巡天照相機(jī)

每年都會(huì)發(fā)生的流星雨名單最近變得更長(zhǎng)了。包括來自英仙座、獅子座和雙子座流星群的86次此前未知的流星雨事件，如今加入了這一經(jīng)常上演的壯觀景象中。天文學(xué)家利用原本用于留意竊賊但后改作監(jiān)視在地球大氣層中燃燒的宇宙碎片的攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)了這些流星“秀”。

最新發(fā)現(xiàn)的流星雨雖然微弱但很重要：每一場(chǎng)都是在地球穿過一顆彗星或小行星留下的粒子軌跡時(shí)造成的，因此描繪它們能揭示此前未知的塵埃來源。 2100433B

就像小孩兒玩的樂高積木，高新巡天照相機(jī)（AdvancedCameraforSurveys，ACS），將會(huì)取代暗天體照相機(jī)（FaintObjectCamera，F(xiàn)OC）的位置。FOC已經(jīng)工作了12年了，是哈勃空間望遠(yuǎn)鏡（HubbleSpaceTelescope，HST）原先所攜帶的設(shè)備中剩下的最后一部。在光學(xué)矯正系統(tǒng)的幫助下，F(xiàn)OC成為了HST的鷹眼，它的成像分辨率可以達(dá)到0.05"。但是這十年來的技術(shù)發(fā)展使得0.05"的分辨率已不足為奇了，事實(shí)上，ACS可以捕捉到更暗弱的天體，而且影像具有更高的分辨率。

確切的講，ACS由3臺(tái)成像設(shè)備組成：大視場(chǎng)照相機(jī)（WideFieldCamera，WFC）、高分辨率照相機(jī)（HighResolutionCamera，HRC），以及聽起來很刺激的太陽目眩照相機(jī)（SolarBlindCamera，SBC）。其中每一臺(tái)設(shè)備都是為不同的觀測(cè)精心設(shè)計(jì)的——但是，最后一部相機(jī)并不是用來觀測(cè)太陽的。

在新設(shè)備中，將被委以重任的當(dāng)屬大視場(chǎng)照相機(jī)。它的設(shè)計(jì)原則就是盡可能多的收集和分析來自遙遠(yuǎn)星體所發(fā)出的光。它的核心部件是兩塊耦合在一起的CCD，每一邊都有4096個(gè)像素——總共大約有17百萬個(gè)像素。與之形成對(duì)比的是，現(xiàn)近HST上最著名的設(shè)備——大視場(chǎng)行星照相機(jī)2（WildFieldandPlanetaryCamera2，WFPC2）僅有2.6百萬像素。新相機(jī)的視場(chǎng)可以達(dá)到3.4平方角秒，是WFPC2的2倍，而且0.05"的分辨率也將近是WFPC2的0.09"分辨率的2倍。

更為重要的是，WFC可以接收來自HST2.4米主鏡的44%的光子，而WFPC2的接收率只有14.5%，WFC是它的3倍。用HST的ACS小組的話來說，更大視場(chǎng)以及更高的接收率使得HST的觀測(cè)能力提高了10倍

照相機(jī)調(diào)焦裝置的作用在于調(diào)整攝影鏡頭與膠片的距離，讓像平面落在膠片上。不同的照相機(jī)使用不同的聚焦裝置，要根據(jù)具體情況選擇最佳的方法。

照相機(jī)鏡頭的調(diào)焦通常采用下述三種方式進(jìn)行：改變像距；改變焦距；固定焦點(diǎn)。

定焦點(diǎn)照相機(jī)改變像距的調(diào)焦方式

照相機(jī)鏡頭對(duì)無窮遠(yuǎn)物體對(duì)焦時(shí)，它成像在鏡頭的焦平面上。當(dāng)攝影距離(指被攝體到照相機(jī)鏡頭前節(jié)點(diǎn)之間的距離)縮短時(shí)，如10m，5m，3m……，像距會(huì)拉長(zhǎng)。而實(shí)際上，照相機(jī)膠片位置是相對(duì)不變的，因此只能將整個(gè)鏡頭向前伸出有限距離，以保證像點(diǎn)正確地落在膠平面上，保持像面的清晰度。這種保持鏡頭焦距不變而改變像距的調(diào)焦方式又稱為整組調(diào)焦。

這種調(diào)焦方式在使用時(shí)，只需轉(zhuǎn)動(dòng)鏡頭上的調(diào)焦環(huán)，調(diào)焦環(huán)上刻有與調(diào)焦量對(duì)應(yīng)的底片與被攝景物之間的距離標(biāo)尺，調(diào)焦環(huán)帶動(dòng)鏡筒上的多頭螺紋，讓鏡頭產(chǎn)生軸向移動(dòng)，使鏡頭的焦點(diǎn)落在膠平面上。由于是整組移動(dòng)鏡頭，鏡片之間的相對(duì)位置固定不變，因此這種調(diào)焦方式能始終保持鏡頭的成像質(zhì)量處于最佳狀態(tài)。

