複製鏈接
請複製以下鏈接發送給好友

水中攝像

鎖定
在水下進行的攝影和電視錄像。水下觀察距離可達2~4個衰減長度,視場角約為40°。水中攝像的清晰度和觀察距離比空氣中攝像低得多,目標對背景的對比度和圖像分辨率大為降低,由於水體對光譜的衰減特性,必須對彩色攝像進行色度校正。在水中攝像或觀察系統中,必須考慮光學物鏡的像差校正。
中文名
水中攝像
外文名
Underwater Camera

水中攝像簡介

有人運用平-凹透鏡作水密封窗口,可使水中視場角和空氣中攝像的視場角相同,使水密封窗口的色差和像差消除。校正之後,視場角可達90°,中心分辨率可達40線/毫米。大型水中攝像系統,如照相機、電影攝像機電視錄像機、立體攝影機等,都要有相應的運載體。這項技術廣泛用於海洋地質、海洋生物、水產的研究及海洋工程的設計和施工之中。

水中攝像光的水中特性

光在水中的特性不同於它在大氣中的特性,水中攝影首先有水對光的選擇吸收
問題。600毫微米以上的長波長光在水中吸收性大。在水深10米以下,對攝影
有效的紅色光不存在,因此僅利用自然光進行水中攝影,顏色為單一藍色,而紅色
系的顏色均表現為黑色。這種現象在水淺處也有影響,所以水中攝影幾乎都利用輔
助光(以閃光燈為主)補償紅色光的不足。利用閃光燈輔助攝影,水中攝影照片的
顏色表現效果好,細部表現及影像的反差也較自然光攝影效果好。
水中攝影的第二個問題就是光受浮游生物的影響發生散射。在水中攝影時,因
水中散亂光的存在,影像反差下降率很大。很自然,攝影距離越長,因水中散射光
產生的光暈、反差下降率也越大。一般在攝影距離為10米以上時,影像反差極低,
不能得到實用的照片。要充分表現水中拍攝的景物,有必要將攝影距離限制在2米
至2米以下。進行特寫攝影和在攝影距離短的情況下,選擇使用可得到大角度畫面
短焦距鏡頭,是得到真實表現照片的方法。在使用閃光燈攝影時,畫面質量也受
散射光的影響而降低。散射光的強度在散射光和閃光燈入射光方向一致時最大,在
兩者成±90°度角時最校根據這種特性,拍攝時要儘可能對被攝體進行一定角度
的照明。從正面對被攝體照明,畫面中攝入的水中浮游生物反射光強,照片畫面質
量低劣。
水中攝影的第三個問題就是水中光散射、光吸收特性引起的光量下降現象。自
然光源的太陽距水面很高,太陽光相對水面的入射角在0~60°範圍時,受水面
反射的損失光量在10%以下。水淺處的攝影和陸上攝影的光量相差並不太大,但
在透明度為30米的海水中,水深達到10米處,光量只有大氣中的50%。透明
度低的水中光量下降率將更大,因此有必要根據攝影位置選擇使用高感光度的膠片。
以上為自然光的情況。在以人工光源攝影時,這種光量降低現象更為嚴重。根據閃
光燈等人工光源使用中的閃光指數(空氣中的)所定的曝光量不能直接採用,要根
據水的透明度、透視度以及攝影距離進行修正後,方可採用。
一般攝影距離在1米以內時, 水中閃光燈的閃光指數為空氣中的1#2;攝影
距離1~3米時, 水中為空氣中的1#3;攝影距離為3米以上時,水中為空氣中
的1#4; 攝影距離在5米以上時,閃光指數大的閃光燈效果也很差,失去了利用
的價值。
在淺水處攝影時,受水面波動影響,自然光的入射角有局部變化。結果是入射
光量呈不均勻現象直接表現在畫面上。
此外,因光的波長不同,折射角不同,在畫面上也出現攝入被分解的各單色光
現象。在水中攝影,還有一點就是因水的折射率(1.33)引起的鏡頭焦距的變
化。利用潛水眼鏡在水中看到的物體大小較實際體積大,觀視距離也有較實際距離
近的感覺。
通過鏡頭攝影和戴水中眼鏡的情況完全相同,因此在設定攝影距離時,要按實
際測量值的1.33倍來設定。在目測或利用單鏡頭反光照相機直接通過取景器觀
察,調對焦點情況下,照相機與被攝體間距離也就是已被考慮折射率的攝影距離。
此時直接利用該攝影距離攝影即可。另外利用陸上攝影鏡頭在水中攝影時,鏡頭的
焦距發生變化,此時要將所用陸上攝影鏡頭焦距的1.33倍數值作為水中使用的
水中攝像 水中攝像
焦距。

