对于本身会发光的物体叫性物体,摄影师可以尝试打开 关闭 和打开 打开 两种方式来拍摄

  街头巷尾的拍摄反映社会现實的摄影作品在摄影圈内己经占据了一定的地位。事实上摄影是反映现实的最好工具之一。摄影如果离开了社会现实,单纯追求色、光、线修的效果那就把摄影技巧所采用的手段变成为目的了,这是本末倒置的

  反映社会现实的题材十分广泛,拍摄街头巷尾人粅活动是其中之一有些人以为拍摄影这类题材作品要用长焦镜头从远处偷拍。其实使用长焦距镜头是办法之一但是实际上却有许多缺點。一是距离愈远来往行人遮挡镜头的可能性就越多,不一定能够捕捉到被拍摄者适当的表情;二是长焦距的镜头很惹人注目一举相機就受到来往行人的注意。所以两倍左右的中焦距相机有时还派得上用场,四倍以上的长焦距镜头在这种场合并不十分适用其实,真囸能够拍得好还是尽量缩短与被摄者的距离,或者可以夸张之称为「近战」、「内搏战」

  不少初覆「战场」的朋友总是感到在街頭摄影有点心怯,尽管捕捉到一个摄影对象可就是欲行又止,脸上浮现出一片忐忑不安的表情反而引起了人家的注意。为什么会这样主要的问题在于对被摄影的对象不熟,恐怕挨骂挨揍有一位影龄甚老的摄影家,他一有空就到住处附近摄影该处一带的居民很熟悉怹,知道他拍摄照片并无恶意听之任之,而这位摄影家的收获亦十分丰富由此可见熟悉活动的区域和对象是一个主要的问题。因此建议大家不必求外,先在自己熟悉的区域着手一方面对当时当地存在些什么问题比较熟悉,容易构思题材;另方面人面熟出了问题也嫆易解决。老实说在拍摄活动中跟被摄者发生意见,在比例上不过是百分之一、二的机会而己绝大多数的人发现自己成为被拍摄对象時,或则掉首他向或则以诧界的眼光望着你,如此而己又何必因此忐忑不安?许多时候在摄影者与被摄者之间发生了意见主要还是應该由摄影者本身检查是否态度欠佳。相反倘若摄影者处事平和,耐心解释倒可以得到对方的谅解的。若是冲洗之后把一套照片送給人家,对方还欢迎你再拍一次呢

  尽管有时候跟对方很熟,但是拍起照来他就强忍笑容,表情呆板所以捕捉神态,还是以偷拍為上

  要使偷拍获得成功,熟悉手上相机的性能和运用得纯熟是非常重要的有时使用「盲目射击」亦不失为一个好方法。

  在介紹「盲目射击」的方法之前先讲个小故事。有一次在雨天一位创作兴致甚浓的摄影家依然冒雨出发寻找摄影题材。当他跑到一家酒家門前看见几个建筑工人在骑楼底下啃着自备的午膳,跟金碧辉煌的酒家形成一个强烈的对比这是一个很好的题材。可是他己经走过了頭怎么办?他马上当机立断跑过对面马路,绕个子冒着雨回到事前观察好的当拍摄位置,就站在那个位置上一边拭抹头上的雨水┅边观察对方,窥正对方难以下咽的表情时另一只手就按下快门,拍得了一张杰作据他说当时相机内装的是二百度胶卷,用F3.5光圈┅百二十五分之一秒,冲洗出来曝光准确

  用一些小动作作掩饰,因而能够在适当时机按下快门这是偷拍法的精髓。偷拍不能贪多一张起,两张止能够拍得第三张的机会是很少的。所以在按下快门之时画面上人物的分布,表情捕捉的时间都要心里有数不能达箌百分之一百,起码也要有七、八成把握才可按下快门以免功亏一篑。

  另一个要注意的是「盲目射击」在技术上的控制和掌握首咣要注意的是所拍摄到的范围,相机的位置摆歪一点就差之毫厘,谬以千里有时候纵使拍到主体,但是却偏处底片一卷角缺乏了背景的烘托,则难以点题在这方面用双镜头反光机确是比较容操纵,因为此种相机的机身较厚上下偏侧都比较容易发觉,控制较易

  要解决控制拍摄的范围,平日必须多练习在练习的时候把镜头对准某一方向,心里就估计这个角度可以拍摄到多大范围然后在观景器中观察这个做计是否准确(相机的位置切勿变动))。一方面经常作目测估计一方面也要装上胶卷来练习。因为在临场拍摄时每每甴于心情的变化而影响到成绩的。只有从不断的实习中才能获得巩固的效果

  当你经过多次实习「盲目射击」之后,会发觉控制左右兩侧较易得到正确的位置;但是控制相机的俯仰却是比较困难,尽管己经是加倍注意可是实际观察一下,不是偏向上就是偏向下有經验的朋友一致推崇的好办法是,把相机挂在心胸正中(即腹部之上)这时,要把相机的皮带收短一些免得相机下墬到腹部。因为靠菦腹部因呼吸影响,相机容易形成仰摄角度变成拍得天空过多。

  为了便于随时可以拍摄最好不带相机皮袋,这样随时可以按丅快门。等到运用纯熟之后镜头所向就是正确的拍摄范围,带上相机皮袋也不会觉得阻手阻脚时就可以一手抓开皮袋,另一手立即按掣影完之后,立即又把皮袋盖上

  对距离的控制也要经常作练习。练习的方法是先将距离标尺退到无限远的位置然后扭动掣盘,紦标尺推到最近的距离经过多次闭目实习,掌握到掣盘位置扭动多少是从最远到最近又扭动多少是十呎、十五呎等,总之每次都是以無限远的位置作起点练得纯熟了,就可以不望相机而随时对准离位置随时都可以拍摄照片了。

  倘若对于上述的控制方法未有足够紦握只有在拍摄时多花一些功夫。当你背着相机在街上走动首先就要拨好曝光时间;从开阔的街道走到横街窄巷,光线暗了些又要調整一下。距离一般对在十五呎那么,在相隔一间铺位远处摄影就很合适了否则,临时略为调整也不会很困难另一个办法是发现题材之后,转个身悄悄的调整好光圈、快门、距离然后跑到自己己经选择好的拍摄位置站好,等到适当的时机就可以按下快门

  有的萠友认为作状缚鞋带是「妙」法之一。这对初「战场」的朋友可以稍减心悸的威胁但是角度太低,不很理想在走路的时候按快门也是方法之一。问题是当时能否捕捉到适当的表情否则走过了头又要绕个圈子倒回来就麻烦了,而且边走路边按快门相机容易震动,在按赽门之前要略略停步才好不管使用任何一个方法、曝光时间是要求快门,最好速竞鲜一点(二百五十分之一秒以上)以免相机震动。洇此相对而放大光圈是正确的不过由于光圈大、景深短,就要注意到对焦的要求更准确一点

  有的朋友认为拍摄现实的题材,就是看见什么就拍摄什么他们把现实题材看成是「纯客观的反映」,没有进一步去研究这个纯客观反映所产生的效果

  这种看法还是比較片面的,拍摄现实题材作品最要是反映一个问题,这样的作品成功与否不在于摄影技术,而在于它的表现力 资料提供: 中华摄影报(Φ华摄影学会摄影研习班)


一、夜景摄影的一些技巧 1 主体突出,主题鲜明 夜景摄影由于天色黑暗,一些不必要甚至破坏画面的景物被黑暗隱没而被摄主体或景物的主要部分,因为拍摄的需要配以适当的灯光加以突出,给人们以鲜明的印象譬如拍摄一个建筑工地,其中嘚一些杂乱堆积物或破旧的工棚,白天在画面上委难避掉但在夜间,这些东西大都隐没在黑暗中被摄主体却可以利用灯光很容易地突出来。可见夜景摄影具有主体突出、主题鲜明的特点。

2 夸张景物渲染气氛 夜景摄影,由于有独特的拍摄方法和影调处理手法使得咜具有夸张景物、渲染气氛的特长。它能利用灯光造成影调把被摄景物夸张地表现出来,使它们比现实中的景物更突出有强烈的感染仂。另外它还能采取特殊的拍摄技术,充分利用周围环境的特点加以合理的渲染,使拍摄现场的气氛十分浓烈

例如,拍摄一个火车站如果在白天拍摄,画面上并不热闹火车不多,气氛不浓如在夜间拍摄,就可以用多次曝光的方法每来一辆列车开一次快门,这樣画面上就留下条条明亮的火车头的车灯线从而获得火车奔驰的繁忙效果。

3 光源繁多作用双重 夜景摄影往往会同时出现很多光源,和皛天摄影的光源不同象灯光、火光、月光、或落日余晖等。在夜景摄影里具有双重作用:既是照明的光源又是画面不可缺少的组成部汾。一张夜景摄影作品画面上没有灯光、火光、月光照明的景物,那么夜景摄影的气氛就大大减弱

4 拍摄对象,静物为主 拍摄夜景被攝对象以静止的景物为主,一般不宜拍摄动作迅速的物体因为夜间光线委弱,各种景物的照度很低拍摄时需要较长的感光时间。另外夜景光线反差很强,亮的地方与暗的地方相差十分悬殊如果采取快速曝光,不公会使底片曝光不足而且使画面层次减少,照片缺乏魅力

二 、夜景摄影的注意事项 1 防止照相机移动 拍摄夜景照片时 ,照相机要拧紧在三脚架上或放在平稳牢固的地方。调节光圈按动快門,观察景物都不要碰动机身,特别是进行多次曝光时更要严格要求,否则底片会出现重影,使拍摄失败

2 光圈的运用 拍摄夜景,偠特别注意运用光圈因为它影响景物的清晰度。有些夜景由于光线十分暗淡,拍摄距离无法精确确定因此,常常用缩小光圈、增加景深范围的办法来对付拍摄夜景,常用的光圈为f5.6或f8有些景物的位置比较固定,光线变化也不大那么光圈可以适当 小一些,但曝光时間要相应延长这样,景物的清晰范围可以更大一些进行多次曝光时,可根据现场光线的强弱用光圈来调节感光量。

3 距离的测定 拍摄距离的测定要尽量准确否则直接影响景物的清晰程度。一般地说拍摄大场面夜景,距离可放在无限远处拍中景,近景就要进行对焦,把焦点对得越清楚越好焦点应定在被摄主体或景物的主要部分的位置上,用手电打亮后再测定也可利用被摄主体附近的光亮点来玳测。距离一旦确定在拍摄过程中就不能任意变动。

4 曝光的掌握 夜景摄影的曝光比较复杂无法依靠测光表,应该从实际出发摸索规律其曝光方法有两种:一次曝光和多次曝光。

(1)一次曝光:一次曝光比较容易掌握拍摄前,拍摄前将照相机架在三脚架上,然后确萣拍摄对象和取景范围取景完毕,再检查一下照相机的固定情况并用快门线控制快门的开启,进行一次时间的曝光无快门线,可用鏡头盖来控制已开启的快门

(2)多次曝光:两次以上的曝光称为多次曝光。它是在一次曝光不能完成拍摄任务的情况下才使用的一种方法利用多次曝光,可以分次摄取部分景物使画面内容丰富,形式活泼

运用多次曝光,应该注意:一是要把光线强弱不同的景物分开使最暗的景物先曝光、多曝光,最亮的景物后曝光、少曝光二是有些景物无法进行先曝光、多曝光,可加用人造光适当加强暗处景物嘚亮度以调整画面的反差。三是对一些光线过强或过弱的景物无法在现场调整时,可在拍成的底片上进行减薄或加厚处理也可放大時进行补救。

夜景摄影的曝光很难有一个确定的数字。曝光时间在一秒钟以上都要靠拍摄者凭经验估计。一般说进行一次曝光时,曝光量要掌握得更严格一些多次曝光时,曝光时间的伸缩余地较大如果发现某些景物或景物 的某些部分感光不够,可以再开一次快门進行补救不管一次曝光还是多次曝光,开拍时的天空尚有落日余晖那么曝光时间要扣得紧一些,宁可感光不足不可感光过度,一过喥照片就会失去夜间的特点了。

为掌握夜景摄影曝光时间现提供夜景曝光时间表,以供参考

三、夜景摄影实践 1、工地夜景的拍摄 工哋夜景包括正在施工的工厂、楼房、水电站、铁路、矿山、车]站、码头等。这类题材的拍摄角度要根据作者的创作意图和工地特点来选擇。拍摄时机最好是工地建设处于高潮阶段或者工程快要竣工时。为了烘托主体交待环境,要注意利用周围的自然条件如山峰、河沝、月亮、临近的建筑物等。如果傍晚或黎明前拍摄不要使天空部分感光过度。曝光方法可彩一次曝光,也可进行多次曝光如工地燈光尚示完全开亮,而天空又示断黑时可多次曝光先对感光,并录下景物轮廓而后拍摄灯光灯光。工地夜景要注意表现现场气氛。

2、农村夜景的拍摄 一般在说农村夜景的灯光不及城市、工地里的集中,但处理得好也能拍出比较理想的环境,如收割机夜收、拖拉机夜耕、打谷场、小型水电站、露天电影、村头演出等夜景为了突出人物的活动,应该选择周围一自然景物象粮垛、草垛、树林、山峦、流水、雪地等来陪衬。

3、城市夜景的拍摄 城市由于人口密集住宅密布,景物比较杂乱因此,夜景拍摄者一定要明确创作意图从而選择一定的角度和景物。拍摄角度的高低要视景物的高度而定。另外拍摄位置要选择比较僻静的地方,既不影响交通又不容易被行囚碰撞。如果拍摄夜间流行队伍、街头演出最好使用快速感光片,不易造成影像虚糊城市夜景摄影的曝光,一次、多次均可要视景粅的情况来定。

拍摄月夜照片可以先后拍摄两张底片,然后在暗房叠放而成方法是:先用长时间曝光,在一张底片上拍摄月光照射下嘚景物再用短时间曝光在另一张底片上拍摄月亮。当然也可以在一张底片上拍摄月夜曝光时,先用手把月亮遮住在地面景物曝光结束前几秒钟,将手移开使月亮在底片上曝光。如果拍摄时天空有云可在月亮钻进云层时,对地面景物曝光等月亮从云层中出来,再對月亮进行明曝光

部队和民兵夜间训练、警戒、巡逻等活动,也能拍成较美的夜景照片拍摄夜间射击,使用本身会发光的物体叫的弹藥最为理想可通过枪弹的火光拍摄战士的行动。拍摄探照灯警戒夜空可采用多次曝光的方法,一次拍摄探照灯的光柱一次拍摄地面景物。拍摄军舰夜航训练可以用慢速曝光,在底片上留下军舰灯光的白线使军舰有动感。同时要设法拍出般身的轮廓和灯光倒影,畫面又有静感静结合,照片的表现力就强了

拍摄战士和民兵站岗、放哨的夜景,可用多次曝光一次拍摄灯光或月光下的战士,再一佽拍摄警戒目标

拍摄焰火,事先了解焰火的发射方向确定拍摄的角度和地点。如果拍摄焰火的全过程在焰火将要上长升、开花、熄滅。如果拍摄焰火的局部等焰火升腾后,快要开花时将快门打开,把最有代表性、最精彩的一刹那记录在感光片上也可以用两张底爿分别拍摄,用其中一张底片的上半部摄影地面景物然后进行迭放,合成一张漂亮的焰火照片还可以用一张底片分两次拍,一次用较短的时间仰摄焰火加一次用较长的时间俯摄地面景物。必须注意的是在拍第二次时,不要将地面景物 与空中焰火重叠为此,拍摄之湔应该估计好两部分景物在同一画面上的分布。


艺术与摄影 转:《摄影构图学》   摄影已经成熟了,而且已经成为一门艺术

  这┅说法可能会引起那些纯粹派艺术家的异议。他们会说摄影是机械的产物,而艺术无论如何不是机械的玩意儿他们认为,摄影家只能記录他面前已经存在的事物只有一点点调整机械的活动余地而已。


  艺术形式的不断变化

  艺术是和某种材料和操作工艺分不开的而艺术形式和所用的材料却在不断变化。近年来丙烯颜料、拼贴画、多种材料的组合雕塑等一个个新的艺术手段加入了公认的艺术创莋行列。

  但艺术只是部分地依靠原材料和操作技术它的最重要的特点还在于艺术家从题材中提取基本视觉美点的能力和用一种能对觀众产生刺激作用的方式记录下来的能力。画笔、颜料、蚀刻针仅仅是艺术家的工具它们不能保证艺术创作的成功,正像丁字尺和三角板不能保证产生优秀的建筑一样对于相机来说,也是这样作为艺术家的工具,它可以有助于产生艺术品如果在非艺术家的手中,即使懂得技术知识并且用心去做也产生不了艺术品。所以可以说相机是一种灵敏的工具,它是按照操纵它的那个人的思想行事的

  烸次关于艺术的讨论总要牵涉到这样一个问题;为什么一件作品可以称为艺术品,而在许多方面都很相似的另一件却不是?这个问题在很大程度上是由于三个基本概念的混乱引起的:

  1.艺术和自然的异同

  2.视觉形象思维和文字概念的不同。

  3.艺术和手艺的关系

  十四世纪以来,艺术家为了跟上当时科学研究的热潮对大自然进行了精细的研究,并且在他们的作品中加入了更符合大自然实际凊况、有科学根据的细节解剖学、透视学、光线、三度空间甚至衣服的皱褶都受到极大的重视,以致老实的观众得出这样的结论:艺术僦是对自然的模仿!这种科学地观察和描绘自然的活动在十九世纪达到高峰,这就是印象主义绘画印象主义画家在表现五光十色的光線方面极为成功。人们能从他们的画里判断季节、一天的某个时间和当时的气候条件

  大约在同一个时间,摄影术发展了并且被广泛应用。现在许多艺术家几个世纪以来苦苦追求的事情,这个“小黑盒”一下子就做到了任何人都能相当容易地拍出一张照片。

  藝术家们摆脱了如实记录的重担以后转而探索艺术的更本质的特征他们的试验把我们引向艺术和自然关系的某些重要结论。自然界有它夲身的美但描绘自然美的照片并不能自动成为一幅美的作品。一些照片即使聚焦清晰、曝光正确、印放得当如果缺乏趣味。无论是剪裁、遮挡还是增添什么景物都不能弥补它们拍摄时所缺乏的东西--就是摄影家心目中超越题材固有美之外所认识所发现的美的因素。相反通常看来并不美的自然或人物,却能拍成很美的照片当然,艺术家内在的想象力和熟练的技巧相结合用这样的题材也能拍出美好动囚的照片来。


  艺术和抽象的视觉美点

  艺术效果完全取决于艺术家是否从这个题材中发现了或感觉到了抽象的视觉美点以及他去粗取精地处理它们的能力,经过他的处理观众是否能够看到艺术家曾经看到过的东西从摄影家的角度来说,自然界的东西既不是美的吔不是丑的。只有艺术家才有能力发现美并把它展示给其他人。

  现在问题明确了艺术品的质量和自然物的面貌关系很少。艺术品昰由某种抽象的美点构成的它和机械地模仿自然是两回事。维妙维肖不能作为艺术品的出发点也不是评价艺术品的标准。效果好的照爿是既不违背自然形式又力求高度简化,敢于大胆处理线条、形状、色调和质感的那些作品艺术就是要选取这些视觉美点,让它们占據主导地位去掉那些无助于艺术家确立的中心思想的东西,或者把它们降于从属地位

  这些视觉美点大量存在于我们周围。我们对咜司空见惯以至于熟视而无睹。每一个题材不论是重大的还是平淡的,都包含着视觉美点它几乎是无限量的。有时候它只存在片刻稍纵即逝。有时候它隐藏在极普通的外表下面貌不惊人,难以辨认

  从题材中发现这类线条、色调、形状和质感,把它们纳入取景器按照摄影家的要求给以合理安排,然后印成他满意的照片使观众一目了然,这就是构图时要做的全部事情


  构图--从混乱中找絀秩序

  构图是一个思维过程,它从自然呈现的混乱事物之中找出秩序把大量零散素材组织成一个可以理解的整体。构图是对这些素材的反应过程也是探求途径,把这些素材组织起来的过程目的是向人们传递。摄影家已经体会到的兴奋、崇敬、畏惧、惊异或同情通过构图,摄影家澄清了他要传递的信息把观众的注意力导向他发现的那个最有趣是重要的部分。

  那些对摄影和绘画都懂得很少的囚有把这两种表现手段混淆起来的危险。他们没有能力在画布上从容自如地使用颜料于是就转而想用相机获得貌似艺术的效果。他们嘚照片使人想起柯罗(1819一1877法国风景画家家一一译注)和他的模仿者们:界限模糊、情绪低沉、朦胧不清、酷似绘画。随着绘画界几何抽潒派、抽象表现主义、流行派艺术和极少派的出现摄影界也兴起了一种假冒的艺术摄影家。他们是摄影的亵读者但他们模仿的不是古玳的而是现代的绘画。他们处理形象时也泼洒化学药品使用颜料,硬加外来的材料用这些办法获得浮浅的抽象艺术的效果。事实上通过光学、化学渠道已经有那么多的事情要做,有什么必要去乞灵于模仿呢

  抽象艺术的特点是,首先它非常强调线条,其次是使鼡色彩的组合去追求美学效果而不是描绘自然。此后立体派发展起来了,大量不同形式的抽象派作品相继出现那些认为立体派和抽潒派作品是现代风格的人,当他们知道了立体派得溯源于1908年时一定会大吃一惊的!

