什么叫丁达尔散射效应

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2011-10-14 09:33 标签： 丁达尔效应的原理
Camera冷知识 你知道什么是果冻效应么
　作者: 李强　编辑:
&&&&&&&&【IT168&评论】关心或者爱好摄影的朋友一定听说过很多&XX效应&，比如像偏振效应、紫边效应、丁达尔效应等等。今天我们要跟大家一起探讨的呢也是一种效应，这种效应叫做&果冻效应&。　　可能很多朋友听到这个果冻效应的时候都会产生这样的疑问&&&相机跟果冻还有关系呢?&其实不然，相机跟我们平常吃的果冻的确是没啥关系，但是为什么这个效应又叫做&果冻效应&呢，请看我们下文分解。　　我们先来看一些果冻效应的实例照片：▲果冻效应实例▲果冻效应实例▲果冻效应实例▲果冻效应实例▲果冻效应实例▲果冻效应实例　　知识储备及普及：　　在具体解释果冻效应之前我们首先应该了解一下快门的种类和工作原理，因为了解了这些之后，在后面您才可以更好的了解果冻效应产生的原因。　　目前快门可以分成三个类型：机械快门、电磁驱动机械快门和电子断流快门。　　机械快门就是我们能在相机上看到的最基础的快门，它完全依靠相机内的弹簧或者机械部件来控制快门的打开和闭合。但是这类快门的缺点就是很难达到比较高的快门速度和低速、高速快门容易速度不准确。▲电磁驱动机械快门　　所以在随后相机数码化的过程当中，相机的快门也加入了更多电子化的部件。由过去的纯机械驱动改为由电磁驱动，所以这类快门就叫作电磁驱动机械快门。这类快门的优点就在于可以达到了更高的快门速度，而且每档快门速度也可以控制的更准确。目前我们在数码和无反相机上看到的大多数快门都是这种。▲采用电子断流快门的感光元件　　电子断流快门其实并不是一种传统意义上的快门，因为这种快门的曝光方式完全都是由(CCD/CMOS)来完成，所以不需要任何的机械部件进行物理遮光。由于不需要加入机械部件(快门帘)而直接采用进行曝光，所以快门速度可以达到很高(可超过1/10000s)，而且快门的体积就大大缩小。因此这类快门主要就使用在几乎目前大部分的和小DC相机上。　　果冻效应产生的原因：　　我们所说的果冻效应大多数主要出现在采用了电子断流快门的设备上。请注意我们下面所谈的均指的是采用了电子断流快门方式曝光的传感器。在电子断流快门类型中，传感器根据不同的工作方式还可以分为全局快门和卷帘快门。　　全局快门（CCD多采用这种）的曝光方式是同一时间，传感器上的所有像素同时接受光源，然后再转化成电子信号，所以这种曝光方式对于抓拍高速移动的物体有着非常好的优势。但是由于采用了全局快门曝光方式以后传感器上的每一个像素的采光元件都要同时对数据进行转换，所以就增加了单个像素上的采光元件数目(单个像素体积变大)，单个面积下的像素数就变少了，因此采用全局快门方式曝光的传感器很难达到很高的像素。　　为了提高传感器的像素问题，采用了卷帘快门曝光方式的传感器就出现了，而这也是目前CMOS最常使用的一种曝光方式。CMOS的曝光过程大致可以理解为断电(电信号清零)&&曝光&&通电(光源转换电信号成像)。而且CMOS的曝光过程采用的是从上至下逐行扫描的方式进行的，有点类似机械的焦平面快门(有快门帘的那种快门)的工作方式，所以CMOS的这种工作方式才被称为卷帘快门。　　因此(下面该说重点了)如果被拍摄物体相对于相机高速运动时，用全局快门方式拍摄，假如曝光时间过长，照片会产生像糊现象。而用卷帘快门方式拍摄，逐行扫描速度不够(比运动物体速度慢)，拍摄结果就可能出现&倾斜&、&摇摆不定&或&部分曝光&等任一种情况。这种卷帘快门方式拍摄出现的现象，就定义为果冻效应(会产生像果冻一样的形变)。　　下面这个视频可以更好的解释一下果冻效应的产生　　再结合最早我们给大家看的照片，大家就应该能明白为什么使用手机或者小DC相机拍摄高速运动物体的时候会产生或拉长或弯曲的形变了吧。　　为什么数码中很少出现果冻效应?　　我相信这一定是大家很关心的一个问题。大家知道采用了电子断流快门的CMOS是一边扫描一边转换光信号，所以速度就相对较慢。而数码单反相机或者无反相机有一个快门帘作物理遮光元件，所以CMOS会在快门帘闭合之后处于一个完全没有光信号影响的环境下再进行光源信号转换。因此数码单反相机上传感器的扫描速度要比采用了电子断流快门的CMOS扫描速度快很多。这就是为什么数码单反相机相机和无反相机这种采用电磁驱动机械快门的相机很少产生果冻效应的原因（但其实也会出现）。　　但是事情也不是绝对的，虽然数码单反相机和无反可换镜相机在拍摄静态物体的时候很少出现果冻效应。但是在用这些相机拍摄视频的时候就很有可能出现果冻效应了。因为在拍摄视频的时候，数码单反相机和无反相机的传感器也处于一直感光的过程(没有反光板和快门帘的遮挡)，所以这时传感器基本上就变成了卷帘快门的曝光方式。因此在使用很多低性能传感器拍摄视频的时候，对于高速运动的物体还是会出现果冻效应的。
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捕捉阳光的味道 丁达尔效应与摄影原理(2)
1869年，英国物理学家约翰?丁达尔发现，若令一束汇聚的光通过溶胶体，则从侧面（即与光束垂直的方向）可以看到一个发光的圆锥体。