水中攝像水中攝影器材

水中攝影照相機主要有兩種:一種是在製作時就考慮了防水耐壓,可直接用於
水中攝影的照相機;另一種是將陸上攝影的照相機裝入防水耐壓構造的容器內進行
使用的裝置。
這兩種照相機各有長處及短處。最好根據攝影用途、場所、時期、海洋及被攝
體的狀態分別使用。但作為水中攝影器材,不僅專門的照相機,而且防水耐壓容器
也很昂貴。所以這兩種攝影裝置不能同時具備的人一定很多。在自己要拍攝的水中
照片主題明確後,相應選擇一種照相機即可。沒有必要具備兩種攝影裝置。
本身為防水耐壓結構的水中攝影照相機有尼康諾斯V型及IV型(日本光學工業)、摩他瑪林35(Sea&Sea)、塔夫格依HD-M(富士膠片)等。其中專門用於水中攝影的照相機是前兩種。塔夫格依僅在水深為2米以內時才可有效攝影。將其用於江河、海岸、游泳池內攝影,可得到簡單的水中照片。下面介紹一下這種防水耐壓結構照相機的優缺點。
首先,這種照相機體積孝重量輕,便於攜帶。在水流急,一般照相機難於移動
攝影的情況下,由於這種照相機小而輕的特點,在水中環境更為惡劣的條件下,也
可帶入水中並可移動攝影。近攝鏡頭可在水中換取,可使用15毫米等超廣角鏡頭
也是這種照相機的優點。使用這種照相機攝影主要利用目測對焦,這種對焦方法似
乎不太方便。但在實際攝影中,除攝影距離極短及使用長焦距鏡頭以外,可充分使
用鏡頭的景深,並且對攝影距離的估測感覺習慣後,目測值一般比較準確,使用不
成問題。用目測對焦存在的問題就是特寫攝影或使用長焦距鏡頭時,景深很校攝影
距離略微設定不準,都將會拍成模糊不易辨認的照片。特別在近拍攝影時,本應對
自照相機內膠片平面至被攝體攝影距離進行測定,但在實際目測情況下所設定的攝
影距離基本上為攝影者眼睛至被攝體的距離。因此,有潛水眼鏡厚度產生距離誤差
的問題。在攝影距離為1米以上時,該誤差值微不足道,一般沒有影響,但在近拍
攝影中,該誤差值相對來説就很大,對攝影有影響。
由於上述原因,大部分特寫攝影專用附件,備有用於設定攝影距離的標杆或構
圖框,利用這些附件對近距離被攝體可進行攝影。但在實際中,受被攝體種類和攝
影場所環境所限,不能使用標杆設定距離的情況很多,附件也有使用不便之處。在
使用長焦距鏡頭攝影時,因景深小,產生對焦模糊的危險性大,攝影必須採用小光
圈,由此需要使用超高感光度膠片。
陸上照相機裝入防水耐壓容器罩中的攝影裝置的優點,在於這些裝置使用的照
相機均為單鏡頭反光式,在任何條件下都可在取景器中確認對焦和構圖,因此在近
拍攝影和使用長焦距鏡頭時,不需考慮對焦及被攝體位置問題,可進行快速攝影,
同樣此時也不必拘於景深利用而設定光圈,可僅根據攝影表現設定光圈。
這種攝影裝置存在的問題就是體積大,在水中小回轉不便以及不能使用廣角鏡
頭。當然將該攝影裝置帶到攝影地也不是很輕鬆的。攝影者一人同時攜帶兩架專門
水中攝影照相機至攝影地也不成問題,因而可準備分別帶廣角和長焦距鏡頭的兩架
照相機,根據攝影要求分別使用。而這種防水耐壓罩圈的攝影裝置一人攜帶兩台則
不太可能。
防止耐壓容器是陸上照相機進行水中攝影所需的防水耐壓保護罩,需要時和廠
家聯繫,任何種類照相機的保護罩都可訂做,從防水耐壓結構的信賴性和經濟性考
慮,似乎使用大量生產銷售的現成品更實惠。現成品有哈斯布拉德、歐林帕斯OM
-1或歐林帕斯OM-2、尼康F2或F3、潘泰斯6×7等照相機。這些專用的
照相機大多可安裝使用尼康諾斯專用閃光燈,但其中也有個別的只能使用自己專用
閃光燈的照相機,在購買前要了解清楚。

