福特汽车公司是世界最大的汽车制造商之一,拥有众多品牌,汽车技术研究与开发也首屈一指。该公司在其发展过程中,一直十分重视汽车安全,开发出多种用于避免或减少乘员伤害的安全技术。本文介绍了福特汽车公司的一些汽车安全技术,从中我们可以看出汽车安全技术的发展趋势。
1 主动安全技术
主动安全系统是指通过事先防范来避免交通事故发生的安全系统。它有望以最彻底的方式减少交通事故中的人员伤亡。这一技术是下一代汽车安全性的前沿技术之一。
11 EyeCar技术
沃尔沃的EyeCar概念车可使每位驾驶员的眼睛处于同样的相对高度上,保证提供一个对路面和周围车道的无阻碍视野和最好的视见度。这一技术还能提供一个特定的驾驶环境。
EyeCar概念车采用的新技术包括:
a)眼位传感器可以测定驾驶员眼睛的位置,然后据此确定、调节座椅的位置;
b)电机将座椅自动升降到最佳高度上,为驾驶员提供能够掌握路面情况的最佳视线;
c)电机自动调整转向盘、踏板、中央控制台甚至地板高度,提供尽可能舒适的驾驶位置;
d)一些有新意的设计,如重新布置的B立柱,可以减少驾驶员视野中的“盲区”;
e)结构上的改进有助于将碰撞力从乘员处引开,从而提高了碰撞安全水平。
EyeCar通过使用电动座椅自动将不同身材驾驶员的眼睛调到同一高度来解决视见度的问题,同时,可对转向盘、制动与加速踏板、地板和中央控制台进行调整,以构成各自适应的驾驶环境。同时,对B立柱进行了重新设计,将它从驾驶员的视线中移开。因为汽车驾驶员所收到的最关键的信息一般有90%以上是从车外通过眼睛观察获得的。所以,这一改进对于汽车的安全性具有重要的意义。
111 眼位传感器
沃尔沃EyeCar确定驾驶员眼睛位置时使用了两种不同的技术。第一种靠人的眼球独特的反射性,第二种是利用了人体的水含量。
EyeCar的主要控制系统包括眼睛识别技术。其中,由位于风窗上饰板内的一个视频摄像机扫描驾驶员的座椅区域以查找一个代表驾驶员脸部的模式,进而对驾驶员脸部进行扫描以确定其眼睛的位置,然后再找出各眼的中心。完成这三步工作时所需要的时间不到1s。
摄像机的眼睛传感器和计算机将这些反射的位置和一个编程模板进行比较,升降座椅直到驾驶员处于最佳高度。然后再调节制动踏板和加速踏板、转向柱、中央控制台及地板,以便和驾驶员座椅高度匹配,形成一个适合个体要求的驾驶环境。
系统还允许驾驶员对踏板和转向盘位置进行微调,以求获得最佳的舒适性和完全符合人机工程学。
第二种技术是在顶棚里装了一个电容式传感器来测量座椅上方的电场。当人坐在驾驶员座位上时,人体的水含量使周围电场发生改变。传感器通过测量这一变化来探测至驾驶员头顶的距离,由于不同的人之间眼睛至头顶的距离差别很小,通过调整座椅位置使头顶距顶棚762cm便能获得最佳的观察位置。
EyeCar其它设施的设计也考虑了与这些新技术的相互配合。它将以前布置在仪表板上的操控装置移到控制台上,通过按人机工程学设计的转向盘按钮或声控指令进行控制。这意味着,胳膊较短的驾驶员不必再费力地伸着胳膊去操纵空调或音响控制件。安全带装在座椅靠背里,因而在各种座椅高度上都能提供最佳的保护和舒适性。
112 其它提高安全性的设计
EyeCar眼位固定系统可为各种身材的驾驶员提供最佳的正向视野和仪表板的最优视角。B立柱的创新设计消除了侧向视野的障碍。同时还提高了对侧翻和侧撞的防护,由于座椅位置是固定的,其结构可以用来作为侧面碰撞力的卸荷通道,将碰撞力引到车顶结构里,避开乘员。
EyeCar其它要素的设计考虑了碰撞时的安全性。可调式踏板做了重新设计,以减少正面碰撞时于踏板的羁绊或脚踝从踏板扭脱对脚造成的伤害,转向柱在水平方向也可以伸缩,增加了驾驶员的减速空间。
12 CamCar技术
林肯领航者汽车上采用了CamCar技术,旨在帮助提高驾驶员的感知能力。多个铅笔大小的摄像机和三个可切换的视频显示屏为驾驶员提供了前、后视线,这样既可方便停车时的操作,又可在拥挤的交通中提高行驶的安全性。
CamCar的技术特点包括:
