【互相学习】摄影技巧 {2}

Ｘ．韓學長√

现代物理学认为传播光波的连续物质是电磁场，它也是一种连续的、静止质量为零的物质。它充满宇宙空间任何一点。光的传播即是其场强周期性变化的表现（法拉弟将它想像为电场力线的横振动）。电磁场是有方向性的，如电场有正负，磁场有南北极，这样也可以解释它的偏振光现象。

    我们继续用电磁场的理论阐述光的特性。当电磁场的扰动强度更强时，光波的能量也越大，对可见光来说就是越亮。同时，当电磁场的波动频率越高时，由于光在真空中的传播速度不变，所以光的波长也越短，这时可见光看上去更蓝。波长越短的时候，光的能量也越大，因此许多感光材料都是率先对蓝光或紫外线感光。

好了，到此好象很完美了。但进入微观状态下时，人们发现感光材料在感光时是分子中电子的能量状态（势能）发生了变化，例如电子轨道的改变，而这个改变是不连续的。例如有的感光材料无论在红光下曝光多长时间都不会感光，这说明这些电子只有在吸收了一份足够大的能量时才会改变势能，而这份能量不能由几份低能量去替代。这又让我们不得不将光想像成一粒一粒独立的光子。当然还有一种变通的解释方法，即电磁场传播的能量具有量子特性，它是一份一份的。尽管这时我们已经很难用宏观的现象去想像它，但还算说得过去。

其实最难将它想像为波的还是光的一些宏观表现。如我们前面所说的光束对物体表面产生压力，光线在引力场作用下会产生弯曲。所有这些都说明光的传播含有物质的传播，或者说光是含有质量的。由于在微观场合下下，光表现得更象有质量的粒子，所以这时我们多用光子来称呼光，而不是用光波来称呼。

    现代物理学为了避免人们在想像光时借用人们熟知的一些宏观物理现象，干脆用数学来表示，所有的光学现象都有对应的数学描述，经过近100年的修饰，这些公式中相悖之处也逐渐被消除，因此我们在实际应用中就不要去想像光的形象，套用这些公式就好。

3.1.2
光速与折射率

可能有许多人还不知道，光在真空中的速度是不变的。就是说当一个彗星向我们飞来和离我们而去时，光速不会加快或减慢而变得更蓝和更红。声波却是如此，火车开来时，汽笛的声音高亢，离去时变得低沉。

    直到最近的测试结果，真空中的光速是299792458（米/秒），通常都近似称每秒30万公里。在迄今为止的所有试验中，真空中的光速都是最高速度，因此被人们想像为这是一个极限速度。任何物体一旦达到此速度再如何努力加速都不可能超越，它又是一种与参照系无关的速度，无论你在什么运动速度的物体上观察它都是不变的。当我们承认它为一客观事实后，就产生了爱因斯坦的狭义相对论。狭义相对论的另一基础是相对性原理，即如果没有其它参照系，我们不能确定所处系统是静止还是做匀速直线运动。其中光速不变原理最重要，与原子弹爆炸有关的质能公式就出自于此。质能公式还比较好地解释了光为何有质量，但在许多情况下看上去又只有能量——因为它只有动质量，且动质量恰好等于能量E/c2（光速平方），其没有表现出能量的静止质量为零。

    不过光在进入其它介质，如光学玻璃中速度就发生了变化，由于真空中的光速是极限速度，所以这些变化肯定是变慢。设真空中的光速为c，介质中的光速为v，则


n=c/v

其中n为这种介质的折射率。折射率是随波长变化的一个函数，图3-1-3是不同材料的折射率随波长变化的曲线。可以看出萤石在可见光段最接近水平线（不太随波长变化），所以它是迄今为止最好的低色散材料。

    从图3中还可以看出，这些无色透明材料在可见光范围内的折射率都随波长变短而增大。这属于正常色散。而一些有色材料就会出现反常现象，叫做反常色散。如使用有色的滤光镜就会在被吸收的波长附近产生反常色散。
  
　


3.1.3
光的物理度量

    现在我们要开始定量地描述光了。尽管我们对光的本质可能还了解的不彻底，但这不影响我们对它的表现进行定量的度量。

    光最基本的物理量当属波长，通常用λ表示。波长的单位是纳米nm，即10-9米。可见光通常在400-750nm之间。波长短于400nm的叫紫外线，长于750nm的叫红外线。由于常用的感光材料对可见光波长范围之外的光也感“兴趣”，所以我们不妨将研究的眼光放大一些。

    如果以量子的观点去看光子，每个光子的能量与它的波长成反比，即400nm的紫光光子的能量比750nm的红光光子能量大将近一倍。因此短波长光的“物理活性”更高，更容易激发物理化学反应。