  从某种意义上说,抽象派作品的动机是想证明夶量丰富多彩的绘画只需要运用线条、明暗、颜色、形状、质感等抽象成分就可以创造出来,和现实世界的主题很少有关系或者根本无关

   现在,这种论点早被充分论证过了而且经过长期流行人们也已厌倦。看来现代艺术观点又要和写实主义发生联系了;然而这是囷过去的风格不同的一种写实主义它趋向于强调一种抽象因素,这种抽象因素是各种视觉艺术的基础包括摄影以及绘画、制版艺术和雕塑在内。

  虽然自然物的某些方面经常是人类艺术的模特儿但在美学上成功的程度却直接关系到所强调的因素,即线条、形状、色彩、立体感和质感优秀的艺术品一般说来都是反映了自然中的这些因素。拙劣的作品几乎都是只会模仿自然很少注意或者根本不去注意这些因素。

   任何一种艺术如果它自觉地或不自觉地模仿其它艺术的话,那它就是否定了自己作为一种艺术的价值摄影家如果鼡摄影器材去生产别人用颜料或雕刻工艺已经生产过的东西,那他就是把自己降于劣等地位他的艺术作品(如果可以叫做艺术作品的话)也就是劣等的。


 视觉形象思维和文字概念

  也许因为我们所受的教育大部分是用文字完成的我们总是企图从照片里读出文字含义來,或者找到“另外的文字”来阐述艺术家的教诲然而,“另外的文字”根本没有摄影家的信息纯粹是视觉的,照片中呈现的任何意義只能看不能读。照片只能依靠它的视觉美点给人以深刻印象搜集有关主体的或处理方法物奇闻逸事对艺术价值不起作用,它只能引起困惑

  为什么手艺和艺术经常被混为一谈,甚至有时候把手艺看作是艺术的同义语这是很容易理解的。观察熟练工人的表演就嫆易夸大灵巧的操作和出色的产品之间的关系,从而错误地认为二者是一回事事实上,一个摄影者拍出一张技术上完美的照片是比较容噫的但这幅照片作为一个整体来看,除了和它有关的人员之外可能不会吸引任何人。

  许多艺术家的那种富于挑战性的性格使他们囍欢反驳那些已被公认的东西反传统主义成了大多数艺术家的倾向。


户外拍摄人像的一点心得 转: 蜂鸟工作室

什么器材我想爱拍的人无鈈例外地喜欢器材,当然器材越好越丰富,越有助于你去拍各种题材的片子但拍人我个人认为一支镜头基本上就够了。一支焦距在105mm左祐的镜头有很好的虚化背景的能力,它还能真实地表现人物面部特点而不产生变形而且你可以在离被摄者非常合适的距离进行拍摄和茭流(你既不用在很远的距离大声和她说话(用长焦镜头),也不用在太近的距离给她造成压迫感(用广角镜头还易产生变形))。一架有光圈优先功能和暴光补偿功能的相机此乃个人主观爱好,我认为光圈优先加补偿完全匹配人像拍摄光圈优先基本上让你避免暴光嘚计算,而暴光补偿在光线变化时能非常方便地进行调整

   2、 一块反光板。反光板的投资比起器材来可说是九牛一毫啊你甚至可鉯自己动手做一个,但反光板的作用太大了可以说反光板是必须的,它可以很好地补偿你不喜欢的面部阴影而且表现人物的眼神绝妙。如果你手边没有反光板临时一张白纸(只要够大)也行,或者拍摄时找一可以有些反光的墙都行尽量不要用闪光灯,它会使人物面蔀生硬

   3、 寻求光线。没有一定之规当然要避免强烈光线,光线强烈时找一光线能透射进的树荫就好,逆光表现我很喜欢透視感好,重要的是能用反光板把光反射到被摄者使她的面部光线均匀。另外傍晚的确适合人物的拍摄

   4、暴光测量。对面部测光宁过勿欠,一是我们是黄皮肤拍MM时不妨让她的面部明快一些,二是负片对过暴的宽容度比欠暴好得多后期放大可调整。这时候暴光補偿的功能也就发挥出来了如果不针对面部测光,有些经验供参考一般情况+1/ 3-1/2EV,逆光无反光板+2EV 加反光板+1EV,不是绝对的具体情况具体汾析。

  说了半天都是设备和技术下面说点拍摄过程。

交流和被摄者的交流非常重要比如在去拍摄地的路上跟她聊天,谈谈任何她想说或者大家共有的话题目的是要她放松,让她不潜在地拒绝拍摄只有轻松了,才能拍出自然的片子一边拍一边交流也是非常值得嶊荐的,不要指望在第一卷就能出好片因为她很可能在这一卷中还没有完全进入情况。好了她进入情况了,连续拍摄你认为好的画面你还要明确地告诉她细微的调整,当然主要的姿势神态是她要表现的但细小的地方,你在取景器里发现要调整一定要明确地告诉她仳如“脸稍微往左侧一点”“微笑稍微露一点牙齿”,“手指要并拢或着稍微弯曲一点”or“深情地望着我好像看你的爱人”呵呵,这是佷重要的你不给她这么明确的意图,她将无所适从另外要鼓励,不断地夸奖她说一些赞美的话将很有必要帮助,她会表现越来越好再有就是保持节奏地拍,这里我私下认为一台能出声音的马达和连续的快门声能使你和她都感觉良好拍摄者也是要进入情况的。

  2、 寻找她的最佳角度每个人都有她的一个或几个最佳角度相对应的是难看的角度,怎么找我想一是靠观察再就是多拍积累经验吧,要楿信自己的感觉一般来讲,是要从多个角度来拍摄的侧面表现生动,仰拍表现人物的自信和傲慢等等。

  3、 抓住她的眼神眼睛是惢灵的窗口一点都不假,抓住她的眼神你就成功一半了,反光板的用处在这里得到了体现一定要让她的眼睛里有你的反光板补的光。我只能说这么多因为这是一个我一直学习的方面,希望你也能多给我提供经验

  4、 避免破相的地方。举一个例子这个MM的牙尤其昰下牙很不好看,拍摄时候就要避免她露出下牙尤其是近距离拍摄,我采取的方法就是让她微笑稍微露出牙齿而不露下牙举一反三吧。

  5、 多拍选优这并不等于浪费胶卷因为如果你不得要领,你就是拍10卷可能也没有好的作品但有时比如她有一个好的表现但你按快門时她闭眼了,或者细微地方不甚完美就要靠你多拍来弥补了,多按几次快门你就少一些遗憾,虽然摄影是门遗憾的艺术


关于逆光攝影逆光摄影的艺术效果 一、逆光摄影的基本特征   摄影的本质是光,光是摄影的命脉和灵魂刘半农先生曾说过:“景物虽好,而不能采取适当的光画面仍是死的。”

  逆光拍摄是摄影用光中的一种手段广义上的逆光应包括全逆光和侧逆光两种。它的基本特征是:从光位看全逆光是对着相机,从被摄体的背面照射过来的光也称“背光”;侧逆光是从相机左、右135°的后侧面射向被摄体的光,被摄体的受光面占1/3,背光面占2/3从光比看,被摄体和背景处在暗处或2/3面积在暗处因此明与暗的光比大,反差强烈从光效看,逆光对不透奣物体产生轮廓光;对透明或半透明物体产生透射光;对液体或水面产生闪烁光

  如果我们能将逆光摄影的手段运用得当,对增强摄影创作的艺术效果无疑是很有价值的

二、逆光摄影的主要艺术效果   逆光是一种具有艺术魅力和较强表现力的光照,它能使画面产生唍全不同于我们肉眼在现场所见到的实际光线的艺术效果它的艺术表现力主要有如下几个方面:

  第一,能够增强被摄体的质感特別是拍摄透明或半透明的物体,如花卉、植物枝叶等逆光为最佳光线。因为一方面逆光照射使透光物体的色明度和饱合度都能得到提高,使顺光光照下平淡无味的透明或半透明物体呈现出美丽的光泽和较好的透明感平添了透射增艳的效果;另一方面,使同一画面中的透光物体与不透光物体之间亮度差明显拉大明暗相对,大大增强了画面的艺术效果

  第二,能够增强氛围的渲染性特别是在风光攝影中的早晨和傍晚,采用低角度、大逆光的光影造型手段逆射的光线会勾画出红霞如染、云海蒸腾,山峦、村落、林木如墨如果再加上薄雾、轻舟、飞鸟,相互衬托起来在视觉和心灵上就会引发出深深的共鸣,使作品的内涵更深意境更高,韵味更浓

  第三、能够增强视觉的冲击力。在逆光拍摄中由于暗部比例增大,相当部分细节被阴影所掩盖被摄体以简洁的线条或很少的受光面积突现在畫面之中,这种大光比高反差给人以强烈的视觉冲击,从而产生较强的艺术造型效果具体地说,首先它能使背景处于背光之下,曝咣不足色彩还原差,使背景得到净化从而获得突出主体的效果;其次,它能生动地勾勒出被摄体清晰的轮廓线使主体与背景分离,突现被摄体外形起伏和线条强化被摄体的主体感;再次,它能深入地刻画人物性格由于整个画面受光面积小,面部与身体的大部分处於阴影之中形成以深色为主的浓重低调画面,有助于表现人物深沉、含蓄、肃穆或忧郁的性格同时,由于影调反差对比度较大明暗咣线布局强烈,既可使人物面部的某些缺欠借助强光加以冲淡又可利用背光的暗影予以隐匿,以取得扬长避短之效

  第四,能够增強画面的纵深感特别是早晨或傍晚在逆光下拍摄,由于空气中介质状况的不同使色彩构成发生了远近不同的变化:前景暗,背景亮;湔景色彩饱和度高背景色彩饱和度低。从而造成整个画面由远及近色彩由淡而浓,由亮而暗形成了微妙的空间纵深感。

三、逆光拍攝应注意的几个问题   逆光拍摄有较强的艺术效果但要拍好逆光照射下的景物,是有一定难度的主要是它的反差大、变化多,而且主要部位大都处于阴影之中所至因此在逆光拍摄中,一是曝光时不要被画面中大面积阴暗背景的光线所欺骗而应以被摄主体的亮度读數为依据,其余在所不计如拍摄朝阳或落日,则应以太阳的亮度为测光的主要依据;拍摄低调人像时则应以人物的高光部位为测光依據。二是在逆光拍摄中近景,特别是拍摄人像时应选择适当的辅助光(用闪光灯或反光板等补光)。三是拍摄剪影时应以明亮的背景亮喥作为曝光依据。四是逆光拍摄花卉时应选择较暗的背景予以反衬,以造成较强的光比反差强化逆光光效,达到轮廓清晰突现主体嘚艺术效果。五是由于相机还对着强光源要注意眩光的干扰。应有遮挡措施(用适当的尽可能长的遮光罩或用手、帽子、纸板等在镜头湔遮挡),或略向旁偏移调整为拍摄角度等办法,防止太阳或灯光直射镜头使眩光消失后再按动快门。


摄影十大谬误摄影之奥秒就是咜包含了很多元素,您可把它看待成一种艺术同时也是一种科学,用相机去创作某程度上跟画家用油彩画笔创作一样,但摄影却又很偅视器材的摄影师必须了解相机和镜头的特点 可是,正因为摄影那么的博大精深涉及的元素又多,不少人都会对之产生很多误解和谬見有不少初学摄影的朋友更不知不觉被误导了。因此我们特地炮制了这篇文章,与大家一同分享一些常常被人误解的摄影问题

  誤解一:镜头反差越高,解像度就越高   有些拍友当使用某镜头拍摄时,会发觉所拍摄出来的影像有很高的反差(一般称为较「硬」)叒或者看起来很鲜明,便冲口而出说某某镜头解像一流一旦看反差弱的照片时(即常称作为较柔时),便声声道镜头解像不良这一种说法,似乎有点武断其实解像度和反差是两样东西来的,不应一概而论当然又有些相关的地方。 甚么是解像度 解像度(Resolution)其实是经过一些标准的测验得来的数据,是利用一张黑白的线条图表在不同的光圈下用镜头拍摄,然而最标准的数据理应是由机器读出但某些杂志或试驗所用菲林显像作人眼判断,这似乎会带有一些客观因素如菲林的处理过程或人眼的限制等,但一般都可接受因为至少可找出同一支鏡头在不同情况下(不同光圈或焦距)的解像表现,毋须与其它镜头比较便成一般来说,越能在同一范围分析出越多线条的数目就越有解像仂即是较锐利的镜头。 甚么是反差 反差(Contrast)虽不代表解像度,但也不无关系但不能说反差高,解像便高反差其实是指镜头将暗位层次表达的能力,一个影像必须有光和暗两个对比反差高是指光与暗之间明显分隔,而中间可能没有太多渐层(gradation);而反差低则指光与暗之间不夠明显或不够鲜明但有较多的层次,看起来可能会使人觉得较呆板 对于彩色或黑白的影像,反差的定义也是一样的一般人误会反差高是好的,没错反差高确是较鲜明和调子轻快,但是没有丰富的层次刚才的高解像度便失去了意义,令整体的仔细表现会有阻碍惟反差确是很主观的东西,未必有一个标准但具体上一支全面一点的镜头会较受欢迎,何况现今的菲林 也有很好的反差及层次也有不同嘚选择,如专为拍人像而设的又有专为还原准确色彩而设的菲林,拍友们也毋须太过盲目追求


 误解二:加1B天光镜好过UV滤镜

  每当買新镜头时,都会考虑买一块保护镜头的滤镜一般1B SKYLIGHT和UV两种,前者比后者昂贵有人说UV只是一块玻璃,而1B拍人像会靓些又或者拍摄的色彩會准确些所以会偏选1B,但这种说法似乎并不太合适 1B skylight滤镜正式来说是一块有颜色的颜色滤镜,是其中一块标准化的矫色滤镜可隔除360nm或鉯下的光波(属于较蓝色的光线至UV),并同时可轻度吸收约550nm的光波(即绿色光线)总括是用作减轻于山区或海边拍摄时的偏蓝现象和树叶的绿色反光,在绿油油草地上拍摄人像就可能用得着可是,在直接的阳光下拍摄这块1B滤镜是全废武功,换句话说也仅是一块玻璃。 UV滤镜则昰用来隔除肉眼看不见的紫外光因此在色彩上(一般彩色菲林乳膜上根本无法对UV显现色彩)是全无影响,但据厂方的建议它的最大作用是將拍摄无限远的模糊情况改善,但老实说天气才是最终决定因素,要是空气中尘粒多或湿度高加多少块UV也是徙然的。 既然是这样甚麼滤镜都不加又是否最好呢?对的光学上是绝对是好的,因为加上了一块玻璃可能会弄巧反拙,但这又未必可以由肉眼察觉得到再仔细衡量之下,买一片玻璃保护前组镜片似乎比起一丁点儿的光学损失来得重要。但是1B还是UV那就悉随尊便。但花钱买一块有多层涂膜嘚UV已很足够了既可保护镜头,又可减少光学的损失较为值得。

  误解三:专业菲林靓过业余菲林   有一些拍友常有一错觉以为專业菲林的影像质素一定比业余菲林好,但往往发觉事实又不是那么明显就归究所用的相机、镜头、测光表等等不够好,甚至是自己這看来有点可怜。 专业菲林确有比业余菲林优胜的地方但不代表业余菲林一定是差些,其实我们只想道出专业菲林是专为专业摄影师而設要用得它们出色,办法很简单学学怎样去当一个专业摄影师便行了,所需要的不一定是专业器材反而是技巧,尤其是处理菲林的技巧 各位不妨去尝试买些专业幻灯片来试用,您会发觉陈列的地方都会有一个雪柜再留心菲林上的说明,除了使用限期外还有一个建议储存温度,一般约为十二、三度专业菲林靓在够新鲜,若能在保存时依足所建议的环境菲林会得到预期的效果,但随意处理菲林一时又到甲店,一时又到乙店冲晒敢保证每次没有不同的色彩表现才怪哩。当然还有很多处理菲林的方法,例如曝光因素、倒易率等或可参考说明书的指示。 业余菲林就不同了除了expire date外,也没有其它的指示了而一般都有较长较稳定的储存期,而且宽容度高对一般用家来说似乎较为可靠。


 误解四:闪光拍摄一定要用X同步快门

  有不少中外摄影书籍也曾提及过X同步快门这东西甚至有最快闪光哃步快门这一名词。但有不少初学摄影的朋友误解以为闪灯拍摄时要硬性使用某一档快门 其实,所谓闪光同步快门或最快闪光同步快门昰泛指可作闪光拍摄的快门最快的意思是在那快门速度以上的快门不能作闪光同步,否则会拍不到全格菲林清晰的影像这问题是存在於镜后快门的相机上,而每部相机都有独立的设计故最高同步快门都不是全部一样的。

使用闪光灯时只要在最高同步快门下任何一档,均可拍摄到有闪灯效果的照片只是快门越慢,现场光之曝光时间较长而己举例在室内拍摄,若以最高同步快门闪光拍摄背景未必鈳有足够曝光,这使主体前景雪白光亮而后景则昏暗漆黑;若以慢快门(甚至便摄机中所谓Slow Sync或夜景人像模式等)同步闪光拍摄,便能获得较具现场气氛的照片 除此之外,利用较慢快门时甚至可选择前或后帘的同步闪光,你可调较快门一开启便闪光又可以在快门关闭前闪咣,均可创造特别的拍摄效果


 误解五:微距镜只能作近摄?

  微距镜是专为拍摄极近距而设的但有人说它于正常拍摄时会有质素嘚下降或迷信只能用在翻拍或微距拍摄用途上。其实根据一些光学测试,无论是以1:1或1:2和1:50比例拍摄时微距镜头的解像在大部份光圈下都囿极优异的表现;而1:49或1:50时的测试,解像度比其它同等焦距的非微距镜头高很多 然而微距镜头最大的问题是对焦设计是专为近距而设的,故此在数十厘米至无限远的距离可能只须转动对焦环不足45o在精确度上可能大打折扣,但现今的AF 镜头已非常准确了或可弥补这种问题。 故此以微距镜头拍摄正常距离的景物,甚至人像是绝无问题的f/2.5或f/2.8光圈或许不能尽用,因为常会有四角失光的情况这是难免的,但收┅级光圈已能解决相反,拍摄微距时细的光圈容易造成绕射现象,因而f/8到f/11都会较为适合 但一些微距镜用家会知道,微距镜解像非常高照片看下去好象有点「硬蹦蹦」,但各人有各自的喜好选择众多,随阁下所好吧!


 误解六:入射式测光表比反射式准

  这种说法不够全面客观来说,其实两者都一样准确但对只用单一种测光方式的人来说,相信某一种较为可靠是无可厚非的因为两种均有各洎的操作方式及量度方法。但以反射式测光表来说就稍比入射式麻烦,因为往往要考虑18%灰度的限制而入射式可直接量度投在主体上的咣度,直接获得光圈值 可是,我们相机上内置的均是反射式测光表好处是胜在够方便,因为不用每每走在主体面前测度而且多是TTL(Throagh the lens),鏡头的失光、滤镜等曝光因素也直接包括在内减低错误发生,比入射式容易及可靠但主体及背景的色彩(如黑或白)都会造成测度错误,惟一方法是作曝光补偿只要多练习,要获得正确曝光并不是那么艰难 而入射式本身已有比反射式优胜的地方,但使用上是较为麻烦若不介意多带一个测光表,这也没有问题但千万要紧记将镜头前的滤镜等因素计算在内。 还有如NikonF5已设有3D RGB的反射式测光表,这意味着反射式测光还有可跳出柜框的地方只要解决18%灰度的限制,根本不用怀疑其准确性

  误解七:密封防潮最可靠   每逢到了雨季,拍友惢情就最忧愁因为心爱的器材随时受潮报销,有些人就疯狂购买各类防潮用品诸如吸湿器,抽湿机等一旦下雨,就宁愿把相机镜头藏起变成湿度过敏狂,这样子整个夏天可能连一筒菲林也拍不完,可说是非常可悲 老实说,香港这里的气候要待RH低过60%的日子可谓尐之又少,何况是在雨季然而关上所有器材亦未必能完全防潮,很多人都会有经验放在密封盒里的「陈年」镜头也会不知何解生了霉菌。其实要防止镜头发霉防的不是湿应是菌。要制止镜头发霉首要是了解为何会发霉,潮湿和黑暗皆是霉菌的至爱然而菌在空气中㈣散,根本防不胜防若在密封的防潮箱里,一样有霉菌若加了防潮珠(一般都会用silica gel),便能有一定的抽

湿作用(但不是永久的一当饱和便效力全失),市面有些可将水份吸进盒内的防潮器虽然吸水效果好明显,但笔者建议大家要小心应勤一点检查是否已满或破漏,更要避免放在过度高温的地方因为水份一样有可能被蒸腾出来。所以很多人宁愿有空拿镜头出来把玩或者使用,见一见光已可大大减少发霉嘚机会而一般放在冷气开放的房间,只要空气流通加上湿度低,镜头发霉的机会已非常低了 若真的要把器材藏起一段颇长的时间,朂好是在湿度低的环境下放进适量的防潮物料,以密封的箱盛载记紧要把镜头清洁干净,以免细菌滋长据说有些电子防潮器也有一萣的作用,但价钱却非常昂贵


误解八:要经常抹拭镜片

  市面有很多专为清洁镜头的器具甚至抹镜药水,究竟镜头应否经常需要抹拭嘚呢

一般拍友自然是疼爱自己的器材,看见镜上沾了一粒尘已惊惶不已急着买东西来清洁镜头。 有一些人会用有扫的气泵把尘粒扫走戓吹走甚至用抹镜纸及药水擦拭,但这是不太好的除非镜面上所沾的污渍如手指模较难清洁,否则不要贸然用东西擦拭镜头表面因為此举可能会弄花镜面,也可能令部份涂膜脱落但现今的涂膜已相当稳固,然而此举始终太危险了 建议为镜头加装一块UV或IB skylight滤镜作保护,就算弄污了也可随意抹甚至换一块新的,怎也比弄花镜头的镜片化算得多 若真的需要,购买镜头纸或镜头清洁剂时要小心避免使鼡有酒精成分的清洁剂,因为这等会令镜头有所损伤用时不要将清洁剂滴在镜面上,若流进镜头内或镜片的边缘亦会弄坏镜头。因此最好的方法是尽量避免弄污两端的镜面,若沾了尘应用气泵轻力吹走若是沾了手指模或油渍可用高密度布料或已打磨的皮革抹拭。若昰内部生了霉菌或有水气凝结(如出入冷气场所)时最好交回原厂保养中心代为处理。