a)安装在汽车两侧的前向摄像系统,使驾驶员能够绕过大型车辆提前看到隐蔽处的汽车或行人。在典型的行驶情景中,驾驶员在拥挤的车流中左转弯时可以更容易地查看对面的车辆。
b)侧置后视摄像机提供了更广阔的侧面视野。摄像机的覆盖面比传统的后视镜要广,特别是对于相邻的车道。
c)安装在车后、扇面形布置的四个微型摄像机可以获得车后的全景视野。图象经电子合成,具有变焦和160°广角能力。
d)“夜眼”(NightEye)摄像机可在低照度条件下,在汽车处于倒档时工作,即使在近乎黑暗的情况下也能提供车后近距离内的细小影像。
121 车内显示
CamCar的仪表板上设有三个视频显示屏,一个中心显示屏和两个侧面附加显示屏。显示的图象可以根据具体情况加以改变,以便为驾驶员提供最重要的信息。汽车的现实环境给显示屏提出了特殊的问题。传统的TV显示过于眩目。有些平板式显示屏在冷天环境下的响应速度又不能满足要求,同时对视角也过于敏感。为了解决这些问题,福特的研究人员引进了一种全新的显示方式。这种无眩光的薄型显示屏具有响应速度快、无虚边、可从各个角度观看、允许的温度变化范围极宽等优点。
122 前向摄像机系统
大多数人都认为一般行驶中的“盲点”是位于旁边车道紧靠驾驶员左肩后面的一块区域。不过,如果驾驶员紧随一辆大型载货汽车或厢式汽车后面行驶,则驾驶员照顾不到的盲区要大得多。这种视线受到封堵的情况有可能是严重的安全隐患。例如,驾驶员可能看不见从路边走下来的行人或从两侧挤进来的车辆。这种情况下进行左转弯可能是一次痛苦的经历。
CamCar摄像机系统使用了两个铅笔大小的前向摄像机,装在汽车的两侧,提供绕过障碍物的视野。覆盖角可达22°,在300m的距离上相当于116m宽的视场。
仪表板上的两个附加显示屏一般显示侧面的后向视野,但如果驾驶员想绕过障碍物了解前面的情况,可以按下一个按键,将显示切到两个前向摄像机摄取的画面,这样驾驶员就能绕着弯的看到前面的东西了。
123 增强的侧面视野
CamCar摄像机系统的第二个部分由两台后向摄像机组成,这两台摄像机不间断地提供相邻车道的后向视野。其覆盖范围比传统的后视镜宽广得多。这样,驾驶员在换道前就能对后面驶来的车辆加以监测。这种后向视野事实上没有盲点。
后向摄像机与前向摄像机一样,大小如同一根铅笔,装在汽车侧面,和侧视镜差不多。图象在仪表板中央显示屏两则的附加显示屏上显示。其镜头可以提供一个较广阔的视野,同时并不过份扭曲距离感。每侧摄像机的覆盖角为49°。
124 车后全景视图
CamCar的后向视野是通过精确设计安装在车后的4个微型摄像机得到加强。4个摄像机呈扇形展开,以4个分开的图象,来捕获车后一个很宽的区域内的路面情况。
这些图象被送入一个复杂的计算机程序中进行比较和叠加,然后合成一个无缝的全景视图。总覆盖角可达160°,比一般的后视镜要宽得多。
在特别长的汽车上,由于与后窗玻璃的距离太远,传统的后视镜可能生成一种“隧道幻象”。同样,现代汽车后部采用的暗色隐私玻璃,也使后视镜的映象受到影响。全景式摄像机成功地解决了所有这些问题,但同时它却损害了隐私玻璃固有的利于降温和保密的优点。
125 NightEye(夜眼)摄像机
当CamCar的驾驶员接通倒车视野时,中央显示屏切换到NightEye低照度摄像机显示。这一摄像机可以在白天或极暗的照度下提供紧靠车后区域的细部图象,以便对汽车进行安全的操作。这种NightEye视频图象比驾驶员通过后窗遥望所见的景象要细致得多。它使驾驶员可以估计与后保险杠邻近物体的距离。与感测距离的倒车辅助系统不一样,这种摄像机可以显示障碍物。
所有这些技术以及一些别的技术能够结合起来为驾驶员提供一个汽车及其周围景物的鸟瞰图。此外,研究人员还在探索将富有创新意义的夜眼低照度技术应用到所有视频摄像机上,彻底消除前照灯及其它亮光源所带来的眩目问题。因此高技术的视频摄像机有可能构成全面碰撞避让系统的基础。
13 SensorCar技术
在交通伤亡事故中,碰撞行人占有很大的比例。马自达SensorCar概念车中采用的碰撞预警系统技术主要是为了减少追撞和伤害行人的事故,对于今后在事故防范方面的进展具有重要的意义。