水中攝像被攝體的選擇

水中攝影時,被攝體對攝影作品的效果影響很大,被攝體選擇(大多數情況下為尋覓) 的工作很重要。水中的同一 被攝體在白天、夜間、各季節以及不同的潮期,表現完全不同,因此要根據攝影目的進行選擇。如照片1、2所示,在有潮流時,珊瑚類海花中的珊瑚蟲不出現,畫面表現平淡。海蜇類作為被攝體也很有特點,在不同季節,不同區域可看到不同的種類。同一種類物體也隨季節及月份的變化而形狀不同。因此,海蜇類不是在任何時候都可拍出同一形狀。河豚魚初春產卵,墨斗魚冬天產卵,熊身魚夏天產卵。在這種各海洋生物不同的產卵期和浮化期攝影也很有趣,但不一定產卵時期完全如上所述。在同類魚中,也因品種不同而時期不同,所以有必要事先向漁民和當地人瞭解,作好精神準備。
因在動物圖鑑、魚類圖鑑中對產卵日期也未作過記載,且存在產卵期不定的種類,
所以對被攝體進行耐心觀察是很重要的。在不能選擇水中生物產卵期攝影的情況下,
選擇夜間攝影也很有趣。在夜間不僅對夜行性動物可以攝影,對其他水生物也大多
可充分接近攝影,可拍出獨特的照片。
在水中發現海葵類時,對其後側也仔細觀察,就可看到表1閃光燈攝影的曝光
#攝影距離# #閃光指數1224321mF5.6F11F162mF2F4F5
.63mF1.4F2.8F44m -F1.4F2.8#完全無自然光, 且在透
明的海水中# #ISO100為基準可愛的蝦和蟹。 在小岩石和珊瑚的下面,實際
也有各種生物生息。因此,對微小之處也要注意觀察。此外可隨時進行近拍攝影的
準備也很重要。
表2自然光攝影的曝光

水中攝像攝影距離

水深
1m5m10m
1~2mF11F8F5.6~8
2~4mF11F5.6F4~5.6
4~6mF8F4F2.8~4
#夏季上午11時~下午3時(ISO1001#125秒,清透海水中,晴天)
表3近拍攝曝光表
##近拍裝置
35mm
M-05
R-1.28mm
R-1.35mm
M-1.35mm
R-2.28mm
M-2.35mm
M-2.35mm
# # #
尼康
諾斯
80mm
R-3
28mm
R-3
35mm
尼康諾
28mm
35mm
GNO24
25F111414111414
64162020162020
100202424202424
GNO16
258101081010
64111313111313
100131661131616
#利用閃光燈情況下,利用尼康諾斯IV-A近拍裝置在透明的水中攝影。
# #R-1、 R-2、R-3(阿波羅斯波?公司),M-05、M-1、M
-2(Sea&Sea)# # #尼康諾斯專門近拍裝置#閃光指數以ISO100為
準。

水中攝像水中攝影

尼康諾斯這類可直接帶入水中的專門照相機,如上所述可使用15毫米級的廣
角鏡頭,因此有充分接近被攝體,利用大景深的攝影方法。目前的閃光燈對15毫
廣角鏡頭的攝影範圍可足以照明。利用這種閃光燈即可拍出顏色準確,焦點清晰
的照片。這種接近被攝體的攝影方法,攝影距離很近,所以海水的透明度略低也可
得到具有一定反差的照片。特別在記錄水中土木作業攝影中,大多采用這種方法。
這種接近被攝體,利用大景深的攝影法是在高透明度情況下可發揮威力的攝影法。
在透明度高的水中攝影,同樣攝影距離短,對被攝體的表現效果好。因此,廣角鏡
頭的利用極為有效。