约翰&丁达尔
所谓胶体又称胶状分散体，是一种均匀混合物，在胶体中含有两种不同状态的物质，一种分散，另一种连续。分散的一部分是由微小的粒子或液滴所组成，分散质粒子直径在1nm&100nm之间的分散系；胶体是一种分散质粒子直径介于粗分散体系和溶液之间的一类分散体系，这是一种高度分散的多相不均匀体系。胶体粒子的直径一般在1nm&&100nm之间，它决定了胶体粒子具有巨大的表面积，吸附力很强，能在水中吸附悬浮固体或色素形成沉淀，从而使水净化。
胶体按照分散剂状态不同分为气溶胶（如烟扩散在空气中）、液溶胶（如Fe(OH)3胶体）、固溶胶（如有色玻璃、烟水晶）更详尽的实例如，烟，云，雾是气溶胶，烟水晶，有色玻璃、水晶是固溶胶，蛋白溶液，淀粉溶液是液溶胶。在微观层面，淀粉胶体蛋白质胶体是分子胶体，土壤是粒子胶体。
在光的传播过程中，射入分散体系时，一部分自由地通过，一部分被吸收、反射或散射，可能发生以下三种情况：一、当光束通过粗分散体系，由于分散质的粒子大于入射光的波长，主要发生反射或折射现象，使体系呈现混浊；二、当光线通过胶体溶液，由于分散质粒子的半径一般在1～100nm之间，小于入射光的波长，主要发生散射，可以看见乳白色的光柱，出现丁达尔现象；三；当光束通过分子溶液，由于溶液十分均匀，散射光因相互干涉而完全抵消，看不见散射光。
光线照射到粒子时，如果粒子大于入射光波长很多倍，则发生光的反射；如果粒子小于入射光波长，则发生光的散射，这时观察到的是光波环绕微粒而向其四周放射的光，称为散射光或乳光。胶体粒子介于溶液中溶质粒子和浊液粒子之间，其大小在40~900nm，一定程度上小于可见光波长（380nm～760nm）。因此，当可见光透过胶体时会产生明显的散射作用。而对于真溶液，粒子大小一般不超过1nm，散射光的强度随散射粒子体积的减小而明显减弱。丁达尔现象的原本初衷是用于鉴定物质是否为胶体。胶体能有丁达尔现象，而溶液几乎没有。
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如何在生活中发现美之7（从丁达尔效应说起）
有朋友问我，如何拍出下面这样的片子，这里给大家介绍一下此片背后的一些自然常识，了解了这些常识，在生活中就可以有意去寻找类似的场景进行拍摄。
图片中最引入注目的毫无疑问是光线摆脱了日常感受后形成的强烈质感，这种现象被称为丁达尔现象。光在传播过程照射到粒子时，如果粒子大于入射光波长很多倍，则发生光的反射，这也是为什么我们能看到物体的根本原因；如果粒子小于入射光波长，则发生光的折射，看似无形的光线通过粒子显示出了质感（实际是无数粒子的质感，从艺术角度可以说是光路），这就是丁达尔效应。需要特别指出的是，折射光的强度会随粒子浓度的增大而增强（换句话说，粒子浓度越高，折射效果越强，光线传播的直径越能保持在很小的范围）。
钢铁厂温度很高，煤炭等物质燃烧充分后，形成的微小尘埃，类似于胶体中的粒子（丁达尔效应是英国物理学家约翰·丁达尔首先在研究胶体过程中发现的现象），在相对封闭的空间中无法散去，浓度越来越高，终于具备了形成强烈光路的条件，这就是我在首钢能拍出一系列这类丁达尔现象的基础。所以说，是门综合的艺术，了解一些物理知识，并根据这些知识有意寻找拍摄场所，对于我们在生活中发现美大有好处。
在这张片子中，光线的质感与钢铁的质感相互交织，壮观的自然现象与庞大的工业景观遥相呼应，一种和谐的美感自然产生，有意采用了怀旧色调，表达了对停产后的首钢的一种深深的怀念和敬意。
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王子的老爹
一片顶过去五片
引用随风而摄发表于1楼的内容
丁达尔效应在森林中也很明显，图片来自网上。
引用随风而摄发表于2楼的内容
丁达尔现象在云层较厚（云中的粒子也非常微小）的场所也容易出现，图片来自网上。
引用随风而摄发表于3楼的内容
在舞台上，聚光灯的光线非常强烈，空间相对狭小，尘埃较多，也很容易产生丁达尔效应。
引用随风而摄发表于4楼的内容
丁达尔效应在日常光照下产生或者被拍摄到的可能性不高，一般来说都是在特定场合环境下，像版主所说的在钢铁厂、煤炭厂附近粉尘微粒较多而且光线比较充足的时候，清晨和黄昏应该是拍摄的最佳时刻吧
另外版主能不能介绍一下拍摄这类照片需要注意什么？比方说测光或者参数设置？
引用JohnnySun发表于5楼的内容
沙发，学习。
引用yf228发表于6楼的内容
买相机镜头到亿汇数码公司,刚刚入手佳能EOS 5D MarkIII配佳能EF24-105mm f/4L IS USM镜头加全国联保******=16500元。是个好商家所以在网上发表一下.告诉大家,准备入手的色友不妨到亿汇公司去看看！希望可以帮助大家！商家网址
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引用jtyty87发表于7楼的内容
同求学习，拍摄此类现象时的参数设置，测光
引用hd6105发表于8楼的内容
顶...............
引用发表于9楼的内容
引用勒克斯曼发表于10楼的内容
如何在生活中发现美之7（从丁达尔效应说起）
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