SensorCar概念车采用的新技术包括:
a)装在格棚上的激光雷达装置监测车前行人的行动,如测到有人走入汽车的行驶中线便点亮仪表板上的警示灯,使前扬声器发生讯响,甚至鸣响喇叭;
b)安装在后保险杠中监测后面车流情况的传感器由计算机程序控制确定有无撞车的可能;
c)在马上要发生后端碰撞时,后端警示系统启动安全带电动预紧器,自动拉紧安全带,最大限度地减少系安全带乘员伤害的危险。该系统还会点亮仪表板上的一个警示图标,同时通过后扬声器发出警报讯响。
131 行人安全
行人被撞事故在交通事故中占很大比例。例如在印度,行人死亡占交通死亡人数的40%以上,另外的40%为其它非汽车(如自行车或轻骑)驾乘者的死亡。在日本,行人死亡占交通事故死亡人数的28%,自行车与摩托车驾乘者的死亡占另外的31%。事故分析表明,人--车相撞事故的一个主要原因是驾驶员没有看到行驶方向上的行人,或看见时制动已为时已晚了。
SensorCar采取的设计思想是向驾驶员提供预警,从而避免碰撞的发生。马自达的SensOECar采用主动传感器监测汽车前方的行人交通,当测出有人进入汽车的行驶路线时便发出警示,提醒驾驶员采取必要的措施。
SensorCar采用一个装在格棚上的激光雷达装置来扫描汽车前方的行人,它发出一道波束,碰到行人后波束被反射回传感器,然后对反射波进行分析。
该系统可以探测到距车45m远穿黑色衣服的行人,穿白色衣服的行人反射率高一些,探测距离可达60m。它还可以区分人和外形类似的无生命静止物体,如树木或电线杆。
如果该系统确认行人将进入2m宽的汽车行进通道,并有发生事故的可能性时,便鸣响车内的警报讯响器,同时接通仪表板上的警示灯。
如果车速和行人的距离表明需要紧急制动才能避免碰撞时,SensorCar还会鸣响汽车的喇叭。
132 预防追撞
在SensorCar的后保险杠上,相隔60mm装有两个传感器,对周围车流进行不间断的监测。与行人传感器一样,这个传感器也将其数据送到一台专用计算机进行分析。计算机比较其它汽车的距离、接近角度和速度以确定有无与之相撞的可能。
如果系统确认有可能发生重大的追撞,便可通过后扬声器发出警报讯响,同时点亮警示图标,提请驾驶员注意危险。
如果接近汽车的速度大到需要进行紧急制动的地步,SensorCar便判定碰撞马上就要发生,此时,电动卷收器会立刻拉紧前座腰肩式安全带,使驾驶员和前排乘客贴紧座椅靠背和头枕,减少受到追撞时向后移动的距离。事故研究表明,当乘员头部离头枕的距离在10mm以内时,颈部受伤的可能性会大大减小。由于预紧器是电动的,可以自动复位供再次使用。
此外,SensorCar还装备了头枕自动调整系统,利用乘员的体重将头枕调升到最佳位置。
行人报警器通过汽车的后扬声器单独发出一种警示讯响,为驾驶员显示危险来自的方向。
只要发动机运转,不管汽车是静止还是行驶,该系统都能起作用。交通拥挤时,汽车往往是头尾相接,因此,消除虚假警报非常重要。例如,汽车从旁边车道赶上来不会发生追尾。尽管系统对这种情况会密切监测,但不会启动安全响应,除非认为肯定要发生事故。如果后面赶上来的车辆采取尾随的方法,准备一有机会就突然加速挤进来。在这种情况下就有可能发生事故,此时SensorCar安全系统会起动追撞报警并接通肩带拉紧电机。
2 被动安全技术
据美国公路交通安全署的估计,安全气囊自29世纪80年代应用以来,在美国已经挽救了数以万计的生命。
福特汽车公司进一步扩展了被动安全性的思想。
a)正在探索的发动机罩安全气囊是在初始碰撞中为行人提供保护的一种方式。这种气囊可为中等以上身材的成年人提供腿部和臀部保护,为矮小身材的成年人及儿童提供胸部和头部保护;
b)前围安全气囊可在风窗底部提供二次保护,有助于减少在初始碰撞中被甩到车内壁上的行人头部受伤的危险;
c)研究人员发现,尽管铝与钢具有不同的性质,但通过采用恰当的设计和工艺,可以达到与钢相同的抗撞性能,包括变形和参量吸收的程度。大型车辆减轻质量之后,在与较小型的汽车相撞时就会具有更好的相容性。