误解九:50mm焦距等于人眼

人们常说50mm焦距是标准镜又称與人眼的视觉效果相近,常说用50mm拍的影像就最真最写实但若细心从观景器望出去,与肉眼相比可能所见到的影像大小又不是如此,会發现50mm镜头下的影像会比大脑所接收的更广阔若论视角(Angle of View),5 0mm镜头只有46o然而人眼可有接近120o,但为何人眼看到的又总不够50mm镜头广阔呢问题其實是出现在影像的平面大小上和镜片与人眼内的晶体之分别。 人眼所感光的地方是在视网膜(Retina)上而感光细胞所聚集的地方也只限于一点,即黄点(yellow spot)感应色彩的锥形细胞(cone cells)比黑白视觉的棒形细胞(Rod cells)少和更集中。于是乎您会发现看东西(如看书)的时候,只能习中看见中央部分而其咜圆周外的 字未必能够看清,但菲林就不同只要镜头视角涵盖,而主体又是平面的话整个平面 都会清晰,因为菲林面(24X35mm)都有相等的感光藥物 另一方面,用50mm拍摄出来的影像比例上与实物无分别的,只要将影像放大至与实物原大小一样放在眼前与你在实物前看其实是一樣,但这并非只有50mm镜头可以做到80mm、100mm、180mm……都可做到。 究竟50mm真在哪里或许从观景器里看比较接近人眼所见到的,但这要视乎主体的距离要记着:人眼看到是1:1的Life size,然而从观景器看的是有缩细的效果还有,50mm镜头的焦点或清晰平面分布是与人眼有别因此,说50mm与人眼接近似乎可能有点儿那个但说50mm镜头没有严重变形和取景范围适中是「真」的表现也还是可以的。


误解十:镜头焦距会影响透视

  有些拍友常瑺说某某20mm镜头很有透视感又话某某300mm镜头很有压迫感,说这些全都因为不同焦距有不同的透视感 事实上,透视与焦距是没有关系的而透视是指光线的收缩效果,如用广角镜从地下拍摄整座大厦时建筑物两边的线会向上收缩,而并不是平行的 一般来说,共有三个主要影响透视的因素:

  不变的距离 假若保持在同一位置、同一角度与主体保持不变角度,但以不同焦距拍摄同一主体时拍出来的照片將有不同的视场大小(Field of View),而主体也会有不同的放大率用长些焦距的会有大一些的放大倍数;然而,透视是一点也不变的不信可将多张用鈈同焦距拍摄的照片放大或缩小至同一放大倍数来看,主体与背景之比例是非常相近的即是说透视也相近。 改变相机与主体之距离 透视與镜头焦距无关但同一支镜头与同一个焦距,若以不同的主体与相机距离拍摄便会有不同的透视效果。 或是有多支不同焦距拍摄同┅主体时,为了拍到接近相同大小的主体时便更改拍摄的距离,结果20mm的会摄到更多的背景而100mm会有接近人眼视觉的效果,而200mm又可能拍到褙景与主体「压缩」或接近了的照片 相机与主体之角度 另一个影响透视的因素便是取景时的相机角度,若以广角镜拍摄时从低角度拍攝站立着的人像时,看起来便会是上身短、下身长而从高角度拍摄时,则会有相反的效果若以水平向着主体拍摄,这种透视的变形便鈈会出现 以后大家或不会再对以上各项摄影问题而存有误解了,但摄影始终是非常变化多端的玩意当中还有很多事项是值得讨论的,ㄖ后有机会的话或会再与读者分享。


户外拍摄有十忌 作者: 凌鲲

一、忌阳光直射  亮丽的阳光提供良好的照明条件使景 色有生气,銫彩饱和并为使用高速快门和 小光圈提供了条件。但是强烈的阳光也会带 来问题最为突出的是它那耀眼的光线会使 被摄人物睁不开眼,同时高角度的直射阳 光还会在人物脸上造成浓重的阴影,显出皮 肤皱纹损害人物的形象美。所以在户外拍照应多让阳光从侧面照射被摄者,忌脸部

二、忌人物与有色环境过近  在明亮的光线照射下物体的反光会增强,在这种情况下人物应尽量远离那些色 彩明豔的景物(如新油漆好的建筑物的外墙、大型遮阳棚等),否则那些景物的色彩会映射到人物身上造成偏色。

三、忌顶光时人物站在水泥地仩拍照  因为水泥地表面较平整且颜色浅淡, 会形成较强的反射)亡这种自下而上的"脚 光",往往造成一种恐怖效果应尽量避免。

四、忌立于树旁拍照  光与影相辅相成光愈强,影愈深当 人物站在树旁拍照时,阳光时常会把树叶投 影到人物身上、脸上造成斑驳嘚阴影,有 损于画面的美感

五、忌忽视滤光镜  在户外无云的蓝天下,所有避光处都带 上蓝色色罩;而在暮日的辉光映照下所有 的景色都染上了一层橙红色。在如此环境中 若想让摄得的景色保持原有的色彩,就必须 在镜头前装上相应的滤光镜在前一种情况 下可选鼡淡红或琥珀色的滤光镜,在后一种 情况下可选用淡蓝色滤光镜

六、忌采用高速片  在晴空烈日下,光线强度已很高若再 采用高速爿,往往会迫使光圈收到极小或 无法使用较慢的快门速度。这些情况都会给 摄影创作带来某些方面的限制

七、忌胡乱补光  在明亮嘚日光照射下,景物会有很强的 反差为避免反差过大,运用辅助光进行辅 助照明是有效的但要掌握好分寸,既要避 免辅助光过亮也偠避免露出辅助光的痕迹 (如出现与主光相反的投影)。

八、忌完全依赖自动曝光档  不少摄影爱好者在户外拍照喜欢使用自 动曝光档殊鈈知这种自动曝光档只能处理 一些普通的情况,而遇到阴阳面各半或逆;光 等情况便会变"傻"所以还得见机行事,根 据具体情况进行适当嘚曝光调整

九、忌逆光直冲镜头  在光线很强的情况下拍摄逆光照,要防 止光线直冲镜头否则很容易产生光晕现象。

十、忌穿反光過强的服装  在强光下拍照被摄者如穿反光强的服 装(如白衬衫、本身会发光的物体叫尼龙做的服装等),会变 得雪白一片或产生大块辉斑使衣服质感难 以表现。


偏振镜认知攻略偏振镜似乎我们用上了数码相机以后就很少提到这个名词了。由于价格问题——这个很实际嘚因素——数码单反尚不能很好地普及那么,原先用在传统单反镜头上的偏振镜是否就难有用武之地了呢恐怕也不尽然。佳能平价数碼单反的问世至少让我们对数码单反多了一些希望而对于那些仿单反的DC甚至是便携式的DC,我们一样有办法利用传统的偏振镜来满足我们對于画面的挑剔要求

  带着传统战场上的硝烟走进数码领域的“老鸟”们自然是对包括偏振镜在内的各种滤色镜了如指掌了。但是对於初入色门就上数码的玩家们来说就有必要上一堂偏振镜的知识普及课了。

  首先还不得不谈一点物理知识先要弄明白的是:什么昰“偏振光”。光是一种电磁波是由与传播方向垂直的电场和磁场交替转换的振动形成的。它与无线电波没有本质的区别只是波长更短一些而已。这种振动方向与传播方向垂直的波我们称之为横波声波是靠空气或别的媒质前后压缩振动传播的,它的振动方向与传播相哃这类波我们称之为纵波。横波有一个特性就是它的振动是有极性的。在与传播方向垂直的平面上它可以向任一方向振动。我们一般把光波电场振动方向作为光波振动方向如果一束光线都在同一方向上振动,我们就称它们是偏振光或严格一点,称为完全偏振光


純理论的东西,如果不是科班出身的话一定晕了吧!那就说得直观一些:玻璃表面的反射光使我们拍摄不到玻璃橱窗里面的东西,水面嘚反射光使我们拍摄不到水中的鱼树叶表面的反射光使树叶变成白色,这些现象的元凶都是偏振光晴空的蓝天在与太阳方向成90度的垂矗方向散射的也是偏振光,它使蓝天变的不那么幽深如果消除了这些偏振光,许多照片会显得颜色更加饱和画面更加清晰。


随着现在數码相机市场的丰富仿单反的DC出来了、不可换镜头的DC出来了、万元以下的平价数码单反也出来了。这样一些具有相当实用价值的传统濾色镜也到了“蠢蠢欲动”的时候了。但是DC有它自己自动化程度较高的特点,也不是所有的偏振镜都能适用的在偏振镜中,分为线型偏振镜(PL镜)和圆型偏振镜(CPL镜)两种


线型偏振镜是最普通的偏振镜,但是这种最常见的偏振镜是不能配合自动化程度较高的数码相机嘚因为现在的数码相机都具有自动对焦和自动曝光的功能,这些自动功能所需的部分光线信息会被线型偏振镜滤除从而导致AE有可能不准,AF有可能失效


这种情况下就要使用圆偏振镜(CPL镜)了。圆偏振镜可以看作由两部分组成:前一部分是一个普通的线偏振镜能够滤除某个振动方向的偏振光。后一部分可以使透过它的偏振光振动方向在一个圆周上旋转这种特殊的偏振光称为圆型偏振光,圆型偏振镜也洇此而得名圆型偏振光对于绝大多数光学元件来说,与非偏振光没有什么区别所以圆型偏振镜可以在任何相机上使用。


从上面的这组對比图来看没有使用偏振镜的时候,橱窗玻璃上有强烈的反光而使用了偏振镜后,反光基本上就消除了

  当然,偏振镜不是万能嘚如果阳光角度不合适,非金属表面反射的眩光可能偏振光成分很小例如,拍摄树叶往往不能消除所有反光如果使用超广角镜头,佷难在画面中取得一致的效果尤其拍摄天空时,与太阳夹角成90度的方向压的很暗而其它方向几乎没有效果,造成天空颜色和亮度不均勻拍摄水面时,部分水面没有反光而另一部分反光很强。偏振镜由于有转动部分镜片的边框厚度较大,用在超广角镜头上有可能暗角建议使用超薄的偏振镜(当然价格会“辣手”一点)。

  另外要注意的是:使用偏振镜时由于需要转动滤镜,不宜使用遮光罩;應当尽量把相机放在阴影中拍摄

  还有一个问题:如果手里的数码相机的镜头不能加附加镜怎么办?其实这个问题也很好解决。只偠手头有一个直径大于相机镜头口径的偏振镜使用时调好角度,放到镜头前就可以啦虽然使用起来有点麻烦,但是这个方法很有效,而且省了改装的麻烦和费用呢!


使用偏振镜的效果 (迪派影像)

和大家谈谈摄影构图人们常说画家所面对的挑战,是怎样在一张空白的画紙上加上一些东西来使它变得有艺术性;而摄影家所面临的挑战则是迥然不同的,他们要从杂乱的环境中超过运用构图技巧,把其中無关的景物除去使画面看来具有艺术性。换句话说作画是从一个空白的画面开始,然后决定把一些东西加进画面内来表达自己的意念。摄影师(除非是静态的摆设)所关注的就是怎样安排现有景物内的元素,借以表达自己的意念

摄影家要想拍出好作品,就必须追求构圖上的和谐长期以来,人总结出了一些取得好的摄影构图所应遵循的基本法则这些法则在一些摄影书刊和文章中,已经介绍得很多了国外一些摄影名家却经常告诫人们,对摄影构图法则不要过分拘泥因为它会束缚人们的创造性,重要的是理解其“精神”和“作用”事实上,他们的许多名作也并非都是采用这些法则来创作的然而,对于初学者来说这些构图法则却有引导作用,容易入门;对于大哆数摄影者来说平时记住一些构图要 领,在拍摄以前就能生动地想象出照片拍出后会是什么样子对于成功地创作一些优秀的摄影作品吔是大有帮助的。

美国摄影家L.小雅各希斯认为:“构图是从摄影者的心灵的眼睛做起的构图的过程也被称为‘预见’,就是在未拍摄某一物体之前或正在拍摄的时候就能在脑海中形成一个图像或印象。通过经常析自己和别人的作品的构图就会使自己的这种预见本领哽加娴熟,变成一种本能”奥地利摄影家伊涅斯特·哈斯对此也有同感,对于构图,他己达到手中无剑,剑在心中的境界,他认为、“构图在于平衡,每个人对平衡的处理都各有不同。”正如同武功达到最高境界时,已没有招式名称只凭自己的功力去化解。关于相机在构圖中的位置他认为:“你越能忘记你的器材,·越能集中你的题材和构图,那么相机只是你眼睛的延续,再没有其他意义。”

小雅各布斯还认为:“构图的最基本的因素是线条、形式、质感以及这些因素之间的空间当然色彩同样也是不可忽略的因素。会聚的线条一般能說明透视关系但并不是所有的照片都非要表现出透视的深度不可。许多杰出的作品都是平面图案在取景器中的某个景物或人物的肖像,都是根据摄影者个人的感受进行安排的因此,怎样构图和怎样选择主体、光线、色彩一样,也能成为一个摄影家独特的个人风格的基础

“在大多数情况下,每幅照片中都有一个或一组形状或形式起主导作用而照片中的色彩、体积、位置和其他形状等,都是为主导洇素服务的

“构图中的对比,是指大与小、明与暗、近与远、主动与被动、平滑与粗糙、色彩的浓艳与轻淡等等的对比要多利用这些楿互对立的因素,通过它门使主体影响整个构图例如,恰当地利用对比法则照片就会具有强大的魅力。”

有些人或许对构图有天赋鈈过,根据美国摄影家维利·奎克的看法,几乎所有的人都能够通过应用一些基本法则达到具有相当水平的摄影构图能力。为此他提出叻一些简单的方法。他认为依据这些方法,任何人都能在短时间内学会拍出较好的照片

维利·奎克指出,摄影者最易犯的错误是拍摄的祝点取得过高,与被摄体离得太远致使画面出现各种各样与拍摄目的毫无关系的东西。他说:“请记住画家是 把东西画进画面,而摄影者则是从画面去掉一些东西” 他说:“一张照片应该只有一个趣味中心,画面上不能有无用的东西如果你对某个物体是否有助于画媔抱有怀疑,你就应尽可能地把它放弃掉”

摄影构图法则中,人们最熟悉的可能就是所谓的“三分法”了即将画面纵横均分为三份,從而使画面被分割成为九个相等的方块四条分割线上出现四个交叉点。通常摄影者就在这四点上选择一处作为趣味中心的最佳位置(如图3—1)画面右端那些交叉点,一般又被认为是最强烈的但奎克认为:“这并不是说,趣味中心非得准确地置于交叉点上不可正因为如此,实际上趣味中心常出现在交叉点附近”

奎克指出:“每一幅照片都应保持一定的平衡。这就是说对主要被摄体的安排,不能使画、媔出现向分量大的一边倾倒但平衡并不意味着将两个同样大小和同等形状的东西置于对称的位置。这里的关系只要你看一下在玩跷跷板的孩子就知道了。跷跷板两边的孩子小些的一个必定坐在离中央远些的地方,而大的孩子肯定坐在靠近中央的地方”

奎克认为:“紦突出的线条安排,指向趣味中心是拍摄一幅悦目照片的另一个要素。这些线条被称为主导线有效地利用主导线,可以创造出惊人的照片把主导线安排成对角线,会产生有力的动感

“线条常常在照片中提供一个边框。这可以通过选择视点来进行例如在树下通过树枝框住画面上的被摄主体。此时通常使用小光圈以使整幅照片清晰。这样做也有可能使边框过于突出,但安排适当会得到好照片。

“在一幅照片中地平线的位置会给人以强烈的印象。拍摄时地平线要尽量避免处在照片的等比线上,因为这样做会把照片均分为两半给人以呆板的感觉。

地平线处在画面下方会给人以宁静的感觉,而处于上方给人的感觉则是活泼、有力的。 “此外横幅画面可以產生安宁、平静的感觉,而竖直画面则会产生动态效果”

奎克认为,以上方法如果运用得好你的照片将会出现明显的改观,而且随着時间的推移你很快就会学会鉴赏构图,从而为你增添摄影的乐趣

摄影家瓦尔特·德·格鲁伊特对摄影构图作了一种全新的阐述。’他认為:“每一种构图都是以排列次序为基础的就像我们从哥士达心理学和信息学原理中所了解到的那样,构图可以用多种方法获得它产苼于相似事物的组合以及对相反事物的强调。排列次序并不是千篇一律的形态和色彩的疏密和对比也会产生排列次序。排列次序是以一種美学上的均衡为基础的而均衡则从复杂、矛盾和动态之中造就和谐。”

他说:“任何人只要懂得把照片分成单个的构图成分,借以嘚出它在美学上的一致性和合理性来审查照片的具体效果就都会成功地创作出好的作品。"

"要获得令人满意的照片构图须经常分析照片。” 他提出的分析照片构图的最重要标准是:

1.人物和环境的关系以及反差情况

2.照片所传递的信息的价值以及类似事物。

4.突出的线条和照片的画幅

对于如何获得较好的摄影构图,格鲁伊特提出了以下重要建议:

1.画面所提供的信息不能造成视觉上的混乱

2.人物和环境嘚关系要有助于传达照片的意图。

3.应当避免由于人物和环境之间的含糊关系而可能产生的错觉

4.明与暗的关系或者彩色对比的关系是非常重要的。

5.除了人物和环境在形式上的关系之外对人物和环境的心理上的权衡也是 十分重要的,因为每个视觉印象都立即作出喜欢戓不喜欢的判断无偏好的估价意味着根本没有反应。

6.表现与我们熟悉的物体相类似的东西使人容易辨认,从而能比较迅速地予以理解因此,重复内容是必要的

7.照片的复杂程度一定不能太低(感官刺激不够),也不能太高(感官刺激过分)

8.每个人对每幅照片的美学评价總是不一样的而且这种评价是受感情支配的。它在很大程度上取决于观众的认识他的经历和他的敏感性。

9.形式主义和时髦风尚是不能持久的这种缺乏独创性的缺点,是不可能用技术补偿的

10.照明、透视、重叠和影纹的层次变化,有助于在二维空间的平面上体现出奣显的纵深感

11.不寻常的透视效果,有助于使照片生动活泼

12.有意识地使用突出的方向线和选择适合主体的画幅,会加强照片的效果


对几个摄影问题的看法技术与艺术摄影领域的基本真理之一是:每一张好的照片都是技术与艺术成功结合的结果。艺术是指所选择的題材是用极动人的形式来表现的;是指画面的构图是良好的;是指光线的运用与被摄体的性质,照片的目的以及拍摄者的意图是协调的;昰指照片是有意义、有知识性而且是有感染力的可惜,很多摄影者都不太注意这些问题或者不太懂得这些问题。他们只知道一张技术仩不完美的照片——如影象模糊、颜色不正、粒子太粗、调子太平、反差太大——就是一张有缺陷的照片但是他们就看不出是缺乏“艺術”性或者需要“艺术”性。

大多数人认为摄影是一种复制过程。这是一个谬论实物是立体的,而照片是平面的物体是有颜色的,洏在黑白照片中只有灰色影象从这些局限性里,可以得出结论;既然一张照片受其自身性质的限制决不可能是完全“自然主义”的,那么摄影者就应当最充分地利用一切手段和技术创作出激动人心的新颖的影象就是说,以新的有趣的形式来表现熟悉的题材或者把那些不借助相机的眼睛就无法看见的东西展现在我们的面前,从而扩大我们的视野初学摄影的人一开始就得把自己从那些过时的清规戒律Φ摆脱出来。例如:认为建筑照片中的“会聚的垂直线”是一种缺点(实际上这是垂直线条的非常正常的透视现象);认为所有的广角鏡头都会产生“变形”(实际上这种变形是同物体靠近的现象);

认为180度的“鱼眼透视”是“不自然”的(实际上,这是鸟、鱼和昆虫通瑺的观察物体的方式);认为彩色照片只有在拍摄照片时光线的光谱成分与彩色胶片色温相平衡的情况下才是“自然的”(如果真是这样那么所有在金色的黄昏和红色的日出时刻拍摄的照片都将是“不自然”的了);认为耀眼的光线照射到镜头上所产生的眩光和光晕都是必须避免的缺点(实际上,这种眩光和光晕象征着直射光线的明亮与光芒四射);认为远摄镜头会“压缩空间”生产生一种“夸张”的透視形式(实际上如果我们从纸板上一个矩形小孔观实物体时,也可以看到同样的透视现象);

认为照片的颗粒粗是一个缺点(如果处理嘚当粗颗粒可以成为一种创造性的表现手法,象征某种物体的质感不用粗颗粒就表现不出来,或表现得不那么好);认为影象模糊必嘫是操作上粗心大意的结果(影象模糊也许是动作的最好标志)等等

大多数业余摄影者,碰到一个吸引人的题材就拿起相机来拍,而苴往往只拍一张相反,一个富于创造性的摄影师除非遇到的是他毕生中绝无仅有的瞬息即逝的时机,他将从不同的距离和不同的角度對被摄体进行仔细的研究他将考虑在不同光线或不同气氛下,这个被摄体将是什么样子他将考虑自己的表现手段,如用什么镜头、胶爿和滤镜在思想上形成完整的影象(这是一种名为“预先想象”的过程,是每一个富于创造性的摄影家所力行的)在一切准备就绪之後,他也不满足于只拍一张而是对当时所表现的一切可能性加以探索,因为他懂得任何成功的摄影者都有这么两条原则:第一你应当囿选择的余地,不能放弃这一可贵的特权;第二如果有一个值得拍摄的题材,就应当把它拍好绝不是只拍一张就能成功。

用黑白胶片還是用彩色胶片

在摄影中,最流行的错误观念之一是认为彩色片要比黑白片来得优越因为用彩色表现更合乎“自然”。事实上任何┅种表现方式都不能说比另一种“优越”,只能说不同而已不过,在某种特殊情况下某一种方法确能产生较好的效果,从而被认为较為可取罢了

一般讲,如果颜色是被摄体最突出的特点(如鲜艳的花朵、鸟、虫、水果;妇女的时装;食品陈列在不寻常的光线下拍摄嘚户外景物等等),用彩色来表现就很可能是最佳的方法。另一方面如果用创造性的、更抽象的表现方法来表现主题,一般讲黑白照片的效果将是最好的,因为黑白照片给摄影者提供了更大的控制的可能性

常言道:“相机不撒谎”。这句话又对又不对。说它对昰因为相机能把它的视野里的一切物体客观地表现在照片上;说它不对,是因为受大脑主宰的人的眼睛不是自然而然地一览无遗,而是鉯很主观的方法观察世界的它只注意到观察者感兴趣的事物。但事实上大多数照片都把所有看得见的零七八碎的东西包括过去了。人們还习惯于按照自己的想象去“看”事物特别是看物体的颜色时更是如此,因而在透明片里最真实的颜色看上去就是“不自然的”了。比如在户外的空旷阴影中拍摄人像,由于那里从蓝色天空反射来的光线是唯一的照明光源所以照片上就会出现偏蓝现象。在树下拍攝的人像由于绿色树叶的作用而显得偏绿。

所以说摄影者要用摄影的眼光,即所谓“像相机那样”去观察实际

光线和照明 光线是摄影者的手段,可能也是决定照片效果的最重要的一个因素光线有三个主要作用:一是决定胶片的曝光量;二是通过对阴影部分的处理而產生深度感和空间感;三是确立照片的气氛——是喜气洋洋还是郁郁不乐,是热烈还是冷清是色彩丰富还是迷雾朦朦。

遗憾的是许多摄影者只注意第一个作用而忽视了其它两个。因此一个摄影家应当从一开始就养成一种习惯,不仅从光的量上来衡量光线(从曝光角度說:它有多亮),而且还要从光的性质上来衡量它(从创作角度说:什么样的光线)。

因为如果光线的运用对现场气氛不合适就是囿最完善的技术,也不能把照片片拍好而且你的全部努力将要前功尽弃。

摄影这项工作既可简单又可复杂。最容易不过的是看见了一個简单的题材就拍另一方面,要拍摄出好的照片则要求耐心和技巧,敏感和专心坚韧不拔的精神和平凡的艰苦劳动。照片质量是与伱所花费的代价成正比的许多学习摄影的人以为,设备越好拍出的照片就会越好,那是多么荒谬!我必须再一次强调的是:只有摄影鍺的想象力他从摄影的角度观察事物的能力,他从摄影的角度观察事物的能力他的艺术感和他以被摄体了解的程度,才能指挥他的手來使用相机从而最终决定照片的质量。


摄影常见相关法律问题的解释

涉及肖像权的法律条文:肖像权是指自然人对自己的肖像享有再現、使用并排斥他人侵害的权利。《民法通则》第100条规定“未经本人同意不得以营利为目的使用公民的肖像”。第100条规定中以看出构成侵害肖像权的要件(必要条件)包括两点 1、未经本人同意;2、以营利为目的(个人解释:构成侵害被拍摄者肖像权必须同时具备上述两點必要条件,欠缺其中一点便不可认定侵害被拍摄者的肖像权!)(需注意即使作品没侵害被拍摄者的肖像权,但仍有可能侵害了被拍攝者的隐私权请看下面隐私权篇。)


属于合理使用肖像权的行为:

(引自中国人民大学出版社《民法》一书)

1、在新闻报道中使用相关囚物的肖像使观众、读者了解、认识事实真相等符合社会公众利益的行为不构成侵害被暴光者的肖像权(如报道政治活动时使用了某政治家的肖像)!即使新闻报道的内容失实或者不当,有可能构成侵害被暴光者名誉权或隐私权也不会构成侵害肖像权(如报道某明星一夜情的)!

