數(shù)學思維在攝影藝術中的延伸

1、數(shù)學思維在攝影藝術中的延伸數(shù)學思維在攝影藝術中的延伸摘要摘要:攝影從技術上來講本身就是一門科學。在膠片時代，膠片的制造、曝光、顯影、定影，照片的沖洗、印制就是一個化學過程。在數(shù)碼時代，攝影更是與數(shù)學、物理及計算機技術密不可分。這份讀書報告主要是通過數(shù)學思維和所學的數(shù)學知識探討闡述幾個攝影基本理論與數(shù)學之間的關系，讓更多的愛好者輕松地進入攝影的天地。關鍵詞鍵詞:光量的體積概念光圈數(shù)值的數(shù)學關系色彩空間的數(shù)學意義直方圖在重慶大學在重慶大學我

2、周圍喜歡攝影的朋友大多是理科生我周圍喜歡攝影的朋友大多是理科生而我們?yōu)榱嗽诙覀優(yōu)榱嗽诙虝r間內(nèi)解決攝影技術技巧問題，我們常常通過物理、數(shù)學的方法短時間內(nèi)解決攝影技術技巧問題，我們常常通過物理、數(shù)學的方法來解釋攝影技術和原理，往往比所謂的多拍多練習的經(jīng)驗論和書中來解釋攝影技術和原理，往往比所謂的多拍多練習的經(jīng)驗論和書中所講的文字概念收獲額更多。實踐證明，對于攝影這個愛好的學習所講的文字概念收獲額更多。實踐證明，對于攝影這個愛好的學習我們能

3、通過利用我們所培養(yǎng)數(shù)學思維和已有的數(shù)學知識我們能通過利用我們所培養(yǎng)數(shù)學思維和已有的數(shù)學知識讓更多的同讓更多的同學與朋友更加輕松的跨入攝影的門檻學與朋友更加輕松的跨入攝影的門檻進入攝影的新世界里來進入攝影的新世界里來.一、光圈數(shù)值之間的數(shù)學關系一、光圈數(shù)值之間的數(shù)學關系單反，是常用的攝影工具，眾所周知，其必然有鏡頭的裝配，單反，是常用的攝影工具，眾所周知，其必然有鏡頭的裝配，而所有鏡頭上都標注著一組光圈數(shù)值，如而所有鏡頭上都標注著一組光圈

4、數(shù)值，如…2.8，4.0，5.6，8.0，11，16，22...，仔細分析，相鄰數(shù)值都是，仔細分析，相鄰數(shù)值都是（根號（根號2）倍的關系；每相隔的的關系；每相隔的一對數(shù)字都是倍數(shù)關系，而且數(shù)字越大光圈越小，數(shù)字越小光圈越大，前一個一對數(shù)字都是倍數(shù)關系，而且數(shù)字越大光圈越小，數(shù)字越小光圈越大，前一個數(shù)字正好是后一個數(shù)字曝光量的一倍。這些數(shù)字是如何確定的？相互關系如何數(shù)字正好是后一個數(shù)字曝光量的一倍。這些數(shù)字是如何確定的？相互關系如何？下面

5、予以證明：？下面予以證明：以上的一組數(shù)字寫全了應該是以上的一組數(shù)字寫全了應該是…F2.8，F(xiàn)4.0，F(xiàn)5.6，F(xiàn)8.0，F(xiàn)11，F(xiàn)16，F(xiàn)22…，F(xiàn)是鏡頭的標準焦距，是鏡頭的標準焦距，F(xiàn)2.8表示是標稱表示是標稱2.8光圈光圈時鏡頭的光圈直徑，其實光圈大小就是鏡頭進光面積的大小。如果時鏡頭的光圈直徑，其實光圈大小就是鏡頭進光面積的大小。如果當我們假定當我們假定ISO=100為固定值時，實際上，曝光量（為固定值時，實際上，曝光量（EV值）

6、就值）就主要與光圈（主要與光圈（F）和曝光時間（）和曝光時間（T）有關，如果把光圈類比成數(shù)學中）有關，如果把光圈類比成數(shù)學中的面積，曝光時間類比成數(shù)學中的高度或長度，曝光量（的面積，曝光時間類比成數(shù)學中的高度或長度，曝光量（EV值）就值）就有了體積的概念，一定體積的物體就相當于一定量的曝光量，曝光有了體積的概念，一定體積的物體就相當于一定量的曝光量，曝光量多了，就會過曝；曝光量少了，就會欠曝。一個單位體積的原料量多了，就會過曝；曝光量少

7、了，就會欠曝。一個單位體積的原料可以做成各種形狀的物體，但體積總量不變。比如：一兩面粉可以可以做成各種形狀的物體，但體積總量不變。比如：一兩面粉可以做成大大的、薄薄的煎餅，也可以做成中等大小、中等厚度的燒餅做成大大的、薄薄的煎餅，也可以做成中等大小、中等厚度的燒餅，同樣可以做成細細的、長長的面條，但是總量只能是一兩。按照，同樣可以做成細細的、長長的面條，但是總量只能是一兩。按照攝影中的攝影中的“互易律互易律”原理，曝光量（原理，曝光量（

8、EV值）確定以后，就有多種曝光值）確定以后，就有多種曝光組合，大光圈、快速度曝光組合就相當于上面說的煎餅，適合拍攝組合，大光圈、快速度曝光組合就相當于上面說的煎餅，適合拍攝小景深的影像，如人像、花卉等；小光圈、長時間曝光組合就相當小景深的影像，如人像、花卉等；小光圈、長時間曝光組合就相當于上面說的面條，這是慢門技術，適合拍攝大景深的影像，如風光于上面說的面條，這是慢門技術，適合拍攝大景深的影像，如風光照片。像中等光圈、中等速度曝光組合，

9、這種模式會在不大不小的照片。像中等光圈、中等速度曝光組合，這種模式會在不大不小的光圈、不快不慢的速度中博弈，基本適合任何場景的組合，不會攝光圈、不快不慢的速度中博弈，基本適合任何場景的組合，不會攝影的朋友可以用這種模式拍出一張相對滿意的照片。影的朋友可以用這種模式拍出一張相對滿意的照片。綜上所述，以上數(shù)學模型中的綜上所述，以上數(shù)學模型中的EV、F、T、ISO是互為函數(shù)關系是互為函數(shù)關系的。把自變量和因變量討論清楚了，這幾種常見的曝光模式

10、也就明的。把自變量和因變量討論清楚了，這幾種常見的曝光模式也就明白了。白了。```三、三、RGB色彩空間的數(shù)學意義色彩空間的數(shù)學意義一幅好的照片，不僅僅取決于曝光與構圖的的精妙控制，也包一幅好的照片，不僅僅取決于曝光與構圖的的精妙控制，也包含顏色給人的眼前一亮。在數(shù)碼相機日益發(fā)展的鏡頭，無論是單反含顏色給人的眼前一亮。在數(shù)碼相機日益發(fā)展的鏡頭，無論是單反還是顯示器本身，對其色彩空間都有很高的要求?，F(xiàn)在民用計算機還是顯示器本身，對其色彩空