21 外部安全气囊
福特汽车公司的行人安全车采用了两种可在碰撞中对行人进行保护的新颖的安全气囊。这两种气囊一个是发动机罩气囊;一个是前围安全气囊。两者配合使用可减少最常见的行人伤亡事故。
发动机罩气囊在保险杠上方紧靠保险杠处开始展开。碰撞前由一个碰撞预警传感器激发,50-75ms内完成充气。充气后的安全气囊约有1371mm宽、558mm高、127mm厚。在前照灯之间的部位展开,由保险杠顶面向上伸展到发动机罩表面以上。气囊的折叠模式和断面设计保证了气囊展开时能与汽车前端的轮廓相合。
格棚与发动机罩下部区域在没有气囊覆盖的情况下可能造成中等以上身材的成人和儿童胸部和头部受伤。
发动机罩气囊保持充气状态时间可达数秒钟,而车内气囊保持充气状态的时间不超过100ms。
发动机罩气囊还可在一种特殊形式的车与车碰撞中可为乘员提供保护。当汽车侧面受到另一部件撞击时,车内乘员的头部可能会被撞过来的汽车发动机罩碰伤。此时,发动机罩气囊就可以为这个危险的部位提供一个缓冲。
前围气囊系统的作用是提供二次碰撞保护,防止乘员被甩到发动机罩上后头部被风窗底部碰伤。该系统包括两个气囊,各由汽车中心线向一侧的A立柱延伸,每个前围气囊宽约686mm,高约305mm,厚约127mm。气囊由传感器探测到行人与保险杠发生初始碰撞后触发。
在行人翻到发动机罩上滚向风窗这段时间内,大约是100ms的时间,气囊将完成充气,充气之后,两个气囊沿风窗低部将左右A立柱之间的汽车整个宽度完全覆盖,不仅盖住了风窗玻璃底部,还盖住了刮水器摆轴与发动机罩支座等致命的“硬点”。不过,气囊不会完全封住驾驶员的视线。
由于前围气囊所用的碰撞传感器比较简单,有望比发动机罩气囊更早投产。发动机罩气囊的碰撞预警探测相当复杂,正在进行广泛的研究,以确定启动两种气囊系统的最佳方式。
22 使用铝材,更轻的质量提供与钢材同样的结构强度
福特P2000轻质铝样车的研制小组特地多做了几个底盘,以便进行碰撞试验,来验证安全性能否与预期相符。
福特的工程师们通过长期试验证明,只要采用适当的设计和制造工艺,铝可与钢一样,能够满足联邦碰撞试验标准。
新型P2000铝制汽车的工程分析表明,它能够达到其安全性目标。早期的1994型铝制汽车通过实际测试,证实可以满足所有安全性方面的要求。在正面碰撞试验中,按政府试验要求,以56km/h的车速正面与一个静止的刚性障壁相撞,结果表明,1994型铝制汽车的抗撞性能不亚于传统的钢制汽车,有些地方甚至优于传统的钢制汽车,完全超过了美国公路交通安全署的标准要求。
222 制造
大批量生产铝制汽车要解决很多重大的问题。铝的质量强度比很高,但其延展性比钢差,也不能采用点焊或其它便于连接的传统的装配技术。
铝材有多种合金型式。汽车设计人员可以针对具体应用选择最佳的材料。福特汽车公司的铝制汽车使用了多种铝合金来提供所需的抗撞性、抗凹陷性和易加工性。
要开发一种适合大批量生产铝制汽车的装配技术还需要做进一步的细化工作。实际上至今为止,各汽车制造商都只是在小批量生产铝制汽车,有些铝制汽车采用了空间构架结构,这种结构不适于大批量生产。因此,未来铝制汽车的研究将集中在如何改进制造和装配技术上。福特汽车公司通过对一些有选择产品(如铝发动机罩)的长期试用,已证实铝有可能成为制造汽车车身、车架与结构件的一种安全材料。
23 美洲豹ARTS
美洲豹全新的自适应约束技术系统(ARTS)利用一系列传感器来监测驾驶员座椅位置、安全带使用情况、前排乘员乘坐质量和位置以及发生碰撞时的碰撞烈度和碰撞力的方向等信息,再根据具体的碰撞特点对每个前排乘员气囊的展开进行调节。该系统可进一步减少由于气囊展开不当对乘员造成的伤害,特别是对于身材较小的前排乘员。
其主要技术包括:
a)座椅滑轨内的一个电子传感器负责测量驾驶员座椅的前后位置;驾驶员和前排乘员安全带带扣中的传感器负责监测乘员是否佩系了安全带;位于汽车前横梁和汽车侧面的碰撞传感器测量碰撞的烈度。对于前排乘客座椅,还设有一个质量传感器监测座位上是否有人;