2、国家机关为执行公务或为国家利益举办特定活动使用公民的肖像。如公安机关在通缉令中使用被通缉者的肖像;国家在建国50周年成就展中使用他人的肖像!

3、为记载或宣传特定公众活动使用参与者的肖像因为公民参与此类活动中,就意味着在一定程度上处分叻自己的肖像权对其肖像在此活动中加以使用,不构成侵权!

4、基于科研和教育目的在一定程度和一定范围内使用他人肖像的如为医學试验、法医学教学在课堂上向学员展示病人或者接受法医鉴定的受害人的肖像!

5、为肖像权人自身的利益使用其肖像。如为肖像权人具備某种特殊技能所做的广告中使用其肖像;在寻人启事中使用失踪人的肖像等!

涉及隐私权的法律条文:隐私权是指自然人享有的私人苼活安宁与私人生活信息依法受到保护,不受他人侵扰、知悉、使用、披露和公开的权利我国有关立法对隐私权的独立地位未予确认,司法实践中通常将侵害隐私的行为作为侵害名誉权处理!现今我国仍未有界定是否侵害隐私权的具体标准但凡只要是未经公开的,自然囚不愿意公开、披露的信息都属于隐私权的内容!(个人解释:构成侵害隐私权的要件包括 1、未经权利人许可;2、有具体的公开、披露权利人的隐私的事实存在通俗点讲就是偷拍暂不构成违法,但未经同意公布照片给第三人、哪怕只有一人知道便是违法!大家平时还是管恏自己的镜头收收瘾,在街头拍拍就算了别把镜头对着泳池、浴室等地方,毕竟这个还是比较难界定的一旦闹到庭审,法官还是要照顾受害人地!)

这里特别说一点法律对公众人物的隐私权应当设有限制。所谓公众人物指广为人知的社会成员,包括政府公务人员囷各行业的知名人士对于知名人士隐私权的限制理由在于新闻价值和公众的合理兴趣,(如对盖茨在其微软总部一天的出入进行暴光不侵害其隐私权)但对于公众人物拥有的与其所代表的行业无关的行为的隐私仍受到法律保护!


涉及著作权的
创作者完成所创作作品的同時,便拥有了该作品的著作权其行使著作权的内容包括发表权、署名权、修改权、保护作品完整权。


法律条文:中华人民共和国著作权法第11条 著作权属于作者本法另有规定的除外。这里值得一提的是著作权法的第17条:受委托创作的作品著作权的归属由委托人和受托人通过合同约定。合同未作明确约定或者没有订立合同的著作权属于受托人。

(个人认为此条适用于影楼人像摄影影楼为受托人,受托創作作品未事先明确约定著作权归属,著作权应归影楼所有!但有一点审讲求证据,你把底片都给了别人何来证据表明该作品是你創作的?!)

侵犯著作权的行为:1、未经著作权人许可发表其作品

2、未经合作者许可,将与他人合作的作品当作自己单独创作的作品发表

3、没有参加创作,为谋取个人名利在他人作品上署名。

4、歪曲、篡改他人作品

5、除了法律另有规定外,未经著作权人许可以表演、播放、展览、发行、摄制电影、电视、录像或者改编、翻译、注释、编辑等方式使用作品。

6、使用他人作品未按规定支付报酬。

7、剽窃、抄袭他人作品

8、未经著作人许可,以营利为目的复制发行其作品。

9、制作、出售假冒他人署名的美术作品

(关于著作权的转讓,作品发表权、署名权、修改权、保护作品完整权归作者所有不为任何形式为转移!)该论断可参考以下两条:著作权法第二十五条 轉让本法第十条第一款第(五)项至第(十七)项规定的权利,应当订立书面合同权利转让合同包括下列主要内容:

(二)转让的权利種类、地域范围;

(四)交付转让价金的日期和方式;

(六)双方认为需要约定的其他内容。

著作权法第十条 著作权包括下列人身权和财產权:

(一)发表权即决定作品是否公之于众的权利;

(二)署名权,即表明作者身份在作品上署名的权利;

(三)修改权,即修改戓者授权他人修改作品的权利;

(四)保护作品完整权即保护作品不受歪曲、篡改的权利;

(五)复制权,即以印刷、复印、拓印、录喑、录像、翻录、翻拍等方式将作品制作一份或者多份的权利;

(六)发行权即以出售或者赠与方式向公众提供作品的原件或者复制件嘚权利;

(七)出租权,即有偿许可他人临时使用电影作品和以类似摄制电影的方法创作的作品、计算机软件的权利计算机软件不是出租的主要标的的除外;

(八)展览权,即公开陈列美术作品、摄影作品的原件或者复制件的权利;

(九)表演权即公开表演作品,以及鼡各种手段公开播送作品的表演的权利;

(十)放映权即通过放映机、幻灯机等技术设备公开再现美术、摄影、电影和以类似摄制电影嘚方法创作的作品等的权利;

(十一)广播权,即以无线方式公开广播或者传播作品以有线传播或者转播的方式向公众传播广播的作品,以及通过扩音器或者其他传送符号、声音、图像的类似工具向公众传播广播的作品的权利;

(十二)信息网络传播权即以有线或者无線方式向公众提供作品,使公众可以在其个人选定的时间和地点获得作品的权利;

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本章概述了 R 编程的基础技能学唍之后你就可以立即上手编写 R 程序了。本章将模拟一对骰子并利用这对骰子生成随机数字。即使你之前没有任何编程经验也无需担心夲章囊括了 R 编程的所有基础技能。

要模拟一对骰子你必须将每个骰子的特征提取出来。你要做的不是用螺丝刀拧开螺丝并将某个实物(仳如骰子)放置到计算机内部而是要将骰子的特征信息保存到计算机内存中。

那么应该保存骰子哪方面的信息呢?大致来说一个骰孓有六个面的信息:当你掷骰子时,只能得到 1 到 6 中的一个数字你只需将 1、2、3、4、5、6 这六个数字作为一组数值保存到计算机内存中,就可鉯捕获一个骰子的基本特征

现在我们先来保存这六个数字,之后再考虑如何模拟“掷”这个动作

在让计算机保存这些数字之前,你需偠了解如何与计算机对话R 和 RStudio 正是与计算机进行对话的两个工具。严格来说RStudio 是话筒,而 R 则是沟通所用的语言不妨现在就打开 RStudio 吧,其打開方式与打开其他程序无异双击程序图标即可。打开之后你的屏幕上应该出现类似图 1-1 的窗口。

图 1-1:在控制台面板最下面一行的提示符後键入 R 命令计算机就会执行该命令。在键入命令之后别忘记按回车键。如果你是第一次打开 RStudio控制台会出现在面板的左侧。你可以通過更改设置将它放在你觉得舒服的位置更改方法是在 RStudio 菜单栏中依次点击 File(文件) > Preferences(偏好设置),然后进行相应的设置即可

 如果你的计算机中还没有安装 R 和 RStudio或者你完全看不懂我在说些什 么,请先阅读附录 A该附录简要介绍了这两个免费工具,并且提供了下载和安装它们嘚方法

RStudio 的用户界面十分简洁。要想运行一段 R 程序只需在 RStudio 控制台面板最下面一行内键入 R 代码,然后按回车键即可键入的代码通常称作命令(command),因为它会命令计算机按照指示完成任务键入代码所在的行称作命令行(command line)。

当你在控制台的提示符处键入命令并按回车键之後计算机会执行该命令并显示结果。在一段程序运行结束之后RStudio 会自动换行并显示一个新的提示符,等待你键入下一个命令比如,当伱键入 1 + 1 并按回车键之后RStudio 将显示如下结果。

程序的运行结果是 2但你应该已经注意到了 2 之前的 [1]。R 这样做是在提醒你 2 是输出结果的第一个值有些命令会返回多个值,R 可能需要用多行来显示并且用中括号内嵌数字来标示每一行的起始数值在整个返回结果中的序号。举例来说如果你键入的命令是 100:130,那么 R 将返回 31 个值因为该命令生成了 100 到 130 之间的所有整数。第二行的起始标识是 [14]表示第二行的第一个数值是所有返回值中的第 14 个值;第三行的起始标识是 [27],代表第三行的第一个数值在所有返回值中的序号为 27中括号内的数值基本可以忽略不看。

? 命囹行中的冒号运算符(:)表示返回两个整数值之间的所有整数它是生成一个数字序列的快捷方法。

你可能觉得我称呼 R 的方式更像是在称呼一个人比如我会说“让 R 做这件事”或者“让 R 做那件事”。当然R 并不能真正去做这些事,它只是一种语言而已刚才的说法只是一种簡化的命令描述,其完整的说法应该是:“在 RStudio 控制台中利用 R 语言编写一个命令并让计算机执行该命令。”真正去执行这个任务的是计算機而不是 R。

这样的简化描述会让人感觉颇为困惑并显得我们有点懒惰没错!但是,是否很多人都这样描述据我所知,基本上所有人嘟这样描述 R因为这样省了很多麻烦。

在某些编程语言中比如 C、Java 和 Fortran,要想让程序运行你需要将你编写的人类易读程序编译为机器可以悝解的语言(大多数都是由 1 和 0 构成的)。如果你用过这样的语言编程那么此时你可能会有这样的疑问:我需要将编写的 R 代码编译之后再運行吗?答案是:不需要R 是一种动态编程语言,这就意味着在你运行 R 代码时编译操作会由 R 自动完成。

如果你键入一段不完整的命令并按回车键R 就会显示一个 + 提示符,代表 R 在等待你键入接下来的命令你可以选择键入剩下的命令或者按 Esc 键重新键入。

如果你键入了一段 R 不能识别的命令R 会返回报错信息。当 R 报错时你大可不必惊慌,因为它只是在告诉你计算机无法理解或执行你所键入的命令你可以在下┅个提示符之后尝试键入一段不同的命令,如下所示

当你熟悉了 R 的命令行之后,会发现它是一个十分好用的计算器比如说,你可以用命令行执行基本的算术运算

注意到上方代码有何不寻常之处了吗?我省去了 >[1] 这样的符号这样就方便大家将这些代码复制粘贴到自己嘚 R 控制台中,直接运行

在 R 语言中,字符 # 是比较特别的如果某一行以 # 开头,那么该行之后的所有内容都不会被当作 R 命令运行也就是说,我们可以在 # 后面加入与程序相关的注释和注解计算机在执行 R 代码时会忽视这些以 # 开头的命令行,但是它们有助于提高程序本身的可读性在 R

在本书接下来的部分,我会使用 # 标记 R 的输出结果一个 # 代表我添加的程序注释,两个 # 代表其后是程序的执行结果我会尽量避免本書的程序结果中出现 > 提示符和类似 [1] 这样的行标记,除非我希望你看到它们

一些 R 程序可能需要很长时间才能运行完毕。如果想临时中止程序的运行可以键入 ctrl + c。但需要注意的是很可能中止操作也需要花很长的时间。

刚刚展示的就是 RStudio 中运行 R 程序的基本界面想必你已经基本叻解了它的操作方式。可以用下面的简单练习检验一下自己是否真的掌握了这个基本界面如果下面的每一步都运行无误的话,最后得到嘚结果应该跟你最先输入的数字一模一样

(1) 随意选一个数字,并加 2

在本书中,所有的练习题都会被放在如上所示的方框中针对每一个練习,随后都会给出答案下面就是上题的答案。

假设你选择的数字是 10那么每一步的结果应该如下所示。

现在你已经知道如何使用 R 的基夲界面了接下来让我们一起做一个虚拟的骰子。之前提到过的 : 运算符可以方便地用来生成从 1 到 6 的一组整数: 运算符的返回值是一个向量,也就是一个一维数组

这六个数就是一个骰子所包含的全部信息了!但是工作还没有完成,因为运行 1:6 只是生成了一串我们可以看到的数芓而已并没有把这串数字保存到计算机内存里。我们现在看到的六个数字其实相当于它们在显示屏上留下的脚印它们曾短暂存在过。洳果你想多次使用这六个数字就需要让计算机把它们保存起来。这样的保存操作在 R 中叫作创建一个 R

在 R 中保存数据就是将数据存储到 R 对潒中。那么什么是对象呢其实,它就是一个名称而已在 R 中存储的数据就是一个 R 对象。比如你可以将数据保存到像 a 或者 b 这样的对象中。之后R 在遇到此类对象时,处理的其实是对象所保存的数据如下所示。

? 要创建一个 R 对象先确定一个名称,然后使用赋值符号(小於号 < 后紧跟一个减号 -)将数据赋值给它这样的符号组合 <- 看起来像一个向左的箭头。R 会生成一个具有该名称的 R 对象并将赋值符号后面的數值存储在其中。

? 当你询问 R 对象 a 里面是什么数据时R 会另起一行并告诉你答案。

? 为对象命名并赋值之后就可以在新命令中使用该对潒了。a 的值为 1因此这里加 2 之后结果就变成了 3。

下面就用 die 作为一个 R 对象的名称并且将 1 到 6 共 6 个整数存储在这个对象中。要想查看一个 R 对象Φ存储了什么内容只需键入该对象的名称并按回车键即可。

创建了一个 R 对象之后该对象会显示在 RStudio 的环境面板上,如图 1-2 所示该面板内顯示了你在最近一次打开 RStudio 之后创建的所有 R 对象。

图 1-2:RStudio 的环境面板可以用来跟踪在当前会话中创建过的所有 R 对象

R 对象的命名颇为自由你基夲上可以起你能想到的任何名称,但还是要遵循一些规则第一,对象名不能以数字开头;第二一些特殊的符号不能在名称中出现,如 ^!$@+-/ 或者

R 还区分大小写因此 nameName 是两个不同的对象。

同一个对象如果再次被赋值的话R 会自动覆盖存储在对象中的信息,而不会請求你的批准因此,不同的 R 对象最好不要使用相同的对象名以免产生混淆。

如果你想查看一下已经命名了哪些 R 对象可以使用 ls 命令。

當然你也可以通过 RStudio 的环境面板一目了然地看到已经命名了的 R 对象及其使用的对象名称。

现在你的计算机内存中已经存储了一个虚拟的骰孓你可以通过键入单词 die 得到这个骰子的信息。那么你能用这个虚拟的骰子做些什么呢有很多事情可以做。只要在命令行中出现了一个 R 對象的名称R 在执行命令时处理的就会是该对象所存储的数据。因此举例来说,这里的虚拟骰子可以用来做很多算术运算虽然说掷骰孓和算术运算是两码事,但是玩转数字集应该是数据科学家的看家本领因此,让我们来看看到底怎么玩

如果你是线性代数的铁杆粉丝(谁不是呢?)可能会注意到 R 并非始终遵循矩阵乘法的规则。相反R 使用元素方式执行(element-wise execution)。当你对一个数字集执行操作时R 会将相同嘚运算应用于该数字集中的每个元素。比如说运行 die - 1 时,R 会从 die 的每个元素中减去 1

如果在一个运算中涉及两个或者两个以上的向量,R 会将這些向量排成一行并执行一系列单独的运算例如,当运行 die * die 时R 会将两个 die 向量排成一行,然后将向量 1 的第一个元素与向量 2 的第一个元素相塖R 接着会将向量 1 的第二个元素与向量 2 的第二个元素相乘,以此类推直到每个元素都已相乘。结果会产生一个与前两个向量长度相同的噺向量如图 1-3 所示。

图 1-3:当 R 使用元素方式执行时会匹配向量,然后独立操作每对元素

如果两个向量的长度不相等R 会在较短的向量上重複,直到其长度与较长向量相同然后再执行运算,如图 1-4 所示但是这不会对短向量本身产生任何实质性的影响,在运算之后短向量的長度不会发生改变。如果长向量的长度值不是短向量长度值的整数倍R 在返回运算结果的同时也会返回一条警告消息。R 的这种行为称为向量循环可帮助 R 执行元素方式运算。

图 1-4:对于两个不等长的向量R 会重复较短的向量以执行元素方式运算

元素方式运算是 R 中一个非常有用嘚功能,因为这些运算以有序方式操作值组当你开始处理数据集时,元素方式运算可以确保来自某个观测或案例的值仅与来自相同观测戓案例的值配对元素方式运算也降低了 R 程序和 R 函数的编写难度。

但这并不意味着 R 摈弃了传统的矩阵乘法只是你需要使用矩阵乘法时,必须作出请求你可以使用 %*% 运算符执行内乘法,使用 %o% 运算符执行外乘法

你还可以用 t 命令执行矩阵转置等运算,并用 det 命令获取矩阵的行列式

即便你不熟悉这些运算也没有关系,因为需要时可以利用 R 强大的帮助系统快速地找到所需的函数而且本书接下来的内容也不会涉及矩阵运算。

现在我们已经可以用 die 对象进行运算了,接下来研究一下怎么把这个骰子“掷”起来“掷骰子”远比基本的算术运算复杂,伱要在骰子所有面的值中随机地选择一个为此,我们需要一个函数(function)

要想实现类似随机抽样这样较为复杂的任务,可以用 R 自带的一些函数比如,round 函数可以实现数字的四舍五入操作factorial 函数可以实现阶乘操作。R 中函数的使用方法非常简单只需把函数的名称敲出来并在其后的括号中键入相应的数据即可。

传递到函数中的数据称为该函数的参数(argument)参数可以是原始数据、R 对象,甚至是另一个 R 函数的返回結果在最后一种情况下,R 函数的执行方式是从内到外如图 1-5 所示。

图 1-5:在 R 中使用函数嵌套时R 将从最内层的运算开始解析,直到最外层嘚运算为止在这个例子中,R 首先找到 die 这个对象然后计算所有 6 个数值的平均值,再进行四舍五入

好在有一个 R 函数可以帮助我们完成“掷骰子”的任务这个函数便是 sample 函数,它可以模拟掷骰子sample 函数有两个参数:一个名为 x 的向量和一个名为 size 的数字。sample 函数的作用便是从向量 x 中抽取 size 个元素并返回

要想掷骰子并得到一个点数,可将 x 设置为 die然后从 die 中抽取一个元素。每次掷都会得到一个新的(可能不同的)点数

R Φ的许多函数都包含多个参数以帮助其完成任务。可以给一个 R 函数设置多个参数只要用逗号将它们隔开。

你可能已经注意到了在上面嘚代码示例中,我用等号将 die1 分别与 sample 函数中的参数名 xsize 连了起来你可以设置应该将哪个数据对象赋值给该函数的哪个参数,方法是将这個数据对象的名称与参数名用等号连起来在给有着多个参数的函数设置参数值的时候,这一点尤为重要;将数据对象明确指定给某个参數名可以避免错误传递数据然而,对于 R 函数来说并不一定要明确指定参数名。你会注意到R 用户大都不会指定 R 函数的第一个参数的名稱。因此上面的代码很可能会写成下面的形式

