照相機（Camera）

照相機（Camera）
臺中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯

所謂照相機是指利用光學成像原理，使影像記錄在底片或磁碟、光碟、記憶卡等數位資料儲存裝置中。依照資料儲存的方式，可以分為類比相機(analog camera)(或稱為底片相機)與數位相機(digital camera)。依照機械操作的程序，可以分為自動相機(或稱為傻光相機)、單眼相機。自動相機具有許多自動偵測的模組，因此只要按下快門鍵，照相機會自動選擇焦距、光圈大小與快門的反應時間，適合入門的初學者使用。

相機的主要結構可以分為:光圈、快門、鏡頭、和底片。

光圈是利用一個可以調整大小的小孔來控制進入鏡頭內的光量，一般而言，在陰天或下雨天，光線比較不足，因此我們會用較大口徑的光圈；相對地，如果是在正午的室外，我們就要使用較小的光圈，以避免曝光過度，反而使影像模糊。

快門也是另外一種控制光量的裝置，一般而言，如果是靜態的影像，或是拍攝長時曝光需求的天文攝影術，我們選擇快門時間會比較長，透過長時間的曝光，可以拍出肉眼不易觀察的現象。相對地，如果拍射動態影像，因為影像變化時間短，所以這時需選擇使用較快的快門，才不致使影像因重疊過多而模糊。另外，如果拍攝的是極快速的影像，則需使用高速照相機，例如:在物理學裡有名的自由落體實驗，藉由高速照相機，物體落下的距離可以被精確的紀錄與測量，在與牛頓等加速度的公式互相比較，就可以算出當時的重力加速度。目前，在許多運動中，例如:百米賽跑、賽馬、網球…等比賽項目，都已經開始利用高速照相機來輔助判決。

照相機的鏡頭是一組凸透鏡所構成的透鏡組，藉由調整透鏡與底片的距離，就可使遠近不同的物體，聚焦於底片上。因為要使底片感光需要聚焦光能轉變成化學能，因此使用透鏡組必須使用凸透鏡，方能使成像為實像，因此不可使用凹透鏡來當作此一透鏡組。

底片是利用溴化銀作成的感光材料，當光線聚焦時，銀離子吸收光能而析出，因此曝光部分為黑色，反之，未曝光部分為白色。因為這種底片與實際生活黑白恰好相反，因此屬於一種”負片”。當影像儲存材料不再使用底片，這時需使用電荷耦合裝置(Charge Couple Device，簡稱為CCD)，利用CCD，可以把影像轉換成數位資料，再配合資料儲存裝置，如記憶卡、硬碟、光碟等，即可記錄下數位影像。

參考資料: http://en.wikipedia.org/wiki/Camera