b)各传感器将信息传给系统的中央处理器,中央处理器控制安全带预紧的动作和双级前气囊的展开。可以在10ms之内做出反应;
c)根据碰撞烈度和乘员数据,前气囊可以按高或低能量能展开;
d)当乘客座椅上没有坐人时,乘客气囊将不展开,以节省修理费用;
e)驾驶员气囊采用星形折叠方式折收以便径向展开,进一步减小距离转向盘较近的驾驶员的伤害;
f)超声波传感器用于探测前排乘员准确的乘坐位置。如果前排乘员未处于正常的乘坐位置,将禁止相应气囊的展开,从而减少气囊造成的伤害。
24 儿童安全
在汽车后搁板、顶棚或地板上设有固定点可用来固定上系带或拉带来限制儿童座椅的移动。
一种先进的装接系统可以和标准的儿童座椅配合使用,使椅架能够快速可靠地挂接到汽车结构中的一个金属杆上。这套系统可以提供一个极其可靠和方便的刚性固定点。
后向儿童安全座椅系统中的座椅的挂接和拆卸都十分方便。安全座椅架成为汽车结构的一部分,确保儿童座椅的装接不会出错。
对于已经长大到无法使用幼儿座椅但尚不能舒服地使用成人腰肩式安全带的儿童,可采用垫高座椅,这样安全带的佩系更为合适。
25 防侧翻安全系统
防侧翻安全系统利用先进的侧面气囊和传感器来防止乘员在翻倾事故中被甩出,这些侧面气囊将从顶棚展开,覆盖侧窗玻璃的大部分。当监测汽车侧倾率和加速度的传感器确认马上就要侧翻时,便触发此气囊,新的气囊技术使气囊可保持充气6s,以便在较长时间的翻倾中提供连续的保护,气囊可为前两排座椅的乘员提供覆盖保护。
26 AdvanceTrac系统
AdvanceTrac系统可在恶劣的行驶条件下,或在驾驶员对道路情况判断错误的情况下提高汽车稳定性。该系统对驾驶员的操作(如转向、油门和制动)及相应的汽车响应(横摇、横向加速度车轮转速)进行监测,当探测到有失控的情况时,就按需要对一个或多个车轮施加制动来恢复控制。
3 其它安全技术
31 RescueCar技术
经统计,发生事故后,一般要过5min以上有关部门才能收到事故报告。研究表明,在碰撞发生后的lmin之内,由碰撞自动通知系统向有关部门发出报告,每年就可以挽救多达3000人的生命。
福特汽车公司的RescueCar技术可在碰撞事故发生后立刻向有关部门报告,并在救援人员赶赴现场的途中转发伤员身体方面的重要信息。
其主要技术包括:
a)RescueCar系统在发生严重碰撞事故后可自动向事故救援调整度中心发出呼叫,报告汽车基于全球卫星定位(GPS)数据的准确位置;
b)救援人员在抵达事故现场之前便获得了有关汽车乘员数量、乘座位置、安全带使用情况和气囊展开情况的信息,从而可进行相应的准备;
c)汽车姿态(是倾覆还是侧翻)数据也报送给救援人员,为解救工作做好准备;
d)有关碰撞力的数据以及车内现场的照片可以使医务救护人员对可能面能的伤情类型做好准备;
e)医院方面由于获得有关事故情况的报告,掌握了伤员人数,可以提前准备好适当的急救室,也为尽快开始恰当的救治,争取时间,从而挽救了生命。
RescueCar的事故分析和通讯装置如能达到与安全气囊相同的普及率,就可大幅度改进对事故伤员救护的速度和质量,每年挽救数以万计的生命。同时,它所自动提供的碰撞数据还能帮助设计人员设计出在现实条件下更加安全的汽车。
311 数据记录
当RescueCar测知发生碰撞时,一系列的数据记录器便开始收集有关碰撞位置和程度的重要信息。然后将关键的信息通过移动电话网发送到紧急救援中心。
RescueCar是利用一辆福特金牛座汽车改装的,金牛座汽车上装备有福特汽车公司的个人安全系统。它含一个可测量碰撞能量和方向的传感器,比如是正面、后面还是侧面碰撞,这些在确定伤害情况方面都是重要的因素。它可以记录力的方向,以获得对事故的准确描述。
乘客的伤情与碰撞力的大小和方向有密切关系。即使是修复撞损车的专家,如要仅凭汽车结构上的损伤,常常也很难判定碰撞的方向。但这一传感器系统可以及时向救援授中心提供这一关键性的信息。