通常来说,R 函数的第一个参数的名称都比较简单乍看很难知道它代表什么意思,但是第┅个数据对象的含义往往是显而易见的

那么你如何知道应该调用哪个参数呢?如果你使用了一个该函数不能识别的参数名那么很可能會得到一条错误的输出信息。

对于一个函数如果你不确定应该如何设置其中的参数,可以通过 args 函数查看这个函数的所有参数名具体来說,只要将函数的名称放在 args 函数的括号中即可从下面的例子可以看出,round 函数有两个参数一个参数名是 x,另一个是 digits

不知道大家注意到沒有,args 函数显示 rounddigits 参数已被设置为 0因为它本身有一个默认值,所以是可选参数R 函数中经常会有 digits 这样的可选参数。只要需要你可以将┅个不一样的值赋给一个可选参数。如果不明确赋值该可选参数就会使用其默认值。比如说round 函数会默认将数值四舍五入到小数点后的 0 位。要替代该默认值可以为 digits 提供不同的值,如下所示

在调用一个包含多个参数的函数时,从第二个参数或者第三个参数开始应该写絀每个参数的名称。为什么呢首先,这有助于你自己或者其他的代码阅读者理解你的代码通常来说,第一个参数的含义指向是十分明確的(有时候第二个参数也如此)但是,要记住每一个 R 函数的第三个或者第四个参数代表什么是一件十分困难的事情。其次更为重偠的一点是,详细地写出参数名称可以防止出现错误

如果你没有写出参数名称,那么 R 会按顺序将你的值与函数中的参数匹配例如,在丅面的代码中第一个值是 die,该值会与 sample 函数的第一个参数 x 匹配第二个值是 1,该值会与第二个参数 size 匹配

如果一个函数包含多个参数,那麼你所使用的顺序很可能与 R 的顺序不一致这可能会导致值被传递给错误的参数。而详细地写出参数名称可以防止这样的情况发生R 会始終将某个值与其参数名称相匹配,而无论其参数顺序如何

在上面的 sample 函数中,如果设定 size = 2几乎可以模拟一对骰子了。在运行代码之前婲一分钟想想为什么会是这样。sample 函数会返回两个数字分别对应每个骰子的点数。

我刚才之所以说“几乎”是因为这个方法的输出结果有鈳疑之处如果我们多次运行这样的模拟,会发现第二个点数永远不同于第一个点数也就是说,你永远不可能掷出两个三点或者两个一點两个骰子的点数不可能一模一样。这到底是为什么呢

原来,sample 函数在抽样时默认使用了不可放回抽样(without replacement)要理解这是什么意思,试想一下 sample 函数将 die 数据对象中所有可能的点数都放在了一个罐子中然后将这些点数一个一个地拿出来,从而排出最终的点数样本一旦某个點数被取出来,sample 函数就把它放在一边不会重新放进罐中,因此在接下来的抽样中不可能再取到该点数因此,如果 sample 函数第一次取的点数為 6那么它第二次就不会再取到同一个点数,因为点数 6 已经被从罐中拿了出来虽然 sample 函数的取样是计算机执行的,但是它遵循了这种物理規律

这种抽样方法的一个副作用就是每一次取样的结果都与前一次取样的结果息息相关。然而在现实世界里,当我们掷骰子时每个骰子之间都是相互独立的。如果第一个骰子的点数是 6这并不妨碍第二个骰子的点数也是 6。也就是说第一次掷骰子的结果不应该对第二佽的结果有任何影响。这样的取样逻辑也可以用 sample 函数实现只不过需要额外设定参数 replace

参数 replace = TRUE 的作用就是将 sample 函数的抽样类型设定为可放回抽样(with replacement)。之前将骰子点数放入罐中的例子可以很好地解释可放回抽样与不可放回抽样的区别进行可放回抽样时,sample 函数从罐中取出一个点数並记录下该点数的值然后将该点数放回罐中。也就是说sample 函数在每次点数取样之后都将该点数放回(replace)到原罐中。这样的放回操作使得兩次掷骰子出现相同的点数成为可能因为 6 个点数在每次抽样中都有可能被取到,所以每一次抽样都跟第一次抽样没有区别

可放回抽样法是创建独立随机样本(independent random sample)的一种简单方法。可以将样本中的每一个值视为一个样本量为 1 的独立样本并且它与样本中的其他数值是相互獨立的。这才是模拟掷一对骰子的正确方法

恭喜你,你已经用 R 尝试运行了第一个模拟现在,你已经掌握了模拟掷一对骰子的实现方法如果你想知道两个骰子的总点数,只需要将模拟的结果直接交给 sum 函数即可

dice 生成之后,如果我们反复调用它会有什么样的效果呢 R 会茬每次调用时都生成一对新的点数吗?我们不妨试一下

显然 R 并不会每次都生成一对新的点数。每次调用 diceR 返回的都是同样的数值,也就昰之前用 sample 函数抽样然后把抽样的点数赋给 dice 的那一对数值R 并不会重新运行一次 sample(die, 2, replace = TRUE) 以生成一对新的点数。这其实是有一定益处的每当将一组結果保存到一个 R 对象中之后,这些结果就不会改变了如果对象的值在每次调用时都会发生改变,编程工作将变成一场噩梦

然而,若有┅个对象在每次调用时都重新掷一次骰子可能会很方便。要实现这样的目的你需要编写一个自定义的 R 函数。

1.5 编写自定义函数

大致概括一下我们上面所说的内容我们已经写好一段用来模拟掷一对骰子的 R 程序,如下所示

当你想重新掷骰子时,重新将这一段代码键入 R 的控制台即可但是,这种运行代码的方式颇为笨拙如果能将这段代码打包成一个函数,运行起来会更加方便我们现在就要尝试写一个這样的函数。我们所要写的函数叫作 roll你可以用它来掷虚拟的骰子。这个函数写成之后它的运行方式如下:每次调用函数 roll(),R 都会返回两個骰子点数的和

R 函数可能看起来神秘或炫酷,但其实它们就是一种不同类型的 R 对象而已它们包含的不是数据,而是代码该代码以一種特殊的格式存储起来,以方便在新的场合使用该代码你可以通过重新创建这种格式来编写自己的函数。

任何一个 R 函数都包含三个部分:函数名、程序主体以及参数集合在编写自定义 R 函数时,你需要定义好这三个部分的内容并将它们各自存储在一个 R 对象之中这里要用箌 function 这个函数。具体的做法是调用 function() 函数并在其后加上一对大括号 {},如下所示

function 的作用是将大括号中的所有代码构建成一个函数。例如若偠将掷骰子的模拟构建成为一个函数,可以调用如下的函数

? 请注意大括号内部的每一行代码都做了缩进操作。这样做的目的是提高代碼的可读性并不会影响代码的运行。对于一整条语句R 会忽略所有的空格和换行符,并一次性运行整条语句

在左大括号 { 之后,在每一荇结束时按回车键就可以跳入下一行的编辑R 会等待你最后键入右大括号 },这样这个函数就构建完成了

利用 function 构建完函数之后,不要忘记將其输出保存到某个 R 对象中这个对象就是构建的新函数了。它的使用方法很简单只需要键入这个对象的名称,跟上一对括号即可

你鈳以将这一对括号想象成这个函数的“触发器”,它可以触发 R 去运行这个函数如果你在 R 控制台中键入一个函数名而没有带上这对括号,那么 R 只会展示这个函数所存储的代码如果你带上这对括号,R 就会运行这个函数所存储的代码

你在函数中所编写的位于大括号内的内容叫作函数的主体。当运行一个函数时R 会顺序执行该函数主体中的所有代码,并且返回最后一行代码的运行结果如果最后一行代码不返囙任何值,整个函数也不会返回任何值因此,在编写函数时应该确保最后一行代码具有明确的返回值检验的方法就是在函数主体内逐荇检查,试想每一行代码在命令行中的运行结果是什么R 会不会在最后一行之后显示某个结果?

执行下面的代码会显示某个结果

而执行丅面的代码则不会显示任何结果。

你注意到其中的模式了吗后一种情形的代码没有在命令行中输出显示任何结果,而是将值存储到某个對象中

如果我们把刚才构建的函数主体中的第一行代码删除,并将第二行代码中的参数 die 改成 bones会出现什么情况呢?

现在运行这个新函数會导致 R 输出一条错误信息这个新函数在调用时会去寻找 bones,而我们根本没有定义过 bones 这个对象于是导致错误的发生。

如果你将 bones 作为这个函數的一个参数名就可以将 bones 再作为参数传递给 sample 函数。为此我们在用 function 定义新函数 roll2 时,在其后的括号中键入 bones 作为该函数的参数

只要你在调鼡新函数时将 bones 提供给该函数,roll2 就有效这个函数的好处是,在每次调用 roll2 函数时可以掷不同类型的骰子现在我们可以去玩《龙与地下城》叻!

记住,我们掷的是成对的骰子

应该注意的是,如果你在调用 roll2 函数时不提供 bones 的值那么 roll2 函数仍然会触发错误信息。

为了防止类似的错誤发生你可以指定一个初始默认值给 bones。为此只需在定义 roll2 函数时将 bones 与相应的默认值用等号连接即可。

对于现在这样一个新的 roll2 函数来说伱可以按照需求指定一个新的值给 bones,如果不指定其值就是默认值 1:6

你可以在自定义函数中设置任意数量的参数只要在 function 后的括号中列出咜们的名称,并且用逗号隔开即可函数运行时,R 会将函数主体中的每个参数名称替换为用户为该参数提供的值如果用户没有设置参数徝,那么 R 会用该参数的默认值代替(前提是在定义函数时设置了该参数的默认值)

总的来说,function 函数可以帮助你构建自定义 R 函数函数的主体是 function 后面大括号中的代码。函数的参数在紧随 function 后的小括号中定义参数名是自定义的。最后你通过将函数的输出保存到某个 R 对象,给這个函数起一个名称如图 1-6 所示。

图 1-6:R 中的任何一个函数都必须包含这三个部分你可以用 function 函数分别定义这三个部分

创建了自定义函数之後,R 对待它的方式与 R 中其他函数没有任何区别你能想象这是多么有用吗?你有没有试过在 Excel 中编写一个自定义选项并将其加入到微软的菜單栏中或者是在 PowerPoint 中添加一个新的动画效果?当你使用程序语言时可以实现类似的任务。学会 R 编程之后你将能够随时创造出新的、定淛化的并可重复使用的工具。第三部分将详细介绍如何编写 R 函数

创建了 roll2 函数之后,如果想编辑它应该怎么办呢?当然你可以回到控淛台中,重新键入 roll2 中的每一行代码但是,如果有一份代码草稿那么编辑起来就会容易得多。你可以通过 R 脚本(script)创建代码草稿R 脚本僦是一个用来保存 R 代码的纯文本文件。在 RStudio

图 1-7:当创建一个 R 脚本时(通过在菜单栏中依次点击 File > New File > R Script)RStudio 会在控制台上方拉出第四个面板,你可以茬其中编写和编辑代码

强烈建议大家在运行代码之前使用脚本的形式编写和编辑自己的程序。为什么呢因为养成这样的习惯之后,你嘚所有工作都有案可查并且具有很强的可再现性。当你完成一天的编程工作后可以将脚本保存起来,第二天可以在前一天的基础上继續编写程序脚本非常便于编辑和校对程序,而且便于分享给他人要保存一段脚本,单击脚本面板然后在菜单栏中选择 File > Save As 即可。

RStudio 内置了佷多功能使得用脚本编程变得更为顺手。譬如说要想自动运行脚本中的某一行代码,只需单击脚本面板上方的 Run 按钮即可如图 1-8 所示。

圖 1-8:要想运行脚本中的一段代码只需选中此段代码再单击脚本面板上方的 Run 按钮即可。如果想运行脚本中的所有代码可以单击上方的 Source 按鈕

R 默认会运行鼠标光标所在的那一行代码。如果你在脚本中选中了一整段代码R 便会运行这段代码。或者通过单击窗口上方的 Source 按钮,可鉯运行脚本中的所有代码如果不喜欢用鼠标,可以通过 Ctrl + Enter 快捷键组合实现 Run 按钮的功能在 Mac 上,相应的快捷键组合是 Command + Return

就算你现在还不相信腳本是多么有用,我保证你很快就会信服在控制台的单行命令行中编写多行代码是件十分痛苦的事情。在进入下一章之前现在就从这份痛苦中解脱出来,开始编写你的第一个 R 脚本吧

RStudio 内置了创建函数的工具。使用该工具时你只需将 R 脚本中想转换为函数的对应代码段选Φ,然后在菜单栏中选择 Code > Extract Function 即可RStudio 会询问你想要给该函数起什么名称,然后将选中的代码段用 function 函数包装起来它会自动检查代码段中没有定義的变量,并将它们设置为该函数的参数

提取函数之后,最好复查一下 RStudio 所完成的是否是你想要的因为 RStudio 会认为你的代码段中是没有错误嘚,如果这样提取出来的函数的功能与你预想的不同那么很可能是原来的代码有问题。

学完这一章之后你已经打好了基础。你的计算機内存中已经存储了一个虚拟的骰子你还有了可以用来模拟掷骰子的自定义 R 函数。可以说你已经开始用 R 语言“咿呀学语”了。

如你所見R 是一门可以用来与计算机交流的语言。你在 R 中编写命令然后在命令行中运行,让计算机读取计算机有时会给你回话(例如,在你編写的代码有错误时)但通常只是严格执行你的指令,然后显示结果

R 语言有两个最重要的组成部分:一个是对象,用来存储数据;另┅个是函数用来操作数据。R 还使用 +-*/<- 等运算符来完成基本的任务作为一名数据科学家,你可以利用 R 对象在计算机内存中存储数據并通过 R 函数将某些复杂的计算任务自动化。在本书的第二部分中我们会更加详细地讨论 R 对象并在第三部分中详细探讨 R 函数。在本章Φ你所掌握的 R 语言词汇将有助于理解接下来的内容和项目然而,我们的骰子模拟项目还未完成

在第 2 章中,你将会用虚拟骰子运行一些模拟实验并且还会第一次接触 R 的绘图功能。你还会接触到 R 语言中最有用的两个部分:R 包和说明文档R 包是 R 社区中才华横溢的开发者们所編写的 R 函数集合。说明文档是帮助文档集合它详细解释了每个 R 函数和 R 数据集。

}

一组与鸡蛋有关的物理现象和实驗
物理是一门以观察和实验为基础的学科在教学中,有意识地引导学生联系生活实际分析物理现象;利用身边物品,进行物理实验嘟能激发学生的学习兴趣,加深学生体会这里介绍一组与鸡蛋有关的物理现象和实验。

【实验】把刚煮熟的蛋从锅内捞起来直接用手拿时,虽然较烫但还可以忍受。过一会儿当蛋壳上的水膜干了后,感到比刚捞上时更烫了

【分析】因为刚捞上来的蛋壳上附着一层沝膜,开始时水膜蒸发吸热,使蛋壳的温度下降所以并不觉得很烫。经过一段时间水膜蒸发完毕。由蛋内部传递出的热量使蛋壳的溫度重新升高所以感到更烫手。

【实验】把煮熟捞起的蛋立刻浸入冷水中待完全冷却后,再捞起剥落

【分析】首先,蛋刚浸入冷水Φ蛋壳直接遇冷收缩,而蛋白温度下降不大收缩也较小,这时主要表现为蛋壳在收缩其次,由于不同物质热胀冷缩性质的差异性當整个蛋都完全冷却时,组织疏松的蛋白收缩率比蛋壳大收缩程度更明显,造成蛋白蛋壳相互脱离剥蛋壳就更方便了。

【实验】选一呮口径略小于鸡蛋的瓶子在瓶底热上一层沙子。先点燃一团酒精棉投入瓶内接着把一只去壳鸡蛋的小头端朝下堵住瓶口。火焰熄灭后蛋被瓶子缓缓“吞”入瓶肚中。

【分析】酒精棉燃烧使瓶内气体受热膨胀部分气体被排出。当蛋堵住瓶口火焰熄灭后,瓶内气体由於温度下降压强变小,低于瓶外的大气压在大气压作用下,有一定弹性的鸡蛋被压入内

【实验】把一只去壳鸡蛋,浸没在一只装有清水的大口径玻璃杯中松开手后,发现鸡蛋缓缓沉入杯底捞出鸡蛋往清水中加入食盐,调制成浓度较高的盐溶液再把鸡蛋浸没在盐溶液中,松开手后鸡蛋却缓缓上浮。

【分析】物体浮沉情况取决于所受的重力和浮力的大小关系浸没在液体中的物体体积就是它所排開液体的体积,根据阿基米德原理可知物体密度与液体密度的大小关系可以对应表示重力与浮力的大小关系因为蛋的密度略微比清水的密度大,当蛋浸入清水中时所受重力大于浮力,所以蛋将下沉当浸没在盐水中时,由于盐水密度比蛋的密度大所受的重力小于浮力,所以蛋将上浮

五、惯性、摩擦阻力现象

【实验】选用外形相似的生鸡蛋、熟鸡蛋各一只,放在水平桌面上用相同的力使它们在原处旋转。能迅速旋转的是熟鸡蛋缓慢旋转几圈就停止的是生鸡蛋。

【分析】生鸡蛋的壳内是液状的蛋清外力作用在蛋壳上旋转时,蛋清甴于惯性继续保持静止状态,则它与蛋壳间存在摩擦阻力作用使整个蛋只能缓慢转动。而熟鸡蛋内蛋清已凝固成蛋白外力作用时旋轉时,整个蛋就能迅速转动

【实验】选用一只生鸡蛋,在小头一端开个孔并清除干净壳内的蛋清蛋黄沿小孔滑入一块重物。以蛋壳的夶头端为底部扶好蛋壳。点燃一只蜡烛滴入烛油,把重物封存在蛋壳底部烛油大约封存至整个蛋壳高度的四分之一即可。把制好的疍壳推倒后蛋壳能自动立起。制成一个“不倒翁”

【分析】在空蛋壳的底端封存的重物和烛油,使整个蛋体的重心移近蛋壳的底部偅心起低,稳定性越好当蛋壳倾斜,偏离平衡位置时使蛋体的重心升高。因为蛋壳底端是球形的在蛋体的自身重力作用下,蛋体又恢复到原来的平衡位置上

【实验】外壳完好的蛋,埋入食盐中腌制一段时间可以制成一只咸蛋。虽然蛋壳仍然完好但连内部的蛋黄嘟变咸了。

【分析】因为物质的分子间存在间隙而且分子不停地做无规则运动,所以食盐分子扩散到蛋黄中使蛋黄也变咸。

城市热岛效应(Urban heat island effect)是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象城市热岛效应使城市年平均气温比郊区高出1°C,甚至更多夏季,城市局部地区的气温囿时甚至比郊区高出6°C以上近年来,随着城市建设的高速发展城市热岛效应也变得越来越明显。
城市热岛形成的原因主要有以下几点:
    艏先是受城市下垫面特性的影响。城市内有大量的人工构筑物如混凝土、柏油 路面,各种建筑墙面等改变了下垫面的热力属性,这些人工构筑物吸热快而热容量小在相同的太阳辐射条件下,它们比自然下垫面(绿地、水面等)升温快因而其表面温度明显高于自然丅垫面。
    另一个主要原因是人工热源的影响工厂生产、交通运输以及居民生活都需要燃烧 各种燃料,每天都在向外排放大量的热量
    此外,城市里中绿地、林木和水体的减少也是一个主要原因随着城市化的发展, 城市人口的增加城市中的建筑、广场和道路等大量增加,绿地、水体等却相应减 少缓解热岛效应的能力被削弱。
    当然城市中的大气污染也是一个重要原因。城市中的机动车、工业生产以及居民 生活产生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉尘等排放物。这些物质会吸收下垫面 热辐射产生温室效应,从而引起大气进一步升温  
既然城市中人工构筑物的增加、自然下垫面的减少是引起热岛效应的主要原因,那么在城市中通过各种途径增加自然下垫面的比例便是缓解城市热岛效应的有效途径之一。
    城市绿地是城市中的主要自然因素因此大力发展城市绿化,是减轻热岛影响的关键措施绿哋能吸收太阳辐射,而所吸收的辐射能量又有大部分用于植物蒸腾耗热和在光合作用中转化为化学能用于增加环境温度的热量大大减少。绿地中的园林植物通过蒸腾作用,不断地从环境中吸收热量降低环境空气的温度。
除了绿地能够有效缓解城市热岛效应之外水面、风等也是缓解城市热岛的有效因素。水的热容量大在吸收相同热量的情况下,升温值最小表现出比其他下垫面的温度低;水面蒸发吸热,也可降低水体的温度风能带走城市中的热量,也可以在一定程度上缓解城市热岛因此在城市建筑物规划时,要结合当地的风向,鈈要把楼房全部建设成为东西走向的,要建设成为便于空气流通的模式;同时,最好将一些单位的高院墙拆掉建成栅栏式,增加空气流通
    哃时,减少人为的热释放尽量将民用煤改变为液化气、天然气,集中供热也是一条重要的对策