水中攝像近拍攝影

近拍攝影也是可得到高質量表現效果照片的一種方法,進行這種攝影,利用保
護罩型照相機可以確認對焦、構圖情況,易於使用。無論使用哪種攝影裝置進行水
中攝影都要使用閃光燈,閃光燈照射角的設定要使照射光自被攝體上方照明。在可
能的情況下,再另外使用一個閃光燈自被攝體側面輔助照明,效果更好。
使用尼康諾斯這類專門水中攝影照相機時,對構圖和調焦的精度要充分注意。
在不利用近拍裝置進行近拍情況下,對視差也一定要注意。在近拍攝影時,閃光燈
強度很大,若被攝體背景為水,則背景在畫面上為黑色。要多少表現出海水之藍色,
可改變閃光指數,降低閃光燈的強度,或者利用水面作被攝體背景。在閃光燈同步
快門速度可選擇的情況下,儘可能採用低檔速度,這樣可表現出水的藍色。
水中攝影使用的膠片大多為彩色反轉片,感光度為ISO60~100就足以
使用。從顏色表現出發,表現水的藍可使用EPR、ER、富士克羅姆100D反
轉片等。這些膠片表現的藍色略帶紫色調。可表現純色感的膠片有柯達克羅姆反轉
片。
在使用長焦距鏡頭,而又要得到較大景深時,可使用ISO400的膠片。
在水中近拍時,使用ISO50左右的膠片就足夠了。在實際攝影中,可根據
攝影目的、條件及膠片表現特性來選擇使用膠片。一般容易認為水中暗,最適於使
用超高感光度膠片攝影,但實際上並非如此。非超高感光膠片不可攝影的情況幾乎
不存在。
表4水中攝影照相機和防水罩裝置
機種名尼康諾斯
V#1V-A
摩他馬林35
美能達
Weat~
Maric
塔夫格儂
HD-M
哈尼米克斯
110
廠家日本光學工業SEA&Sea美能達富士Hanimex耐壓50m45
m5m2m45m使用照相機水陸兩用同左同左同左同左鏡頭80mmF435m
mF2.528mmF3.515mmF2.835mmF2.8變焦鏡頭廣角
(24mm)特寫微距,可在水中換取26mmF3.538mmF2.8可使用
特寫鏡頭實像取景器20mmF4備考光圈優先自動曝光V型可手動攝影35mm
尺寸內藏閃光燈可自動過卷,倒卷110尺寸內藏閃光燈自動曝光內藏閃光燈內藏
自拍裝置自動過卷、倒卷110尺寸內藏閃光燈固定焦點自動曝光電動機構續表防
水罩機種名歐拉哥寶克斯哈斯布拉德尼康F2用歐林帕斯用潘泰克斯6×7廠家阿
波羅斯波特Sea&SeaSea&Sea旭光學工業照相機歐林帕斯OM-1歐
林帕斯OM-2500EL#M用C#M用SWC用尼康F2歐林帕斯OM-1OM
-2潘泰斯6×7鏡頭24mm,28mm35mm,50mm微距50,85,
100mm50mm,50mm80mm,135mm20~105mm20~1
00mm35~105mm備考可拍70張可用軟包可用電動機自動切換曝光補償
附切換手柄#另外還有很多, 由於篇幅關係只載登有代表性的相反,在利用閃光燈
的同步攝影中,要提高背景色調錶現,利用低速快門攝影的情況很多。此時,使用
超高感光度膠片就有問題。使用彩色負片進行水中攝影,在印放照片時很難將色調
還原正確。因此在被攝體顏色不易被分辨的水中攝影時,最好使用彩色反轉片。
在實際攝影中,被攝體為遲緩運動物時,最好也利用適度光圈的左右兩檔值多
拍幾張。自動調光攝影時,可利用改變攝影感光度獲得改變光圈的效果。例如拍攝
魚鱗發光的魚類時,因其反射光強,即使對其整體進行適度曝光,產生曝光過度的
現象也很多,因此攝影時要注意儘可能改變光量多拍幾張照片。
在逆光攝影時,背景和被攝體的曝光量大不相同,要拍出高質量畫面,最好改
變幾次曝光量攝影。在被攝體運動速度快,攝影機會只有一次的情況下,以適度曝
光量攝影。但在可能的情況下,對反射率大的被攝體最好也利用較適度曝光量小1
2~1檔光圈拍攝。
有關水中攝影的器材及曝光量歸納於表1~5中,望參考。有關水中攝影的詳
細內容,請參閲寫真工業出版社發行的《攝影技術手冊》《照相機·鏡頭百科》及
《自然攝影技巧》。