RescueCar装备了一个微型摄像机负责拍下车内的事故现场,发送给救援中心。这张黑白照片可以填补信息空缺,向救援人员提供有关车内乘员数量、安全带使用情况及其在车内的准确位置等精确数据。在救援人员为了解救伤者不得不切割汽车时,能知道伤员的准确位置具有极其重要的意义。
包括全球卫星定位(GPS)接收器在内的一组传感器可帮助引导救援人员赶到事故现场。RescueCar可以广播汽车的准确位置、行驶方向、甚至出事后的姿态等,使救援人员在抵达现场前便可以进行相应的准备。
312 呼唤求援
RescueCar可将碰撞的全部有关数据自动发送给事故救援中心和当地的外伤医疗中心,并在救援者和伤员之间建立语言联系,从而能够使救援人员快速反应并有时间在抵达现场前做好准备。还有助于使医院的救护人员针对特定事故的典型伤情更快速地做出诊断和处理。
自动呼救功能要优于现有的远程通讯系统,可以保证伤员不必再等到有人发现事故后才能获救,这在农村地区或夜间尤其有用,有近半数的交通事故死亡是在这种情况下发生的。现有的系统在一个气囊展开时才会激活,RescueCar系统可在严重的事故中激活。
RescueCar系统可以通过车主的普通移动电话发送碰撞数据。医院和救援中心将通过Modem由普通电话线收到信息,然后可在一台PC机上调出事故有关情况的显示。RescueCar还可以根据个人喜好设置,车主可以禁用他所不喜欢的功能。例如,如果对隐私问题有所顾虑,可以将车内摄像机关掉。
镜头分为广角、中焦、长焦镜三种。
1、广角镜头
以35毫米单镜头反光照相机为例,广角镜头通常是指镜头焦距约在17至35毫米之间的镜头。
广角镜头的基本特点是,镜头视角大,视野宽阔。从某一视点观察到的景物范围要比人眼在同一视点所看到的大得多;景深长,可以表现出相当大的清晰范围;能强调画面的透视效果,善于夸张前景和表现景物的远近感,这有利于增强画面的感染力。
2、长焦镜头
长焦镜头视角在20度以内,焦距可达几十毫米或上百毫米。长焦距镜头又分为普通远摄镜头和超远摄镜头两类。普通远摄镜头的焦距长度接近标准镜头,而超远摄镜头的焦距却远远大于标准镜头。以135照相机为例,其镜头焦距从85mm-300mm的摄影镜头为普通远摄镜头,300mm以上的为超远摄镜头。
长焦镜头的焦距长,视角小,在底片上成像大。所以在同一距离上能拍出比标准镜头更大的影象。适合于拍摄远处的对象。
由于它的景深范围比标准镜头小,因此可以更有效地虚化背景突出对焦主体,而且被摄主体与照相机一般相距比较远,在人像的透视方面出现的变形较小,拍出的人像更生动,因此人们常把长焦镜头称为人像镜头。
但长焦镜头的镜筒较长,重量重,价格相对来说也比较贵,而且其景深比较小,在实际使用中较难对准焦点,因此常用于专业摄影。
3、中焦镜头
中焦镜头类似于我们所说的“标头”,其所拍摄出来的效果类似于我们人眼所见的事物效果。这个焦段的定焦效果非常丰富,而且几乎呈清一色的大光圈效果。中焦覆盖范围大约在35~85mm之间,视野和透视比较接近人眼,所以在使用其部分焦段拍摄出来的画面会比较接近我们人眼所看见的画面,也几乎可谓是“所见及所得”。
特点:超大光圈可营造漂亮的散景
由于中焦镜头属于定焦镜头的一类,其带有大光圈中的最大光圈,而大光圈对于前后景的虚化也非常有用,有利于制造出漂亮的散景效果。
扩展资料
产品选用指南
电视监视系统通过遥控摄像机、镜头、电动云台等设备,在监视器上直接观看被监视场所、目标所发生的一切情况。并可以把被监视的场所、目标的图像信息内容传通过录像机进行记录。
镜头:把被监视目标的光像聚焦于摄像机的靶面或CCD(电荷耦合器件)传感器上,在摄像机的靶面或CCD传感器上产生被监视目标的清晰图像。
选用镜头时,镜头应与摄像机的工业接口要一致。镜头规格应与摄像机靶面规格一致。镜头的焦距应根据视场大小和镜头与监视目标的距离确定。除硫化锑摄像管外,当监视目标照度有变化时,均应采用光圈可调镜头。
当需要遥控时,可选用具有光对焦、光圈开度、变焦距的遥控镜头装置。摄像机需要隐蔽时,可设置在天花板或墙壁内,镜头可采用针孔或棱镜镜头。
镜头:可分为定焦距镜头、变焦距镜头、广角镜头等。