可爱的汽车 可怕的尾气

"自从有了你,峩的生活就变得异常美丽!"这句在手机短信中颇为流行的话道出了"架车族"的惊喜之情的确,汽车有说不尽的可爱之处全世界的汽车保囿量以每年3000万辆的速度递增,预测到2010年全球汽车量将增到10亿辆我国的汽车保有量将有望达到4亿辆。
  人们在享用汽车的诸多好处时┅个甩不掉的健康杀手像阿拉伯神话中的魔鬼,如影随形且迅速膨胀--汽车尾气
  汽车尾气有那么可怕吗?请听中科院院士、中国环境監测总站研究员魏复盛的"专家说法"--
  由于汽油、柴油燃烧不充分排放出的尾气中含有大量直径等于或小于2.5微米的细微颗粒物(简称PM2.5)。由於这些细粒子很容易随着呼吸进入人体肺部又被称为入肺颗粒物。其,有30%-50%元素碳(碳黑)和有机碳,这些细粒子长期漂浮在空气中使空气變得浑浊,对阳光有散射作用,使空气能见度下降有机碳中大部分为挥发性有机化合物,在紫外线照射下产生氧化反应,变成醛、酮类囮合物还会生成过氧乙酰硝酸酯和臭氧等氧化物,是形成光化学烟雾的主要条件1998年,广州等大城市已经出现了光化学烟雾的前兆光囮学烟雾容易刺激人的眼睛和喉头,导致咳嗽、哮喘等疾病
  汽油和柴油在燃烧过程中还产生半挥发性多环芳烃化合物,其中苯并(a)芘等强致癌物质(特别是肺癌)许多大中城市空气中的苯并(a)芘超标,解放后一些大城市的肺癌患者呈上升趋势即与此有关。此外尾气中还含有苯甲苯、二甲苯等,苯是致癌物质通过肺泡进入血液,近年来儿童白血病(血癌)高发与此有关。细粒子还包含了鉛、砷、钒等重金属氧化物目前,许多城市儿童血液中的含铅含量达到20-30微克/100ml超过卫生组织的最高值10微克/100ml。
  这绝不是危言耸听山東省消费者协会去年底发布的消费警示表明,根据专家近十年来对不同城市和区域儿童铅水平的动态研究推测我国城市儿童约30%到40%血铅水平超标。即使没有明显工业污染的普通市区亦有约10%到30%的儿童血铅水平超标。在儿童铅中毒的主要因素中汽車尾气位居榜首。在汽车的发源地西方发达国家汽车污染已不是什么新话题。上个世纪40年代以来美国汽车城洛杉矶就开始出现化学烟霧污染事件。仅19550-1951年 美国因大气污染造成的损失就达15亿美元。1955年因呼吸系统衰竭死亡的65岁以上的老人达400多人;1970年,约75%以上的市民患仩了红眼病自此,汽车尾气污染就一直是西方国家头疼的环境问题
在我国,近年来尾气污染已迅速上升为城市的主要污染源许多城市呈现汽车尾气与煤烟污、炊烟污染并存的混合污染台势,形势相当严峻据了解,郑州市自2000年底摘掉"全国十大污染城市"的"黑帽"之后2002年湔11个月大气质量出现严重反弹,在全国96个重点城市空气质量日报排名中列倒数第11位汽车尾气成为目前响郑州市区大气质量的三大要素之┅。在广州汽车尾气被市民评为"最不可忍受的污染物"。

   烟为什么迎着气流飘
  找一根筷子和一个火柴盒把筷子插到火柴盒里,再点上一支香请你用一只手把火柴盒举起来,另一只手拿起那支点燃着的香(如图)香要放在火柴盒的前边。如果屋子里没有风馫冒出的烟柱是竖直向上的,这时候你用嘴向着火柴盒吹出一股气流,奇怪!香放出来的烟柱居然迎着气流的方向向着火柴盒的背后飄来了。这是怎么回事呢

  烟柱向火柴盒的背后飘,说明火柴盒背后的气体压强比较小因而,周围的气体就向那里涌过去烟柱也哏着飘过去了。用物理学来解释就是:火柴盒背后形成了一个涡旋。

  如果你用比较小的力气吹吹出的气流速度很小,烟柱就不向吙柴盒后边飘只有用力吹气才会出现这种现象。这又说明一定速度的气流才能形成涡旋

  运动是相对的。气流吹到火柴盒上和火柴盒在空气里运动性质上是一样的一个大方盒式的“面包车”在空气中快速行驶,它的背后便会形成涡旋弄得尘土飞扬。

  为什么会產生涡旋呢

  当物体快速运动的时候,它前面的空气不能及时地绕到后面使物体后边暂时出现了一个接近真空的区域,这个区域一絀现四周的空气便要争先恐后地跑来填补,这样便形成了涡旋

  有涡旋的地方空气压强小,因此对于运动着的物体来说,前面受箌的压强远远大于后边涡旋处的压强这正象车子前边有个大力士向后推,后边却是个小孩子向前推一样合起来形成了一个向后的力,這个力和涡旋有关我们管它叫涡旋阻力。

  总之在气体和液体中运动的物体,它所受到的阻力包括摩擦阻力和涡旋阻力
  在讲夶气压强时,为了让学生比较直观形象的认识到大气压的存在和利用大气压的现象我们总是喜欢做一些既能说明问题又能激发学生学习興趣和学习积极性的小实验.以往我们做的各种喷泉实验就是一例,这里笔者给大家推荐一种能连续喷水的喷泉实验.

  1.仪器的装置 如图所示.

  (1)上端封闭的玻璃管:管子越长效果越好最好选用牛顿管之类的玻璃管.(2)喷水管:选用长度约20cm左右的尖嘴箥璃管,其一端接有橡胶管.(3)出水管:上端用玻璃管下端用有一定硬度的橡胶管.(4)储水槽:可与自来水嘴相连,用来提供持续嘚水源.(5)接水槽:盛接出水管流出的水也可直接把出水口与下水道相通.(6)橡皮塞:用于封闭玻璃管口.

  (1)将喷水管和出沝管插入橡皮塞,然后用止水夹夹住进水口和出水口.(2)将玻璃管装适量的水后并盖紧橡皮塞.将整个装置倒置然后固定在支架上.(3)将喷水管插入储水槽后,再同时打开止水夹这时喷泉就可以工作了.(4)如玻璃喷管中水面高于喷嘴时将对喷水高度有影响,这时鈳调整出水口到进水口的高度差.如果水面较低时由于管外空气压强要比管内空气压强大这时空气容易通过出水管进入玻璃喷管,使整個装置停止工作.

  当水沿出水管流出时封闭的玻璃管中空气的体积增大,压强减小使管外大气压强大于管中空气的压强,所以水能从喷嘴喷出.喷射的水柱高度由储水槽到接水槽水平面的高度差来决定.

  水柱喷射高度的计算方法如下:设空气压强为p0玻璃喷管中的空气压强为p,接水槽到储水槽的高度差为H储水槽液面到玻璃管中液面的高度差为s,喷射水柱高度为h.

  则储水槽液面嘚压强应满足

   p0=ρgs+ρgh+p

  接水槽液面的压强也应满足

   p0=ρgH+ρgs+p

  由以上两式可得H=h即水柱高度等于出水口到进水口的高度差,由于水与管之间有阻力因而实际上h<H.该实验不仅说明了大气压的存在,同时也是利鼡大气压的一个很有趣的实验.

  在烧瓶中盛半瓶水用一只插有玻璃管和温度计的塞子塞紧瓶口,再用一段橡皮管把玻璃管和注射器連通(或者连接一个小气筒)

  用酒精灯给烧瓶加热,你可从温度计上看到当温度接近100℃时,瓶里的水沸腾了这时你用力推压针筒活塞(或者压气筒活塞),增大瓶里的压强你会看到,虽然仍在加热水的温度也略有升高,但是沸腾停止了这说明,水的沸点随著压强的增大而升高了

  “高压锅”就是根据这个原理制造的。世界上第一只高压锅是在1681年发明的发明人是法国的医生兼物理学家囷机械师丹尼斯·帕平。这只高压锅做得十分坚固,锅盖是铁制的,份量很重,紧紧地盖在锅上。锅 的外围罩了一层金属网,以防意外爆炸锅本身有两层,中央摆有内锅要煮的食物就放在内锅里。加热以后蒸汽跑不出来,锅内气压升高水的沸点也升高了,食物就熟嘚快了帕平在访问英国的时候,曾用他的高压锅作了一次表演据在场的人记载,在帕平的高压锅里就是坚硬的骨头,也变得象乳酪┅样柔软

  今天,在我国的许多家庭都用上了“高压锅”用这种锅做饭熟得快,很省时间特别是在海拔高度很高的地区生活,煮飯必须用“高压锅”因为高度越高,气压越低水的沸点也降低。据测定在海拔6000米的地方水的沸点只有80℃左右。在这里用普通锅是很難把饭煮熟的所以,必须用高压锅来提高水的沸点

找一块棉布条,用水淋湿在中间部分滴上酒精,然后用手拿着布条的两端把布條张开,用蜡烛的火焰烧有酒精的部分有趣的现象出现了:在棉布条正对火焰的上方升起了火焰,好象烛焰穿过了布条拿下布条一看,真奇怪棉布条并没有烧焦。

  还可以做一个实验:

  用一张纸摺成一只小纸锅里面盛上水,四角穿上四根线绳把它吊起来下媔点一支蜡烛。要是在通常情况下纸锅很快就被烧着了,可是这一回水都烧开了纸锅仍未着火。

  这是为什么呢原来水在沸腾的過程中(只要有水存在),温度不会再升高始终保持100℃,而布和纸的燃烧温度都超过100℃因此,虽然酒精燃烧了水也烧开了,但是在沝的保护下布和纸没有被烧着。“烧不着的布条”是魔术师经常表演的一个节目

  现在,我们来讲一个有关意大利著名物理学家费米的故事费米一生有很多杰出的发现和发明,他所以能有那么大的成就就是因为他非常善于把理论知识同实验结合起来。据说他在罗馬大学当教授的时期喜欢和学生讨论一个个的实际问题。他一边分析一边实验,问题解决了学生也学到了思考问题和解决问题的方法。

  有一次费米问一位女同学:烧菜用的橄榄油,它的沸点比锡锅的熔点高但人们却能够在锡制的平底锅里用橄榄油煎东西,看起来油沸腾了锡锅并没有烧坏,这是什么缘故

  你能回答这个问题吗?

  这个问题是这样解释的:煎东西的时候看起来好象是油沸腾了,实际上油并没有沸腾而是食物里的水分在沸腾,我们知道水的沸点是100℃它沸腾时,要变成气体跑掉带走大量的热,这样油的温度不会升得很高比锡的熔点(232℃)低,所以锡锅不会熔化

惯性是物理学中力学的一个重要概念,它表示物体总有保持原来运动狀态的性质惯性的大小由质量来量度。刚体力学中转动惯量则是量度转动惯性的大小。

  其实除力学外,电磁学、热学、光学、原子物理学等领域也能找到惯性的影子甚至在自然科学中的化学和生物学领域,也能找到惯性

  电磁感应现象中感应电动势(或感應电流)的产生过程就体现了惯性:如下图所示,当穿过闭合线圈中的磁通量要增加时由楞次定律可知,感应电流为顺时针即感应电鋶的磁场总是阻碍电路中的磁通量的变化,若穿过回路的磁通量增大则感应电流产生的磁场阻碍磁通量的增大即线圈本身有保持原来磁通量大小的性质。楞次定律不就是电学中的惯性定律吗对于线圈的自感现象,自感系数L正是量度线圈惯性大小的物理量

  “冰冻三呎,非一日之寒”是热学中的惯性现象的写照水在外界环境温度降低过程中要不断地向外放热,去抵抗环境温度的降低相反,要解冻则低温的水不断吸热,以阻止环境温度的上升就是说,我们周围的环境在任何情况下总有保持原来温度的性质熔解热、比热、汽化熱等概念在某种意义上也是衡量各种物质在热现象中惯性的大小。

  又如:对气体的状态的改变过程如等温压缩过程中,气体体积减尐压强就会增大,以阻止气体进一步被压缩即气体在状态变化过程中,也体现出保持原来状态的性质如果气体不受外界影响,它将始终保持原有的状态

  查理定律和盖·吕萨克定律同样反映了气体总有保持原来状态的性质。等温压缩系数、体胀系数、压强系数这些概念也分别在某种意义上反映了气体的惯性的大小。

  光学中光在均匀媒介质的直线传播最能说明光传播规律中的惯性,光只有在一種介质进入另一种介质中才发生折射说明外界条件是改变其直线传播的影响因素,光本身是具有直线传播的本性的

  在原子物理学Φ,天然放射现象中的半衰期的概念很能说明放射性元素的惯性半衰期正好可以量度其惯性的大小。半衰期长则该种元素的平均寿命長,即惯性也大

  上面所说的是物理学中的“惯性”。其实惯性现象在化学,生物学领域也有体现

  化学中,化学平衡理论其實就是化学反应里的惯性原理当温度升高时,平衡向吸热方向移动其实只有这样才能阻碍温度的升高,压强增大时反应向分子数减尐的方向移动,阻止压强的增大而减压情况正好相反。减少产物浓度时平衡向正方向移动,以阻碍产物浓度的减少

  生物学中生態系统的自我调节能力也反映了大自然的惯性。系统中某一因素的涨落会导致系统中其它因素的变化,使整个系统经过一定阶段的调整後又恢复为新的平衡只要外界的影响不超过生态系统的最大承受能力,这平衡将永远进行下去生物学中细胞的分裂,DNA复制遗传特性等,从一定侧面上也反映了生物世界中的惯性

  总之,自然现象中惯性是一种普遍现象,推广到社会现象也能找到惯性的踪迹如囚的生活习惯一旦形成就很难改变;深厚的历史文化对人的影响,也不是一朝一夕就能让人改变的;当社会发生重大改革时总是困难重偅,如果不大刀阔斧则很难见效

  是不是惯性的概念有更大的适用空间,有待于我们进一步的研究

照明节电 日光灯具有本身会发光嘚物体叫效率高、光线柔和、寿命长、耗电少的特点,一盏14瓦节能日光灯的亮度相当于75瓦白炽灯的亮度所以用日光灯代替白炽灯可以使耗电量大大降低。在走廊和卫生间可以安装小功率的日光灯看电视时,只开1瓦节电日光灯既节约用电,收看效果又理想还要做到人赱灯灭,消灭“长明灯”

  电视机节电 电视机的最亮状态比最暗状态多耗电50~60%;音量开得越大,耗电量也越大所以看电视时,亮度和喑量应调在人感觉最佳的状态不要过亮,音量也不要太大这样不仅能节电,而且有助于延长电视机的使用寿命有些电视机只要插上電源插头,显像管就预热耗电量为6~8瓦。所以电视机关上后应把插头从电源插座上拔下来。

  电冰箱节电 电冰箱应放置在阴凉通风处决不能靠近热源,以保证散热片很好地散热使用时,尽量减少开门次数和时间电冰箱内的食物不要塞得太满,食物之间要留有空隙以便冷气对流。准备食用的冷冻食物要提前在冷藏室里慢慢融化,这样可以降低冷藏室温度节省电能消耗。

  洗衣机节电 洗衣机嘚耗电量取决于电动机的额定功率和使用时间的长短电动机的功率是固定的,所以恰当地减少洗涤时间就能节约用电。洗涤时间的长短要根据衣物的种类和脏污程度来决定。一般洗涤丝绸等精细衣物的时间可短些洗涤棉、麻等粗厚织物的时间可稍长些。如果用洗衣機漂洗可以先把衣物上的肥皂水或洗衣粉泡沫拧干,再进行漂洗既可以节约用电,也减少了漂清次数达到节电的目的。

  电风扇節电 一般扇叶大的电风扇电功率就大,消耗的电能也多同一台电风扇的最快档与最慢档的耗电量相差约40%,在快档上使用1小时的耗电量鈳在慢档上使用将近2小时所以,常用慢速度可减少电风扇的耗电量。

过去人们将人工增雨叫作人工降雨,是人们在深入了解降水成洇之后根据不同云层的物理特性,选择合适时机用飞机、火箭弹等向云中播散干冰、碘化银、盐粉等催化剂,促使云层降水或增加降沝量人工增雨分为暧云增雨与冷云增雨。要使暧云(温度高于0℃的云)降水或增雨要在云中播撒盐粉、尿素等吸湿性粒子,促使大云滴生成导致形成或增加降水若要冷云(温度低于0℃的云)降水,就要用飞机等播撒干冰、碘化银等催化剂从而产生大量冰晶,使冷雲上部的冰晶密度增大促成或增加降水。

  人工增雨是在特定的天气条件下进行的只要及时对积雨云、浓积云、雨层云、层积云进荇催化作业,就能增加降水量达到预期效果。人工增雨是巧取天上水妙用空中水资源的科学举措。

外出如何在野外判断方向

在野外活動诸如地质考察、登山、徒步旅行、探险、旅游等,为防止迷路正确地判定所在位置和方向,必须掌握定位和侧向方法在自然界,某些动物具有辨别方向的本能如鸽子,人类的某些成员也具备这种能力但绝大多数人不具备,或者只有这种潜能因此野外确定方向主要依靠经验和工具。

  野外判定方向和位置的方法有许多这里介绍几种常见的方法。

  利用罗盘(指北针)

  把罗盘或指北针沝平放置使气泡居中此时磁针静止后,其标有“N”的黑一端所指的便是北方除了测出正北方向外,罗盘或指北针还可以测出某一目标嘚具体方位方法是开罗盘将照准器对准目标,或将刻度盘上的0刻度对准目标使目标、0刻度和磁中点在同一直线上,罗盘水平静止后N端所指的刻度便是测量点至目标的方位,如磁针N端指向36°。则目标在测量位置的北偏东36°。

  利用罗盘或指北针辨别方向虽然简单快捷但需要注意:1、尽量保持水平;2、不要离磁性物质太近;3、勿将磁针的S端误作北方,造180°的方向误差;4、掌握活动地区的磁偏角进行校囸

  在晴朗的白昼,根据日出、日落就可以很方便地知道东方和西方也就可判断方,但只能是大致的估计较准确的测定有下列几種方法:1、手表测向“时数折半对太阳,12指的是北方”一般在上午9时至下午4时之间可以很快地辨别出方向,用时间的一半所指的方向对姠太阳12时刻度就是北方,如下午14:40的时间其一半为7:20,把时针对向太阳那么12指的就是北方,或者是把表平置时针指向太阳,时针与12时刻度平分线的反向延伸方向就是北方;或者置手表将一根小棍垂直立在手表中央转动手表,使小棍的影子与时针重合时针与12时刻度之間的平分线即是北方。

  必须注意:(1)判定方向时手表应平置;(2)在南、北纬20°30′之间地区的中午前后不宜使用,即以标准时的經线为准每向东15°加1小时,向西15°减1小时2、日影测向为晴天,在地上竖立一木棍木棍的影子随太阳位置的变化而移动,这些影在中午最短其末端的连线是一条直线,该直线的垂直线为南北方向在一张50×50cm的绘图纸上绘制一系列同心圆,同心圆的半径以1cm递增钉在平板上并水平固定好,将一根12-15cm长的细钢针或针状物垂直插在圆心上当太阳位置变化时,影子的端点总会与同心圆相交标绘出这些点,然後把同一个圆上的两点直线相连把这些直线的中点与圆心相连,这条连线就是南北方向线圆弧顶的方向为北方。

  当夜晚时可根據北极星和南十字星来判断方向。

  1、北极星:北极星位于正北天空其出露高度角相当于当地纬度,据此可以很快找到北极星通常根据北斗七星(大熊星座)或W星(仙后星座)确定。北斗星为七颗较亮的星形状象一把勺子,将勺头两颗β向α连线并延伸约5倍处便是北极星。当看不到北斗星时,可根据W星,即仙后星座寻找北极星。仙后星座由五颗较亮的星组成,形状象“W”字母,字母的开口方向约开口寬度的两倍距离处是北极星

  2、南十字星:在北纬23°30′以南地区,夜间有时可见南十字星由四颗较亮的星组成,形同“十”字在其右下方,由γ向α两星连线长度的四倍半处(无星)为正南方向。

  有时野外的一些地物和植物生长特征是良好的方向标志增加这方面的知识可以帮助你快速地辨别方向。

  a.房屋:一般门向南开我国北方尤其如此;
  b.庙宇:通常也是向南开门,尤其庙宇群中的主体建筑;
  c.突出地物:向北一侧基部较潮湿并可能生长低矮的苔藓植物

  2、植物生长特征:
  a.一般阴坡,即北侧山坡低矮的蕨类和藤本植物比阳面更加发育。
  b.单个植物的向阳面枝叶较茂盛向北的阴地树干则可能生长苔藓。
  c.我国北方的许多树木树干的斷面可见清晰的年轮向南一侧的年轮较为疏稀,向北一侧则年轮较紧密

[思维拓展]成语中的趣味物理知识

成语是我国语言宝库中的珍贵財富。它不仅具有文字简练、意味深长的特点而且有些成语中,还含有一定的物理知识“刻舟求剑”这个成语中就包含着物理知识。

  “刻舟求剑”来源于《吕氏春秋·察今》,说的是楚国有一个人带着宝剑乘船过江当船正在行驶的时候,一不小心把剑掉入江中,怹立即用刀在剑落水的船帮处刻上记号并宣布说:“这儿是我的宝剑掉下去的地方。

”到对岸后船停了下来,他便根据船上刻下的记號下水去捞剑结果怎么也捞不到。

  这个成语故事告诫人们在处理具体问题时,不能不看事物的发展变化墨守成规而应当根据事粅的发展变化随机应变。

  从物理学的角度讲求剑者所以捞不到剑,是因为选错了参照物如果船在静水中不动,剑沉底后相对船嘚位置不再改变,这样在船上的记号下方可以捞到剑现在船在流水中,并从剑掉下的地方驶到了对岸所以在船上的记号下方就不能捞箌剑了。

[趣味物理]思维拓展-解释船吸现象

1912年秋天,“奥林匹克”号正在大海上航行在距离这艘当时世界上最大远洋轮的100米处,有一艘仳它小得多的铁甲巡洋舰“豪克”号正在向前疾驶两艘船似乎在比赛,彼此靠得较拢平行着驶向前方。

  忽然正在疾驶中的“豪克”号好像被大船吸引似地,一点也不服从舵手的操纵竟一头向“奥林匹克”号闯去。

最后“豪克”号的船头撞在“奥林匹克”号的船舷上,撞出个大洞酿成一件重大海难事故。

  我们知道根据流体力学的伯努利原理,流体的压强与它的流速有关流速越大,压強越小;反之亦然

  用这个原理来审视这次事故,就不难找出事故的原因了原来,当两艘船平行着向前航行时在两艘船中间的水仳外侧的水流得快,中间水对两船内侧的压强也就比外侧对两船外侧的压强要小。

  于是在外侧水的压力作用下,两船渐渐靠近朂后相撞。又由于“豪克”号较小在同样大小压力的作用下,它向两船中间靠拢时速度要快得多因此,造成了“豪克”号撞击“奥林匹克”号的事故现在航海上把这种现象称为“船吸现象”。

  鉴于这类海难事故不断发生而且轮船和军舰越造越大,一旦发生撞船倳故它们的危害性也越大,因此世界海事组织对这种情况下航海规则都作了严格的规定,它们包括两船同向行驶时彼此必须保持多夶的间隔,在通过狭窄地段时小船与大船彼此应作怎样的规避,等等

[每日阅读]为什么灌满水的瓶子不易破?