定焦點(diǎn)照相機(jī)改變焦距的調(diào)焦方式

通過移動(dòng)鏡頭中某組鏡片的軸向位置，從而稍微變動(dòng)鏡頭的焦距，以使物距變化時(shí)能保持像距不變。這是最常采用的調(diào)焦方法之一。這種調(diào)焦方式的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)焦時(shí)整個(gè)鏡頭的位置可保持不動(dòng)，調(diào)焦量小，調(diào)焦機(jī)構(gòu)較簡(jiǎn)單。變焦鏡頭多采用這種調(diào)焦方式。

定焦點(diǎn)照相機(jī)固定焦點(diǎn)方式

一些消費(fèi)型的簡(jiǎn)易照相機(jī)具有固定的焦點(diǎn)，拍攝者并不能改變其焦點(diǎn)，即不管物距多少，照相機(jī)的鏡頭與膠片之間的距離始終固定不變，這種調(diào)焦方法稱為固定焦點(diǎn)法。固定焦點(diǎn)的照相機(jī)可以保證距照相機(jī)幾米以外的被攝體都具有一定的清晰程度，而這個(gè)距離以內(nèi)的被攝體就會(huì)逐漸模糊不清。使用固定焦點(diǎn)的照相機(jī)，只要依據(jù)照相機(jī)的說明書將拍攝距離控制在其允許的范圍就可獲得不錯(cuò)的影像。

焦距標(biāo)尺

照相機(jī)鏡頭筒的中央有一個(gè)標(biāo)記，就是聚焦標(biāo)尺或距離標(biāo)尺，它是一系列以英尺或米為單位的數(shù)字標(biāo)記。假設(shè)要聚焦2米遠(yuǎn)的景物，轉(zhuǎn)動(dòng)鏡頭筒直至距離標(biāo)尺上的數(shù)字2對(duì)準(zhǔn)中央的標(biāo)記，如圖1所示。這時(shí)，距鏡頭2米遠(yuǎn)的任何物體都可以形成最清晰的可能影像。

聚焦標(biāo)尺上的距離標(biāo)記是從鏡頭能夠聚焦的最近距離開始，一直到被稱作無窮遠(yuǎn)的某個(gè)距離，這個(gè)距離以外的所有東西都將是清晰的。鏡頭上的無窮遠(yuǎn)用符號(hào)

調(diào)焦驗(yàn)證

使用聚焦標(biāo)尺確實(shí)可以非常準(zhǔn)確地調(diào)焦，但是使用聚焦標(biāo)尺本身不是非常方便，因?yàn)橐獪y(cè)量出被攝體的距離并不是，件輕易的事情，而估計(jì)距離又可能不那么準(zhǔn)確。所以，很多照相機(jī)都會(huì)提供一種既快捷又方便的聚焦方法，它也被稱為調(diào)焦驗(yàn)證方法，以驗(yàn)證照相機(jī)凋焦工作是否準(zhǔn)確。

調(diào)焦驗(yàn)證裝置一般位于照柏機(jī)取景器內(nèi)，可以使照相機(jī)瞄準(zhǔn)被攝體，而且能夠讓被攝體準(zhǔn)確聚焦在膠片上。不同照相機(jī)的調(diào)焦驗(yàn)證裝置是不一樣的，常見的調(diào)焦驗(yàn)證方式主要有：磨砂玻璃式；裂像式。

(一)磨砂玻璃式

鏡頭成像在磨砂玻璃上，根據(jù)磨砂玻璃屏上的影像清晰與否來判斷調(diào)焦是否準(zhǔn)確，這種凋焦方式也被稱為對(duì)比法。當(dāng)景物輪廓呈現(xiàn)任磨砂玻璃屏上時(shí)，影像輪廓邊緣越清晰，則它的亮度梯度就越大，或者說景物邊緣處與它的背景之間的對(duì)比度就越人。反之，離焦的像，它的輪廓邊緣就模糊不清，亮度梯度或?qū)Ρ榷染拖陆怠，F(xiàn)在影樓中常用的大型照相機(jī)就使用這種方式。

(二)裂像式

裂像式是比較流行的調(diào)焦方式，在對(duì)焦板位置上放置裂像光楔或微棱鏡，當(dāng)焦點(diǎn)正好位于裂像光楔的交點(diǎn)上或微棱鏡的頂點(diǎn)上的時(shí)候，攝影師看到的只是一個(gè)清晰的像點(diǎn)；當(dāng)焦點(diǎn)偏離上述位置時(shí)，通過裂像光楔看到的是兩個(gè)分開的像，而通過微棱鏡看到的則是許許多多分開的像，這會(huì)造成影像模糊的感覺。用裂像光楔和微棱鏡對(duì)焦板對(duì)焦就是根據(jù)這個(gè)原理進(jìn)行的。

