赖的是受光照影响的生化反应。但因为在拍摄相片中其他所有东西都遵循同样的原则,所以对笨重的胶卷相机和胶卷摄影适用的规律一样会在使用 iPhone 拍摄时适用。

进光量

拍摄一张相片的过程有时候被称之为曝光。曝光也指单位面积上光的数量。为了相片亮度合适,光的数量也需要在一定的范围内。如果我们没有捕获足够的光,那么相片就