1、定焦距镜头用于摄取固定目标。
2、变焦距镜头用于摄取大范围画面。
3、广角镜头用于摄取小视距、大视角画面。
摄像机镜头的选择应符合下列规定:
① 镜头的焦距应根据视场大小和镜头目标的距离确定,
摄取固定监视目标时,可选用定焦镜头;当视距较小而视角较大时,可选用广角镜头;当视距较大时,可选用望远镜头;当需要改变监视目标的观察视角或视角范围较大时,宜选用变焦距镜头。
②当需要遥控时,可选用具有光对焦、光圈开度、变焦距的遥控镜头装置。
常用的镜头有:广角镜头、中焦镜头和长焦镜头等。
1、广角镜头
广角镜头大致分为两类:普通广角镜头和超广角镜头。普通广角镜头的焦距在24mm~45mm之间;超广角镜头的焦距一般小于24mm,其中有一种特殊的镜头叫鱼眼镜头,焦距甚至只有几毫米。
2、中焦镜头
中焦镜头的焦距在50mm~135mm之间,该焦距中包括许多大家常用的焦段:50mm标准镜头,85mm人像镜头,100mm微距镜头,135mm人像镜头等。
3、长焦镜头
长焦镜头是指焦距在200mm以上的镜头,它又分为长焦和超长焦两种,长焦的焦距在200~300mm之间,适合拍摄特写,舞台等,超长焦的焦距在400mm以上,常用来拍摄无法靠近的鸟类、野生动物等,以及大型体育馆内的比赛。
单反相机的拍摄技巧:
1、拍静止的小东西的特写,如花、鸟、虫
用Av档,光圈最好在f56或以下,焦距最好50以上,尽量在1m以内拍摄,使背景虚化。光线好的话,iso100,光线不好的话,iso最好400以内。
2、拍人
基本都是使用较大的光圈(f56以内)、50mm以上的焦距,拍摄距离视全身、半身、大头照而定,使背景虚化,使用Av档,光线好,iso100,光线不好,iso400以内。运动中的人使用追拍,体现运动感。
3、拍景
使用Av档,使用适当的光圈,f8以上,焦距随便,但是,一般广角端都有畸变,酌情使用。
4、拍夜景:
上三脚架,Av档,自定义白平衡或白炽灯,f8以上的光圈,小光圈可以使灯光出星光的效果,使用反光板预升功能,减少按快门后,反光板抬起引起的机震;并用背带上的那个方盖子,盖住取景器,以免杂光从后面进入影响画质;iso200以内,尽量使曝光时间加长,这样可以使一些无意走过的人从画面消失,不留下痕迹,净化场景。
50焦段是不能拍猎户座的。
50mm的标准镜头最多也只能拍下北斗七星,想将猎户座、御夫座、双子座、金牛座和天狼星拍在一张画面中,是广角镜头做不到的,超广角镜头也只能拍下银河的一部分,若想把星空和大地装进一个画面中,就更难上加难了。此时最简单有效的解决方法就是使用鱼眼镜头。
拍猎户座技巧:
同一镜头,拍到星星的数量取决于镜头的物理通光口径。物理通光口径等于拍摄时的焦距与拍摄时光圈的比值。例如焦距为8mm,光圈f/4时比f/56时拍到的暗星更多。
但增长一倍曝光时间只可以让原本在照片中能看到的星星更亮,但看不到的暗星还是不会被拍摄下来,星野摄影中称这个现象叫“极限星等”。所以,在焦距一定的前提下,光圈越大,拍下的星星就越多,因此一支最大光圈下成像素质好的镜头必不可少。
同样光圈、同样焦距,ISO越高,能拍摄到的星星也就更多。但过高的ISO会降低画质,因此拍摄前应弄清相机的“最高常用感光度”。
例如佳能EOS 350D的最高常用感光度为ISO800。而全画幅的佳能EOS 5D MarkⅡ的最高常用感光度可以达到ISO3200,这就意味着EOS 5DMarkⅡ可以拍到更多的星星。
广角镜头只是比普通镜头收景大,不能都拍到。
广角镜头具有焦距短,视角大的优点,可于较近距离拍摄范围宽阔的景物,前景较为突出,景深范围显著地大于标准镜头、远摄镜头,画面纵深感强烈。宜用于室内近距拍摄,及拍摄山川、建筑、人群等场面。
很多摄影师喜欢用广角镜头。有些人使用广角镜头来表现一些特殊的艺术效果,而有些人则更喜欢使用广角镜头来拍摄各种类型的摄影作品,如风景、人像、街道、环境、活动等类型。
学习广角镜头其实很简单,但是也需要一些技术知识,一些习惯,以及对广角镜头透视效果的了解。
什么是广角镜头?