因?yàn)閷?duì)焦平面與膠平面完全共軛，攝影師只需通過眼睛觀察相當(dāng)于膠片成像平面的對(duì)焦屏。只要對(duì)焦屏上的裂像重合和微棱區(qū)影像是清晰的，則膠平面上的像就是清晰的；反之，對(duì)焦屏上的像不清晰，則焦平面上的像也不清晰。對(duì)焦屏的形式很多，如磨砂玻璃狀、微圓錐面狀、微棱鏡狀、帶裂像光楔的、帶環(huán)帶透鏡的等。

自動(dòng)調(diào)焦

隨著照相機(jī)自動(dòng)化程度的不斷提高，具有自動(dòng)聚焦功能的照相機(jī)得到了廣泛應(yīng)用。它可以根據(jù)被攝體的距離，由電子集成電路指令鏡頭前后移動(dòng)，使之達(dá)到準(zhǔn)確的調(diào)焦位置，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)焦。具有自動(dòng)調(diào)焦功能的鏡頭上一般會(huì)標(biāo)明AF。

自動(dòng)聚焦的測(cè)距方式主要有光電檢測(cè)自動(dòng)聚焦、紅外線自動(dòng)聚焦、超聲波自動(dòng)聚焦、眼控自動(dòng)聚焦等很多種，自動(dòng)對(duì)焦的方法主要有以下幾種：中央重點(diǎn)自動(dòng)對(duì)焦；區(qū)域自動(dòng)對(duì)焦；眼控五點(diǎn)對(duì)焦。

(一)中央重點(diǎn)自動(dòng)對(duì)焦

即以取景器中央點(diǎn)為對(duì)焦區(qū)域的對(duì)焦方法。自動(dòng)對(duì)焦感應(yīng)器在進(jìn)行動(dòng)體攝影時(shí)可發(fā)揮較大優(yōu)勢(shì)。使用重點(diǎn)區(qū)域?qū)垢袘?yīng)器時(shí)，要保持主體任最中央的位置。

使用中央重點(diǎn)自動(dòng)對(duì)焦對(duì)于拍攝運(yùn)動(dòng)的物體具有很大的優(yōu)

(二)區(qū)域自動(dòng)對(duì)焦

取景器中央形成一個(gè)橢圓的對(duì)焦區(qū)域，有的可以占到取景器的20%以上，龐大的對(duì)焦區(qū)域有利于拍攝遠(yuǎn)離中心的被攝體。

例如佳能EOS3相機(jī)的45點(diǎn)區(qū)域?qū)瓜到y(tǒng)。在顯示屏幕上，45個(gè)對(duì)焦點(diǎn)密密地排布在一個(gè)8mm×15mm的橢圓型區(qū)域內(nèi)，覆蓋了取景器面積的23%。被攝體可以豎直地或者對(duì)角線地在45點(diǎn)區(qū)域自動(dòng)對(duì)焦的橢圓內(nèi)運(yùn)動(dòng)，對(duì)焦點(diǎn)可以跟蹤被攝體，保持對(duì)焦。

(三)眼控五點(diǎn)對(duì)焦

眼控對(duì)焦可以簡(jiǎn)單地理解為，當(dāng)攝影師觀看景物時(shí)，眼睛會(huì)自動(dòng)注視著最關(guān)心的主體，只要在照相機(jī)取景器內(nèi)注視主體，鏡頭便會(huì)立刻自動(dòng)對(duì)焦。照相機(jī)內(nèi)的眼控自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)在運(yùn)作過程中，先由取景器內(nèi)的紅外線發(fā)光二極管發(fā)出一束紅外線，經(jīng)眼球反射至感應(yīng)器，照相機(jī)檢測(cè)運(yùn)算系統(tǒng)分析反射回來的訊息，然后選擇適當(dāng)?shù)膶?duì)焦點(diǎn)。

佳能EOS5相機(jī)的眼球控制對(duì)焦系統(tǒng)運(yùn)用了五個(gè)對(duì)焦點(diǎn)操作，它們?cè)趯?duì)焦屏幕中心橫向排列。只要把視線注視其中一個(gè)點(diǎn)，鏡頭便會(huì)自動(dòng)向位于該點(diǎn)的主體對(duì)焦。由于每個(gè)人的眼球大小、形狀不同，眼球控制對(duì)焦系統(tǒng)需要經(jīng)過簡(jiǎn)單的程序設(shè)定，可以存儲(chǔ)五位使用者的眼球資料。使用時(shí)，不同使用者只需選取自己的眼球資料記憶，就可開始操作 。