有两个相同的玻璃瓶一個空着,一个灌满了水同时从相同的高度落到地面上,哪个瓶子容易破一般说重的瓶子容易破。可是当瓶子灌满水后,瓶子里的水還有另外一个作用能减少瓶子的形变,反 而使瓶子不容易破了

  玻璃瓶破裂,大多是由于形变引起的空瓶子落地,地对瓶子产生┅个压力瓶子从外向里形变,终于破裂瓶子装满水,由于水是不可压缩的从而减少了形变,使得瓶子不易破裂瓶子里装满水,再擰 紧瓶盖就更不容易摔破了。

[趣味物理]过山车中的物理知识

过山车是一项富有刺激性的娱乐工具那种风驰电掣、有惊无险的快感令不尐人着迷。如果你对物理学感兴趣那么在乘坐过山车的过程中不仅能够体验到冒险的快感,还有助于理解力学定律

实际上,过山车的運动包含了许多物理学原理人们在设计过山车时巧妙地运用了这些原理。如果能亲身体验一下由能量守恒、加速度和力交织在一起产生嘚效果那感觉真是妙不可言。

  这次同物理学打交道不用动脑子只要收紧你的腹肌,保护好肠胃就行了当然,如果你的身体条件囷心理承受能力的限制无法亲身体验过山车带来的种种感受,你不妨站在一旁仔细观察过山车的运动和乘坐者的反应

  在开始旅行時,过山车的小列车是靠一个机械装置的推力推上最高点的但在第一次下行后,就再也没有任何装置为它提供动力了事实上,从这时起带动它沿着轨道行驶的惟一的“发动机”将是引力势能,即由引力势能转化为动能、又由动能转化为引力势能这样一种不断转化的过程构成的

  第一种能,即引力势能是物体因其所处位置而自身拥有的能量是由于它的高度和由引力产生的加速度而来的。对过山车來说它的势能在处于最高点时达到了最大值,也就是当它爬升到“山丘”的顶峰时最大当过山车开始下降时,它的势能就不断地减少(因为高度下降了)但它不会消失,而是转化成了动能也就是运动能。

  不过在能量的转化过程中,由于过山车的车轮与轨道的摩擦而产生了热量从而损耗了少量的

机械能(动能和势能)。这就是为什么要设计成随后的小山丘比开始时的小山丘要低的原因:过山車已经没有上升到像前一个小山丘那样的高度所需要的机械能了

  过山车最后一节小车厢里是过山车赠送给勇敢的乘客最为刺激的礼粅。事实上下降的感受在过山车的尾部车厢最为强烈。因为最后一节车厢通过最高点时的速度比过山车头部的车厢要快这是由于引力莋用于过山车中部的质量中心的缘故。这样乘坐在最后一节车厢的人就能快速地达到和跨越最高点,从而产生一种要被抛离的感觉因為质量中心正在加速向下。尾部车厢的车轮是牢固地扣在轨道上的否则在到达顶峰附近时,小车厢就可能脱轨甩出去车头部的车厢情況就不同了,它的质量中心在“身后”在短时间内,它虽然处在下降的状态但是它要“等待”质量中心越过高点被引力推动。

  到達“疯狂之圈”时沿直线轨道行进的过山车突然向上转弯。这时乘客就会有一种被挤压到轨道上的感觉,因为这时产生了一种表观的離心力事实上,在环形轨道上由于铁轨与过山车相互作用产生了的一种向心力这种环形轨道是略带椭圆形的,目的是为了“平衡”引仂的制动效应当过山车达到圆形轨道的最高点时,事实上它会慢下来但如果弯曲的程度较小时,这种现象会减弱一旦过山车走完了咜的行程,机械制动装置就会非常安全地使过山车停下来减速的快慢是由气缸来控制的。

[趣味物理]浅谈常见的几种电光源

最早使用的电咣源是白炽灯就是我们平常所说的电灯。它是根据热辐射原理制成的钨丝达到炽热状态,只有少部分电能转化为可见光消耗的电能夶多转化为热能,本身会发光的物体叫效率很低所以白炽灯照明浪费了大量的电能。

  钨丝到500℃时开始发出可见光随温度的增加,從红→橙黄→白逐渐变化

白炽灯发出的光是全色光,但各种色光的成分比例是由本身会发光的物体叫物质(钨)以及温度决定的比例鈈平衡就会导致颜色偏色,所以在白炽灯下物体的颜色不够真实(即显色性不高)这也是在商场等公共场所不使用白炽灯照明的原因之┅。

  为提高光效在40年代初发明了荧光灯,因其光色接近日光又称日光灯日光灯管两端各有一灯丝,灯管内充有稀薄的汞蒸气灯管内壁上涂有荧光粉,两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线使荧光粉发出柔和的可见光。与白炽灯相比日光灯光效有了很大提高,節省电能

  日光灯的一个主要部件是镇流器,它利用自感原理日光灯启动时提供瞬时高压;灯管正常工作时,降压限流保证日光燈在稳定的低压环境下工作,延长日光灯的使用寿命但镇流器功耗大,重量重体积大,又有噪音日光灯在50Hz的交流电压下工作,随着電压、电流的变化日光灯的本身会发光的物体叫也有周期性的明暗变化,从而产生闪烁这种闪烁虽然不易被人觉察,但长期在日光灯丅工作眼睛容易疲劳,会影响视力

  随着科技的发展,近几年又发明了一种新型的电光源──节能灯电子节能灯的核心部分是灯管和电子镇流器。灯管涂有三基色荧光粉三基色荧光粉是一种高效荧光粉,能发出更亮的光比标准日光灯更接近太阳光,这种荧光粉鈳以大大提高本身会发光的物体叫效率

  电子镇流器的工作原理:由整流电路将50Hz的交流电整流成直流电,再由高频发生电路将直流电轉变成30kHz左右的高频交流电然后经过LC电路后对灯供电。节能灯中的LC电路利用了自感现象电子镇流器采用电子元件,功耗小重量轻,可鉯方便地安装在灯内大大减小灯的重量,更突出的特点是提高工作频率后感觉不到灯的闪烁,启动方便无噪音,节约电能一只9W的節能灯相当于60W白炽灯的光效。另外灯管可以做成各种形状可以起到装饰的效果,所以节能灯成了室内装修的时尚灯由于电子节能灯本身会发光的物体叫效率高,无污染、无噪音、无闪烁被人们誉为“绿色光源”。它将成为家庭使用的主要电光源

[趣味物理]证明液体会從下往上加压力

关于液体会向下加压力,压向容器的底部会向侧面加压力,压向容器的壁那即使没有学过物理学的人,也都知道得非瑺清楚但是,液体还会向上加压力这一点却有许多人没有想到。其实只要用一只普通煤油灯的灯罩就可以帮助我们认识这种压力确實存在。用厚纸板剪一个圆片要比灯罩口略大一些。把它盖在灯罩口上倒转来放到水里去,像图46所示为了使那圆纸片不会从灯罩上脫落,可以用条细线穿在圆纸片中心通过灯置引到上面来,用手拉着线或者,也可以直接用手指在底下托着纸片等到这个灯罩渐渐沉到水底下一定的深度,这个圆纸片就会自己留在灯罩口上不必再用线拉住它或者用手指托住它:现在托着它的已经是容器里的水了,昰水从下向上向圆纸片在加着压力了

  你甚至可以测出这个向上压力的大小。这很简单只要小心地慢慢把水注到灯罩里去,等到灯罩里的水面接近灯罩外容器里的水面这个圆纸片就会跌落下去。这就是说纸片底下的液体向上所加的压力,恰好给纸片上面那个水柱嘚下压力平衡了这个水柱的高度等于纸片沉在水面以下的深度。这就是液体对于一切浸在液体里面的物体所作用的压力的定律有名的阿基米德原理告诉我们的,物体在液体里重力的“损失”也是从这里产生的

  如果找到几种罩口大小相同但是形状不同的灯罩,你就鈳以再做一次实验来证明另外一个有关液体的定律,就是液体对于容器底部所加的压力只跟底部面积和水面高度有关,却跟容器的形狀无关可以这样来证明:按方才所说的实验方法用形状不同的灯罩来一次一次地做,每次把灯罩浸到一样深度(事先可以在灯罩的同样高度上用纸粘一条标志)那么,你就可以看到每次当灯罩里的水面达到了同样高度,那纸片就会跌落下去(图47)

这就是说,各种形狀容器里的水柱只要它们的底面积和高度相同,它们的压力也相同请注意,这儿重要的只是高度而不是长度因为比较长的。倾斜的沝柱和比较短的、竖直的水柱如果水面高度相等,它们对于容器底的压力(在相等的底面积上)也完全相等

通知匹克威克先生说,他偠留在这里等懂这种窍门的人们所谓“坐 着让人画像”的仪式完成。
“坐着让人画我的画像!”匹克威克先生说 “把你的肖像画下来啊,先生”胖狱卒说。“我们这里都是画像的
能手这一点你应该早就知道。不一会儿就画好的而且都很象。请进来 吧先生,不要拘束”
匹克威克先生同意了这个邀请,坐下来;那时侯站在椅子背后的山姆
①对他耳语说所谓坐着画像,在这里应当了解它的譬喻的意义: “这是说先生,那狱卒要仔细察看你的面貌以便把你跟别的犯人
  好戏开场了。那个肥胖的狱卒随意望了望匹克威克先生叧外一个狱 卒坐到这个新来的犯人面前,全神贯注地注视着第三个狱卒还一直跑到 匹克威克的鼻尖前面,聚精会神地一一研究匹克威克嘚特征
最后,肖像画好了匹克威克先生接到通知说,现在他可以进监狱了


  更早以前,这种“像”是用各部特征的“清单”代替嘚你记得普希 金的《波里斯·戈都诺夫》里,在沙皇的命令里提到葛里戈里,说“他身 材矮小,胸脯宽阔,两手略有长短,蓝眼红发,颊额各有一痣”。现在呢, 只要附一张照片,就一切都解决了。
       很多人还不知道应该怎样看照片 照相术还在前一世纪四十姩代就渗进我们的生活里来,虽然当时还只
是用金属板来拍摄的(所谓银板照相法)这 种拍照方法的最大缺点在于
被拍的人一定要长时間坐在照相机前面——往往要坐上几十分钟?? 而群众对于可以不要画家就能够得到自己像片这一点,也认为过分新
奇而且近于奇迹,因此並没有很快就相信在一本古老的俄国杂志(1845 年)上,对这个问题有一段极有趣的记述:
许多人到现在还不肯相信银板照相法果真能够拍絀照片来有一次,
① 山姆是匹克威克的仆人
一位衣冠楚楚的人跑去拍照,店主人①请他坐下来校正了玻璃,装好一 块板看了看钟,就走开了店主人在室内的时候,这位想拍照的人一动 不动地端坐在那里;但是店主人刚一走出房门,这位客人为了急于看到 自己的照片认为没有继续端坐的必要,就站了起来嗅了嗅鼻烟,仔细 看了看照相机的四面把眼睛凑近到玻璃上,然后摇了摇头说了声“這 玩意儿真怪”,就在室内来回地踱起方步来
店主人回来了,他吃惊地停在门旁边喊了起来: “你怎么啦?我对你说过要端坐在那裏啊!” “是呀,我是坐着呀我只是在你出去之后才站起来的。” “那时候你还是应该坐在那里的呀” “咦,我为什么要无缘无故地唑在那里呢”
  读者一定以为我们现在对于照相已经不会有这样幼稚的看法了。其 实即使在今天,许多人对照相还并没有很好了解譬如说,就很少有人 知道拍好的照片应该怎样看你一定以为这根本没有什么怎样看的问题: 把照片拿在手上看就是了。但是事实上并鈈这么简单照片跟许多日常接 触的东西一样,虽然接触很多但是我们却不知道正确对待它。大多数的 摄影师和爱好摄影的人——更不鼡提一般群众——在看照片的时候完全 不是照应该用的方法看的。照相术知道了已经将近一百年但是竟还有不 少的人不知道应该怎样看他的照片。
    看照片的艺术 照相机在构造上说等于一只大眼睛:在它的毛玻璃上显出的像的大
小,要根据透镜跟被拍物体之间嘚距离来决定照相机拍下来的底片上的
像,就跟我们用一只眼睛(注意——一只眼睛!)放在镜头的位置上所看 到的相同因此,假如峩们想从照片上得到银原物完全相同的视觉上的印 象我们就应该:
1.只用一只眼睛来看照片,
2.把照片放在眼前的适当距离上 如果我們用两只眼睛看照片,我们一定会看到前面只是一幅平面的图
画而不是有远近不同的图画。这一点是不难理解的因为这是根据我们
视覺的特性所产生出来的现象。我们看一个立体的东西两眼网膜上所得 到的像是不相同的,右眼看到的跟左眼看到的并不完全一样;正是這个不 完全一样的像才使我们能够感觉到东西是立体的而不是平面的,在我们 的意识里会把这两个不同的像融合成一个凸起的形象(大镓知道实体镜 就是根据这个道理造成的)。假如在我们面前只是一个平面的东西譬如 一堵墙壁,那时候情形就完全不同那时候两只眼睛会看到完全相同的 像,这样我们的意识里就知道它是平面的
现在我们就可以明白,假如我们用两只眼睛来看照片是犯了什么样 的錯误;这样做就等于我们要自己感觉到前面是一幅平面的图画!我们把 应该只给一只眼睛看的照片交给两只眼睛看,就妨碍了自己看到照爿上应
该看到的东西;因此照相机这么完善地造出来的像,就给这个大意的行 动完全破坏了
 应该把照片放在多远的地方看? 第二条規则也同样重要——应该把照片放在眼前的适当距离上来
看,否则也要破坏正确的形象。
这个距离究竟应该多大呢 如果要得到一个唍全的印象,照片所夹的视角应该跟照相机的镜头望
到毛玻璃上的像所夹的视角一样或者也可以这样说,应该跟照相机的镜 头望到被拍嘚东西的视角一样从这里可以找到应该把照片放在多远来看 的答案:这个距离和原物离开镜头的距离的比,应该跟照片上的物像和原 物嘚长短的比相等换句话说,我们应该把照片放在眼前大约等于镜头焦 距的距离上
  假如我们注意到大多数小照相机的镜头焦距多是 12?15 厘米,那我 们就可以知道我们向来没有把照片放在正确的距离上来看:对于正常的 眼睛,看东西最清楚的距离——明视距离——大约是 25 厘米这个数目 几乎等于照相机镜头焦距的两倍。至于挂在墙壁上的照片因为人们都是 从更大的距离上来看的,自然也只给人一种平面嘚感觉了
只有患近视的人(以及能够在近距离看得清楚的孩子们),他们的明
视距离比较短在用正确的方法(用一只眼睛)看一张普通照片的时候, 才会看到这种效果他们照习惯把照片拿在眼前 12?15 厘米的地方,因 此他们看到的不是单纯平面的图画而是象在实体镜里看箌的那种立体形 象了。
现在我相信读者一定会同意过去由于自己的无知,没有能够从照片
上得到它所能够提供给我们的全部效果以致時常埋怨照片的呆板平淡。 全部问题在于我们没有能够学会把眼睛放在照片前面的适当距离上而且 用了两只眼睛去看那种只预备给一只眼睛看的东西。
          放大镜的惊人作用 方才我们说过患近视的人会把照片上的像看成立体的。那么有正
常视力的人偠怎么办呢?他们不能把照片放到眼前很近还好,幸亏放大
镜帮助他们解决了这个困难如果透过一面放大率两倍的放大镜去看照 片,怹们就很容易得到方才所说患近视的人所得到的便利就是可以不必 使两眼过分紧张就能够看出照片的立体形象。这样看到的照片上的像哏我 们通常从远距离用两只眼睛所看到的照片上的像有极大的不同。这个着 普通照片的方法几乎可以代替实体镜。
  为什么用一只眼睛透过放大镜看照片会看到它的立体形象,这在现 在已经明白了其实这个事实是早已知道的,但是对于这个现象的正确解 释我们聽到的却还不多。《趣味物理学》的一位读者在这个问题上写信 给我说:
  下次再版的时候请讨论一个问题:为什么透过普通放大镜看照片会 呈现立体形象?我的意见是所有实体镜的一切复杂解释,都是经不起批
评的你用一只眼睛向实体镜望去,不管理论怎么说看到的还仍旧是立 体形象。
  读者现在当然已经明白这个事实一点也不会使实体镜的理论有什么 动摇的。
  玩具店发售的“画片镜”也是根据同一原理构造成功的用一只眼睛 透过这个小巧玩具里的放大镜来看里面的普通风景照片,已经可以得到立 体的印象了一般還喜欢把照片里比较前面的物体剪出来,放在照片前 面我们的眼睛对于近地方物体的立体形象是很敏感的,而对于那比较远 的物体的立體形象感觉得比较迟钝因此整个立体印象也就更加强了。
照片的放大 能不能让正常的眼睛不用放大镜就能正确地看到照片上的立体形象
呢这是完全能够的,只要拍照的时候用一只焦距大一点儿的镜箱就行
了根据以前各节所说,只要用焦距 25?30 厘米的镜箱拍出的照片就 可鉯拿在普通的明视距离上来看(用一只眼睛),——这时候照片就会显 出适当的立体形象
我们还可以拍这样的照片,使你即使用两只眼聙从远距离来看也不
是平面的形象。我们前面已经说过如果左右两眼从一个物体上得到两个 相同的形象,就会感到这是一个平面的画媔但是这种两眼看到的差别随 着距离的增加很快地减低下来。实验告诉我们用焦距 70 匣米的镜箱拍 出来的照片,可以直接用两只眼睛看仍旧看得出立体形象
但是,要照相机全都是长焦距的也是一件很不便当的事情。因此我
们再提出另外一个办法就是把普通照相机拍嘚的照片放大。照片经过放 大以后看照片的正确距离也随着加大了。譬如把焦距 15 厘米的镜箱拍 得的照片放大到 4 倍或 5 倍那就可以得到所偠求的效果了:放大以后的 照片已经可以用两只眼晴从 60-75 厘米的距离上来看了。放大照片上可 能有一些模糊不清的地方但是并不会有什麼不好的作用,因为从远距离 上看这些地方是并不显明的;而从得到立体形象这方面来说,无疑是成 功了的
          电影院里的好座位 常看电影的人一定注意到一件事情,就是有些画面上的物体,有非
常显著的立体形象:人像仿佛从背景上脱离开来而苴凸出得使人几乎忘
记了幕布的存在,仿佛台上有真实的景物和活的演员一般 这种立体形象,许多人以为是由于影片性质的关系这是鈈正确的;
正确的原因是由于看的人坐的位置。电影片虽然是用焦距极短的镜箱拍出 的但是它放映到银幕上却用极大的倍数——大约一百倍——给放大了, 因此可以用两只眼睛在很远的距离上(10 厘米×100=1000 厘米=10 米) 来看我们在电影里看到最大限度的立体形象,是当我们看向銀幕的视角 跟拍制影片时候镜箱“看”向演员的视角相同的时候那时候在我们面前 的就会是跟原来景物一样的形象。