在我们开始使用广角镜头之前,我们需要了解广角镜头的哪些知识?什么 有什么用?和其他镜头有什么不同?
简单来说,广角镜头可以为摄影师提供更广阔的视角。如果使用全画幅相机,广角镜头的焦距通常小于等于35mm如果使用半帧相机,其焦距通常小于等于20mm。
使用广角镜头通常可以帮助你实现以下几个小目标:第一,因为你需要近距离拍摄人像或产品,所以它可以产生很好的透视效果,让你的拍摄更有创意。其次,广角镜头的景深效果通常很好,可以把主体和背景分开。最后,非常适合拍风景照。长焦镜头虽然也适合拍风景,但各有所长。
为什么要使用广角镜头?
你已经知道什么是广角镜头了。现在你应该知道什么时候用它,用它做什么了吧?
1广角镜头用于强调前景中的一个或多个元素。
如前所述,使用广角镜头可以让你更接近前景中的主体或元素。你可以很容易地突出主体,因为广角镜头会产生透视效果,使它看起来比实际更大或更近。因此,背景中的物体会显得更小,而观众 的眼睛将聚焦在前景物体上。
2广角镜头非常适合拍摄戏剧效果。
因为广角镜头会产生透视效果,近景拍摄时照片会失真,运用得好会产生不错的效果。广角镜头视角广,可以容纳更多场景。
3广角镜头可以为你提供良好的景深。
当你拍摄一幅巨大的风景画、摩天大楼或肖像时,广角镜头可以为你提供或大或小景深的良好效果。
广角镜头使用技巧
现在你已经了解了广角镜头以及它能为我们做什么,你可以开始了解一些它的使用技巧了。
1避免失真:用广角镜头近距离拍摄时,画面会失真。向上或向下倾斜都会产生曲线,所以我们需要保持镜头水平或垂直来拍摄主体,不要 不要倾斜它。即使广角镜头与 quot零失真 quot已使用。
2唐 不要使用偏光滤镜:当拍摄有天空的风景时,使用偏光滤镜可以强调云,增强色彩饱和度,使天空变暗。但是,当你使用广角镜头时,这些滤镜的效果会有所不同,天空中会出现不均匀的阴影。
3在风景摄影中,使用渐变中性密度滤镜:由于要拍摄非常宽阔的风景,需要面对不同亮度的光线才能进入画面。很多时候,你的前景会被天空的亮度弄暗。为了避免这种情况,使用渐变中性密度滤镜来校正曝光,使天空看起来更暗。
4尝试低角度拍摄,尤其是建筑或风景摄影:低角度拍摄可以拍出很多有趣的场景。甚至可以躺在地上拍地平线。
5把人物放在画面中央:为什么?因为失真。在大多数情况下,的边缘会被扭曲,所以把人放在的边缘会造成扭曲。把人放在画面的中心或者靠近中心更好,更吸引人。
当人们被放在的边缘时,他们会看起来比实际上更胖更矮。手臂、脸和腿会显得更大。
6尝试垂直拍摄:要有创意。这个非常适合拍人像,拍建筑物或者人从高处跳下的照片。
实践!
广角镜头还有很多其他好玩的方式。你要做的就是练习,不断尝试。
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广角拍摄方法如下:
1、宏观看影像。因为画面中人和事物太多,拍摄时不要只注重在细节层面,可以从宏观的视角来观看整个画面。摄影师在构图时可以想像将画面中的事物简化为简单的形状和线条,从而将这些形状组合成有趣、独特的构图。
2、引导视线。使用广角镜头拍摄时难以获得散景,而且入镜的景物太多了,要想突出拍摄主体,就要靠画面的线条、构图等来引导观看者的视线,让观看者加倍注意摄影师想要展现的主体。
3、善用空间。广角镜头可以摄入更多的景物,如果不想每张照片都有丰富繁杂的画面,可以尝试在画面中留白,以便做出更多变化。
手机广角拍照的优势在哪?
广角镜头与正常的手机镜头拍照,还是有区别的,会更加直观。广角拍摄周围的环境会纳入更多,另外就是人像会看起来更高,腿更长。
手机广角除了拍人像,拍风光照也是绝美的。可以将手机放在地上进行仰拍,此时的高楼大厦、花草树木从视觉上都会显得更加广阔。
广角镜头也是手机的一大优势,但是如何发挥它的最大拍照价值,就需要大家发挥自己的想象力了。
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