探索数码摄影的奥秘－镜头的工作原理

3.1 光线的工作原理

　　摄影是一门研究光的艺术，因为光包含了所有颜料和染料的色彩，并且它还能够穿过凝胶和滤镜，而缺光的时候就会产生阴影。光线是能够影响人类生活的最基本的元素之一，光是生命之源，没有光就没有地球上的能量，因为除了可见光之外，在地球内部还潜藏着诸多由光所产生的能量。事实上，直到现在为止我们还不能完全地了解什么是光，甚至当今的科学家对于光的理解仍存在诸多矛盾之处，如果你近近地凝视着一束光线，你会感受到世间万物的光怪陆离，我们不一定去探寻光的奥秘，只要能合理地利用光就足够了。

1.光是一种能量形式，它以电磁波的形式存在于宇宙之中，是诸多能源中的一种。光能以波的形式传播，我们把波的两个波峰间的距离称为波长，波长的长短决定了存在于大自然中能量的特殊形态。如上图所示，人类能够看到的光仅为图中一段很短的被称为可见光的波段。我们把这种光称为“波段光”，人类是看不到其波长的，我们只能以“热”的形式感受到它们的存在。我们根据波长的长短发明了很多测光仪器，不仅能够测到红外线，而且还能测到波长相对较短的紫外线等。

3.光线也可以用粒子的形式来进行定义，每个粒子都携带着一定数量的能量。测光表就是根据上述特性来测光的。从本质上讲，测光表就是根据在感光表面上所测得的粒子数量来测出光的数值。光粒子中的能量大小与光的波长具有一定的关系，波长越短，波所具有的能量就越大（或许很多人会觉得红光和黄光的能量会比较大，因为它们是暖色，但事实上，蓝光所具有的能量比红光和黄光要更多一些）。光波中各种颜色的能量差异对摄影来讲并没有太大的关系和用处，所以我们可以忽略这层关系。

4.光照射到空气中会像池塘的涟漪一样渐渐散开。如果光照射过一个洞口或照射过一个物体的边缘，那么光会以洞口或边缘为中心（如上图所示）照射到前方。其实，光波不是完全步调一致的，它们之间的布列结构是不一致的。比如说，一些波长的顶端会触及到另一些波长的底端，从而彼此抵消并产生衍射现象。根据上述原理，我们可以解释为什么聚光灯和手电筒的光束并不能照射出完美的圆形光影。

5.由于光波会散射，所以光波会变得越来越薄，照射的范围也会越来越大，光波中所含的能量也会变得越来越弱。这一原理对摄影来说十分重要。例如，我们用闪光灯拍摄一个距离相机5英尺远的物体，其亮度会比在日常拍摄距离相机10英尺远的物体的亮度整整高出4倍左右，这就是摄影对上述原理的实际应用。