    在摄影数字化后，我们接触到越来越多的光电材料，这些材料的反应多是量子级的，因此在宏观光学之外再多了解一些光在量子级的表现更能理解这些材料在不同情况下的表现。

    光的宏观物理度量中很重要的一项是辐射度度量，它是我们后来的光度学和色度学的基础，因此我们需耐心地理解它的表达方式和单位。

    先是最简单的概念：辐射功率 φe

    定义为每秒发出或通过的光能，单位是瓦。

    在摄影时，我们通过测光表测试的是物体表面的亮度或光源的照度，实际上我们也是在用一种光电转换设备来测试物体表面的辐射亮度或光源的辐射照度，然后乘以一个视见系数转换成光亮度和照度。

    要用到微分的概念：辐射强度
Ie


Ie=dφe/dΩ    单位：瓦/球面度

    这个概念理解起来困难一些，特别是没有学过微积分的人。不过我们来细细分析一下也不太难。对于一个发光点，我们取一个很小的锥体对准这个点，通过这个锥体的所有光功率dφe除以这个锥体占据的球面度dΩ就是这个点光源在给定方向（锥体轴线所指方向）上的辐射强度。这个锥体越小测出在给定方向上的辐射强度就越精确，小到了无穷小，便成了上面的微分公式。d表示取一个无穷小的值。dΩ就是一个无穷小锥体的立体角度。

    辐射亮度 Le


Le=dIe/(dS cosθ)
单位是：瓦/（球面度·米2）

    有了上面的经验，理解这个公式就容易一点了。不过我们可以看出，亮度的定义还是相当复杂的。与上面的区别是，我们这次拿了一个截去尖端的截锥体对准发光体的一部分，将通过这个锥体的光功率φe除以锥体占据的球面度dΩ和锥体尖端的面积dS，如果这个锥体不垂直于发光表面，还要再除以锥体轴线和发光表面法线夹角的余弦cosθ。它的值相当于发光体在单位面积，单位球面角垂直于发光表面的辐射功率。

    要注意的是，我们在拍照时并不考虑被摄物体发光表面的方向，而是将它看成是一个面向相机的平面发光体来看待的，因此这时用到的亮度公式应去掉上式中的cosθ。即cosθ=1，相当于发光面垂直于相机镜头的光轴。

    辐射照度 Ee


Me=dφe/dS
单位：瓦/米2

    辐射照度就比较好理解了，就是单位面积上受到的光幅射功率。之所以这里用到的微分，主要考虑到受光面如果接受的光照度不同时可以更准确地描述每一点的辐射照度。如当镜头成像投射在胶片平面上时，每个微小面积上受到的光功率都是不同的。

    注意我们这里一直讨论的都是辐射度，当一束很强的800nm波长的光投射在胶片平面或测光元件上时，它的辐射照度值是很高的，但按我们后面将要讨论的光照度来计算它的值就为零。因为它对我们的眼睛完全没有光的刺激，但由于它有很大的能量，因此它可能使胶片感光或使测光元件动作。

    由于光度学和色度学描述的是人类的一种生理现象，因此我们不在这里讨论。





04-06


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1983年，Wacom率先研制并将数位板和无线压感笔投入市场，初期主要用于电脑辅助CAD设计，取得了很大的成功。 1988年Wacom的数位板和无线压感笔开始进入欧美市场，不仅在电脑辅助CAD设计，更在DTP市场掀起狂潮。Wacom有效地解决了电脑笔输入的难题，随着电脑技术与电脑软件的技术发展，在多个领域创造着高效与完美。Wacom公司的产品不仅在电脑辅助CAD设计、DTP、CG等领域占据着支配地位，更已成为业界最高技术与最新潮流的引领者。
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Wacom数位板目前已占有世界市场的60%以上。除日本总公司外，Wacom在美国、德国与中国设有分公司，并在欧美及亚太地区都设有公司或办事机构。Wacom美国公司位于华盛顿州温哥华，在全美有76家代理商，业务覆盖整个美洲，并且在Web上建立WacomDirect直销业务。德国部成为欧洲的销售中心，亚太地区有分公司和代理商分布的地区为：中国、台湾省、菲律宾、印度尼西亚、新西兰、澳大利亚、印度、巴基斯坦、新加坡、泰国、韩国、马来西亚、香港特区、布鲁内、马尔代夫等。2000年5月Wacom在北京建立了中国全资子公司。全面致力于中国数码图形影像事业的发展。
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Wacom发展史
1983 成立于日本琦玉县
1984 推出世界上第一款无源无线数位板
1988 德国子公司成立-Wacom Europe GmBh (WEG)
1990 Walt Disney 使用Wacom笔创作“美女与野兽“大型动画
1991 美国子公司成立-Wacom Technology Corp. (WTC)
1994 同时投上一票

绿豆沙甜甜

如果这里有头晕的符号的话..我一定会选这个表情.

zhaicheng

是物理学??????

mygodread

没图啊？？？？？？？

honey-ct

互相学习啊

qwargcv

学习学习了