  那么怎样求絀跟这个视角相合的距离呢?这就应该把座位选择在正 对画面的中央还要跟银幕保持这样一个距离,这个距离跟银幕上画面阔 度的比僦等于镜头焦距跟影片阔度的比。
  拍制影片用的镜箱一般要看所拍的对象不同,分别采用焦距 35 毫 米50 毫米,75 毫米或 100 毫米的影片的標准阔度是 24 毫米。那么 举例来说,对于 75 毫米的焦距得到:
这样,要知道在这情形下的好座位跟银幕的距离只要把画面的阔度
乘 3 就可鉯。例如映在银幕上的画面阔 6 步那么最好的座位应该是在银 幕前 18 步的地方。
给画报读者一个忠告 画报上时常印有许多照片这些复制出來的照片,当然跟它们的原来
照片有同样的性质假如用一只眼睛在适当距离上来看,也会更显出立体
形象来但是,由于不同的照片是鼡不同焦距的镜箱拍出的因此,究竟 要用什么距离来看的问题只好用实验来解答。你把一只眼睛闭起来把 画报拿在手里,手臂伸直使画报的平面跟你的视线垂直,把你张开的一 只眼睛对正你想看的照片的正中央然后,把这张照片逐渐向你眼前移 近你那一只张开嘚眼睛看着它不要间断,这样你就很容易找到照片最显 出立体形象的距离
许多照片平常看来都模糊不清而且都只是平面的,但是如果采鼡上面
的方法去看却都显出它的立体形象,而且看得很清楚用这种方法去看, 照片里的水光和许多别的实体形象就时常可以看到
让峩们再来注意一件事情。假如照片在放大以后可以显得更加生动
那么当它缩小以后,就恰好得到相反的效果缩小的照片自然显得更加清 楚明晰,但是它们都只能够给人平面的感觉而没有立体形象的感觉。这 从上面所讲的道理应该是很容易明白的:照片一缩小就跟用焦距更小的 镜箱拍出来的一样,而普通的焦距本来就已经嫌小了
以上所说对于照片的一切,在一定程度上对于画家画出来的图画也都
适鼡:看图画的时候最好也取一个适当的距离只有在这样的条件下,你 才能够看到画面上有远近不同而图画也就显得不是平面的,而是竝体的 了看图画的时候,最好也只用一只眼睛不用两只眼睛,特别当图画不 大的时候
实体镜是什么? 我们从现在起要从图画转到實体上来了,首先我们要提出一个问
题:为什么我们能够把物体看成立体的而不是平面的呢?在我们眼睛的
网膜上所得到的像都是平面嘚呀!究竟什么缘故使得我们感到物体并不是 平面的图画而是占三度空间的立体呢?
  这里有好几个原因第一,物体表面各种不同嘚明暗程度使我们有判 定它的形状的可能第二,我们的眼睛要看清楚的物体上远近不同的各部
分眼睛所感受到的张力是不同的:平面圖画的各部分跟眼睛的距离是一 样的,而立体的各部分的距离却各不相同要看清楚它们,眼睛就应该做 不同的“对光”但是这儿给我們最大帮助的,还是两只眼睛所收到的同 一物体的形象各不相同这一点很容易证明,只要你先后只用左眼或者只 用右眼去看附近的同一個物体就知道了左右两眼所看到的物体一定并不 完全相同;两只眼睛得到不同的形象,就正是这个差异给我们提供了立体 的感觉
  現在,设想有两张图画画的是同一物体,左边一张画出左眼所看到 的右边一张画出右眼所看到的。假如你看这两张图画的时候左眼只看到 左边的一张右眼只看右边的一张,那么你所看到的已经不是两幅平面图 画变成一个凸起的、立体的物体了——甚至比你用一只眼聙看实体所看 到的更显出立体的形象。要用这样的方法来看两张图画是靠一种特制的 仪器帮助的,这仪器就是实体镜要使两个像能够融合在一起,在旧式实 体镜里是用反射镜的在新式实体镜里是用凸面三棱镜的。这种三棱镜能 够把光线屈拆使得看的人在意识里把光線延长以后,两个像(由于棱镜 凸面的作用像略有放大)会互相重叠。这样看来实体镜的原理实在是 非常简单的,而更奇怪的是这个莋用竟可以由这么简单的方法来完成 大多数读者大概都看见过各种风景之类的实体照片。也许还有一些人 用实体镜看过研究地理用的立體模型图下面我们不打算去谈这种大家多 少已经知道的实体镜的应用,只想谈一点许多读者大概还不知道的东西
          我们的天然实体镜 在看实体图的时候,我们也可以不用什么仪器只要我们“把自己的
两只眼睛做一番训练,使得能够适当地向实体图朢去就可以这样做法所
得到的成绩,和通过实体镜所看到的情形一样唯一的差别,只是这样看 法所看到的形象没有经过放大罢了。實体镜发明以前大家就正是使用 这种天然的方法的。
下面我预备了一系列的实体图依照从简单到复杂的次序排列,希望
大家不用实体鏡练习用自己的两只眼睛直接去看。在几次练习之后就 会得到成功的①。
请从图 115 的那两个黑点开始练习把那张图放近你的眼前,凝視两
个黑点中间的空隙这样一直继续几秒钟光景,不要把眼光转移;看的时 候仿佛要想看清楚图背后更远的物体的样子这样,不久之後你就会看 见两个黑点变成了四个黑点,——仿佛黑点已经一个分成两个了接着靠 外边的两个黑点渐渐移远了,中间的两个却渐渐接菦最后融合到一起, 变成了一点
请你用同样的方法来看图 116 和 117。在图 117 上左右两部分融合到 一起以后你会看到眼前仿佛是一根伸得很远嘚长管子的内部。
学会了这个以后你就可以练习看图 118 了——这儿你应该看到几个
① 应该顺便提出并不是每一个人都能够看得到立体的图形的(即使是通过实体镜),有些人(例如斜眼的
人或习惯用一只眼睛看东西的人)就完全不可能做到这一点;另外一些人要经过相当長时间的练习才能 达到目的;但是也有一些人,主要是年轻人却能够很快地——一刻钟里面——就能够把这本领学到。
悬空的几何形体图 119 应该是一座石头建筑的长廊或者隧道,图 120 会使你看到一只透明的玻璃鱼缸最后,图 121 会给你看到海洋的景致 学会这种直接看两张并列的实体图的方法,比较并不困难我的许多
熟人都在极短时间里面经过不多几次的练习以后,就学会了这个能力戴 眼镜的患近视或远視的人,可以不用把眼镜脱下就用看随便什么图画的 样子来看。把这些图画拿在眼前前后移动一直找到合适的距离为止。在 不管什么凊形做这种实验的时候,一定要光线充足——这会帮助你得到 成功
  你学会了不用实体镜来看上面这些图画之后,就可以用这个本領去看 随便什么实体照片不必用实体镜来帮助了。本书后面图 122 和 125 的实 体照片你也就可以用眼睛直接看去。
  这儿有一点要注意就昰不要对这个练习过分热心,免得两眼过度疲 劳
  假如你没有办法把两只眼睛训练出这个能力,而手头又没法找到一个 实体镜那么伱可以找远视眼镜的镜片来帮忙。用一张硬纸板剪出两个圆 孔把这两块镜片粘在圆孔里,使你只能够通过这两块玻璃去看再在两 张并列的图画之间放一块纸片做隔板。这样简单的实体镜就能够很好地完 成任务
  图 122 是几张照片。上排左中两图上各有三个药房用的小玻璃瓶这 几个瓶仿佛是一样大小的。无论你怎样仔细去看这几张照片你也不会发 现各瓶的大小有什么差异。但是实际上这几个瓶的大小昰有差异的而且 还差得很多。这些瓶所以使我们认为同样大小是因为它们的位置跟我们 眼晴或者照相机之间的距离并不相等的缘故:夶瓶比小瓶离得远些。那 么图上的三个瓶,究竟哪一个离得远哪一个离得近呢?这是不可能用 看法来判定的
但是这个题目也很容易解答,只要我们请实体镜或者方才学到的看实
体图的方法来帮助就可以那时候你会清楚地看到,三个瓶最右边的那个 要比中间那个远得哆而中间那个又比左边远。这三个瓶实际大小的比 较就象右图所示。
图 122 下面一排的照片更加奇怪那照片上有两个花瓶、两枝蜡烛和
┅架钟,看起来两个花瓶一样大小两枝蜡烛也一样大小。但是事实上它 们的大小差得很多;左边的花瓶几乎有右边的两倍大而左边的蠟烛却比 钟和右边的蜡烛低。这也只要用上面说的看实体图的方法来看就可以发 现原因:原来这些东西并不是排成整齐的一列,而是摆茬远近不同的位置 上的——大的东西摆得比较远小的东西摆得比较近。
  这样看来用“两只眼睛”看实体画的方法要比用“一只眼聙”好这 一点,在这里可以充分证明了
         揭露假票据的简单方法 假定我们有两张完全一样的图画,譬如有两个完全一樣的黑方块我
们用实体镜去看,就会看到只有一个方块这个方块的形状跟原来两个方 块中的每一个都没有一点不同。现在假定每个方块的正中央都有一个白 点,那么用实体镜去看自然也看到这个白点。但是只要在随便哪一个 方块上这个白点略略移动,使它离开正Φ央的位置那么就会得到意想不 到的效果:你通过实体镜去看,仍旧可以看到一个白点但它已经不是在 方块的同一个平面上,而是在這个平面的前面或后面了!只要两张图画上 有少许不同通过实体镜去看就会产生立体的感觉。
  这给我们提供了一个辨别假支票和假慥文件的简单方法:只要把需要 辨别的假票和真票并排放在一起装在实体镜里,就可以把假票辨别出 来无论这假票造得多么精细,随便哪一个字母一条线纹上的最小差异, 就会立刻给你的眼睛一个特别的感觉因为在实体镜里看来,这个字母或 线纹会孤立在别部分前媔或背后了①
巨人的视力 当物体离我们非常远的时候——超过 450 米的时候,两眼之间的距离
就已经不能够引起视觉上感象的差别了很远嘚建筑物、山林、风景等等,
因此只给我们一种平面的感觉根据同一个原因,天上的星也仿佛都离我 们一样远虽然实际上月球要比行煋离开我们近得多,而行星又比那些不 动的恒星近得不可计量
总而言之,对于距离我们在 450 米以上的物体我们就完全没法直接
看出它的竝体形象。它们在我们左右两眼里看起来完全一样因为两只眼 球之间有限的那 6 匣米距离,跟 450 米比较起来实在太小了。因此在 这种条件下面拍得的两张实体照片,就会完全一样也就不可能通过实体 镜看到它的立体形状。
但是这件事情也有办法解决只要在拍照的时候,从比两眼距离大的
两个地点拍摄就可以了这样拍出的照片,用实体镜望去时候所看到的形 象就跟两眼距离增加了许多倍时候所看到嘚一样。实体的风景照片正就 是这样拍来的人们一般都用放大棱镜(有凸面的那种)来看它们,因此 这种实体照片时常会显出原来物体嘚大小得到的效果是非常惊人的。 读者大概也已经想到我们很可以造出一种双筒望远镜,用来直接看 出这些风景的立体形象不必再經过照片。这种仪器——实体望远镜—— 的确是有的:它的两个镜筒之间的距离要比平常两眼的距离大两个像是 由反射棱镜投射到我们嘚眼睛里来的。当你向这种仪器望去的时候真难 描写出你所受到的感觉——这感觉竟是不寻常到这样的程度!大自然的整 个面目都变了。远山变成凹凸不平的了树木、山岩、房屋、海上的船只
——一切都变得凸起来了,已经不是像平面的布景似的而是在无穷广阔 的空間里面了。你会直接看到很远的海轮怎样在动而这当你用普通双筒 望远镜去看的时候是看不出的,就好象它是静止的象这样的地面上嘚风 景,过去是只有神话里的巨人才能够看到的
① 这个方法最早是在十九世纪中叶提出的,但是对于近代纸币却不完全适用因为近代紙币的印刷技术使
印出的东西不可能在实体镜里得到平面的形象,即使两张钞票都是真的也是这样但是这个方法却可以用 来辨别两张同樣的书页是同一版印刷的,还是一张已经重排以后印刷的
  假如这个实体望远镜有 10 倍的放大率,而两个物镜间的距离等于平 常人两眼瞳孔距离的 6 倍(就是等于 6.5×6=39 厘米)那用它所看到的 像就会比用肉眼看到的凸出 6×10=60 倍。这一点可以从下列一个事实说 明就是离开 25 公里远嘚物体,用这种望远镜望去仍旧能够看得出显 著的凹凸。
  这种望远镜对于大地测量工作者、海员、炮兵和旅行家都是很重要的 仪器特别是那种附有测量距离的刻度的实体测距镜更有用。
  棱镜造成的双筒望远镜也有这种功用因为它的两个物镜间距离比两 眼距离夶。而观剧镜却相反它的两个物镜间距离比较小,削弱了立体的 感觉可以使布景不会显出它是假的。
实体镜里的星空 但是假如我们紦实体望远镜向月球或者别的天体望去,我们就看不
出一些立体形象这一点应该是预料得到的,因为天体距离对于实体镜来
说实在太大叻你不妨想想看,实体镜两个物镜之间只有 30-35 厘米的 距离跟地球和某一个行星之间的距离比较,还能够算得什么呢即使我 们能够造絀一个巨大的实体镜,使两个物镜之间有几十或几百公里使用 它来观察千万公里以外的行星,也是不可能得到什么实体的效果的
这儿峩们又要靠实体照片帮助了。假定我们昨天用照相机拍出了某一
个行星的照片接着在今天又拍了一次;这两次虽然都是从地球上相同地 點拍的,但是拿整个太阳系来说我们是在太阳系里两个不同的地点拍摄 的,因为我们的地球在一昼夜里已经沿着它的轨道走出了成百万公里的路 了因此这样拍出的两张照片是不会完全相同的。假如把这样拍出的两张 照片放在实体镜里那么你看到的就会不是平面的形象,而是立体的了 因此,我们就可以利用地球的公转得到从两个相距极远的地点拍摄 出来的照片;这样拍出的照片就是实体照片了。你鈈妨设想一个巨人他 的两眼之间的距离要用百万公里做单位来量,这样你就可以了解天文学
家靠了天体的实体照片的帮助,得到多么鈈平常的效果了
  把拍成的月球立体照片拿来仔细观看,我们可以看到形象显著地圆 凸起来了,仿佛一位巨人雕刻家用他神奇的刻刀把这平面的、没有生气的 大石块给雕刻得生气勃勃的一般它面上的凹凸是这么清晰,甚至我们能 够利用这些照片量出月球上山的高度來
  实体镜在现在也用来发现新的行星,——那些在火星和木星轨道之间 绕转的许多小行星不久之前,发现这种小行星还只是碰运氣的事情但 是现在只要用实体镜把不同时间拍得的某一部分天空的两张照片比较一 下就够了。假如在所拍摄的那部分天空有这种小行星实体镜就会把它显 示出来,因为它是要从总的背景里突出来的
  用实体镜不但可以察觉两个点在位置上的不同,而且也可以察觉两個 点在亮度上的不同这使得天文学家有可能去找寻所谓“变星”,就是周 期地变换亮度的星假如某个星的亮度在两张照片上显示得不┅样,那 么实体镜就会把这变化亮度的星报告给天文学家知道。
  最后人们还拍出星云(仙女座星云和猎户座星云)的实体照片;偠 拍出这种照片,太阳系已经嫌不够大了因此天文学家就利用了我们这个
太阳系在众星中间的位置变动:由于太阳系在太空中的这个移動,我们经 常是从新的地点去看星空的而且在经过相当长的一段时间之后,我们所 看到的星空的差别会达到连照相机也可以感受到的程喥于是我们先拍一 张照片,以后隔一段很长时间再拍一张这样拍出的两张照片就可以放在 实体镜里去观察了。
三只眼睛的视力 用三只眼睛看东西难道你有三只眼睛吗?
请往下面读下去吧我们这里正是要谈三只眼睛看东西。科学虽然不
能给人再生一只眼睛但是它能夠使人看到仿佛有三只眼晴才能看到的东 西。
  让我们从头说起一个只有一只眼睛能够看东西的人,仍旧能够看实 体照片并且从实體照片得到他原来不可能直接得到的立体感觉。这方法 就是把预备给左右两眼看的照片很快交替地在银幕上放映出来就可以 了:两只眼睛嘚人同时看到的东西独眼的人可以在它们很快的交替中间 先后看到。这样所得的结果完全相同因为很快交替看到在视觉上所引起 的感覺,会跟同时看到的一样融合成一体的①
但是假如这样的话,那么有两只眼睛的人就可以用一只眼睛看两幅很
快交替着的照片同时另┅只眼睛去看从第三个地点拍摄的第三张照片。 换句话说可以从一个物体,在三个不同的地点拍出三张照片就仿 佛从三只眼睛看到三個不同的形象。然后把这三张照片里的两张很快交替 地出现在看的人的一只眼晴前面:在很快交替的作用下两张照片给这只 眼睛提供了竝体的感觉。另外一只眼睛在这个时候去看第三张照片得到 的第三个感觉就会跟方才那个立体感觉连结到一起。在这种情形下我们
虽嘫只用两只眼睛看,但是得到的印象却跟用三只眼睛去看完全一样这
时候立体的感觉达到了很高的程度。
  图 125 也是复制出来的实体照爿表示两个多面体:一张是白底黑 线,一张是黑底白线假如把这两张图放到实体镜里,你会看到些什么呢 这真使人意想不到。让我們听听赫尔姆霍茨的叙述吧:
如果一个平面在一张实体图上用白色表示在另外一张实体图上用黑 色表示,这两张图的像融合的结果就会嘚到有光辉的感觉甚至在两张图 所用的纸都是非常不光滑的时候也是这样。用这种方法制出的结晶体模型 的实体图会使人产生一种印潒,仿佛结晶体的模型是由光辉的石墨做成 一般利用这种方法,水和树叶等等的光辉在实体镜里会显现得更好看
① 有时候我们在电影仩可以看到非常显著的凸起的画面,这原因除了前面所说的各项以外可能也有一部
分是由于这里所说的效果,就是说假如电影照相机茬拍摄电影的时侯均匀地轻微震动着(它是经常这样 在震动的,因为受到卷动底片机构的影响)那么各张照片会不完全相同;而当它们茬银幕上很快变换的 时候,在我们的感觉上就会融合成立体的形象了
在生理学家谢切诺夫著的《感觉器官的生理学·视觉》(1867 年)
里,鈳以找到这个现象的非常中肯的解释:
  把明暗程度不同或着色深浅的表面用实体观察的方法融合到一起的 实验,可以使我们看到物體发出光辉的实在条件粗糙的表面跟光辉(打 磨光滑)的表面实际上有什么区别呢?粗糙表面把光漫射到各个方面因 此,无论眼睛从什么方向向它望去它都使眼睛感到同一的明暗;光滑的 表面呢,却只能够把光向一定的方向反射出去因此甚至可能发生这种情 形:人嘚一只眼睛向这表面看去可以得到许多反射来的光线,但是另外一 只眼睛却几乎一点光线也得不到(这些条件正好跟黑白两个表面的实体圖 融合起来一样)观察的人两眼分配到不同的反射光线,就是一只眼睛得 到的光线比另外一只多这在观看发出光辉的、打磨光滑的表媔的时候是 不可避免的。
  这样看来读者可以看到,实体观察法看到的光辉实在就说明了在 两个图形的实体融合上,经验起着首要嘚作用只有在视觉器官依靠经 验,能够把两眼视野的差异跟某一个实际看到的熟悉情形连系起来的时 候两眼视野的冲突才会变成实体嘚感觉。
  我们的结论是这样:人们所以能够看见光辉原因(至少是原因的一 个)是左右两眼得到的像的光度不同。这个原因假如沒有实体镜的话, 就恐怕很难发现了
         在很快动作时候的视觉 前面我们已经说过,同一个物体的不同形象很快交替地映入眼帘就
  于是发生了一个问题:这种立体感觉的产生,是不是只限于不动的眼 睛接受到交替着的形象的时候还是在反过来的情形也可以产生同样的效 果,就是形象不动看这形象的眼睛却很快地移动?
这一点大家一定猜到,就是在这情形下一样可以得到立体的效果
大概许多读者一定曾经发现到,从行驶的火车里拍摄的电影画面会给人一 种不寻常的立体感觉不比实体镜里看到的差。当我们乘吙车或汽车很快 行驶的时候如果适当注意我们看到的视觉上的印象,也能够直接证明这 一点:这样观察的风景会使你有立体的、远近汾明的感觉。我们知道一 只不动的眼睛看的时候只能够分辨 450 米以内物体的远近现在在车上看 的时候,这个距离的限度会显著增加可以仳 450 米远很多。
  我们从行驶很快的车窗口望出去看到外面的风景觉得很生动,这个 原因不正就是在这一点上吗从车窗口望出去,远嘚地方仿佛正在后退 我们从那四围伸展得很远的地平线能够清楚地看得出大自然的宏伟。当我 们乘着行驶很快的汽车驶过树林的时候吔由于同一个理由,我们觉得每 一株树、每一根树枝、每一片树叶都显得很突出分得清清楚楚的,而不 是混在一起象一个固定不动的觀察的人所看到的那样。
当我们的汽车在山地上沿着公路很快行驶的时候我们的眼睛也能够

直接看出整个地面的起伏,山和谷也显得格外高低分明 这一切,独眼的人也都可以看到这在他们简直是完全新鲜的,是从
来没有见过的我们已经指出,要得到立体的视觉完铨不象一般人所想 象那样一定要用两只眼睛来看,这种立体视觉也可以用一只眼睛得到只 要有不同的画面用足够的速度交替着就行①。
  要证明方才所说的很容易只要你坐在火车或汽车里看外面的时候多 注意一点就行了。这时候你可能发现另外一个现象这个现象人們早在一 百年前就已经知道(但是,已经忘了的东西也不妨算是新的!):在车窗 近旁很快闪过的物体仿佛缩小了一般这个事实跟实体觀察法很少有关 系,这只是因为我们看见这么快闪过的物体就错误地认为它离我们很近 罢了;因为我们知道物体放得近的,我们看起来哆大它实际大小也不过 这些,物体放得远的我们看起来不大,实际上要比看到的大因此我们 平常判断一个物体大小,常常不自觉地紦这一点估计进去了这个解析是 赫尔姆霍茨提出来的。
           通过颜色眼镜 假如你通过红色玻璃去看写在白底上的红芓你会只看到一片红色,
别的什么也看不见什么字迹都不可能看见,因为红颜色的字迹和同样红
色的底子融在一起了但是如果经过紅玻璃去看写在白底上的灰色字迹, 你就会看到红色底子上的黑色字迹为什么是黑色字迹,这一点很容易明 了:红色玻璃不让灰色光线通过(正因为它只让红色光线通过因此它才 是红色的);因此在灰色字迹的地方,你应该看到那里没有光也就是说, 看到了黑色的线紋
所谓“凸雕”的作用,就是根据颜色玻璃的这个性质的(凸雕画是用
特别方法印制出来的有跟实体照片相同的效果)。在凸雕画上左右两 眼所看到的两个形象是重叠地印在一起的,两个形象的颜色不同:一个灰 色一个红色。
要从这两个颜色形象看到一个黑色立体形象只要戴上颜色眼镜去看
就可以了。右眼通过眼镜的红玻璃只看到灰色的形象,就是只看到右眼 应该看到的那个形象(当然右眼所看到的是黑色而不是灰色的);左眼呢 通过灰色的玻璃也只看到这只眼睛应该看到的红色的形象。每只眼睛只能 看到一种形象——它应該看到的形象这样一来,我们又有了跟实体镜相 同的条件因此结果也应该相同,得到立体的印象了
“影子的奇迹” 电影院里时常可鉯看到的“影子的奇迹”,也是根据方才所说的原理
所谓“影子的奇迹”就是在走动的人映在银幕上的影子会给观众(戴 有双色眼镜的觀众)提供立体形象,仿佛从银幕前面凸出了一般这也是
① 从转弯中的火车拍电影,假如所拍的物体是在转弯曲线的半径方向上拍出嘚影片就会有极显著的立体
形象。这一件事实也可以用同样的理由来解释这种所谓“铁路效果”,电影摄影师都知道得很清楚
利用两種颜色所起的实体的效果。如果我们要把某一个物体的影子凸出在 银幕上就把这个物体放在银幕和两个并列光源——红绿两色——中间。 于是银幕上就得到两个颜色的影子——一个红色一个绿色,有一部分互 相重叠观众呢,是透过两片颜色玻璃(红绿两色)的眼镜向這两个影子 望去而不是直接用眼睛去看的。
  我们方才讲过在这种情形下,就会看到形象仿佛从银幕平面上向前 凸了出来一般这種“影子的奇迹”非常好看,有时候就好象一件东西丢 出来正向观众飞过来似的;或是,一只巨大的蜘蛛正在空中向观众走来 使得观眾不由惊呼起来,掉转头去
  这儿整个“机关”是非常简单的,看图 126 就可以明白了图上左侧 表示红绿两灯,PQ 是放在灯和银幕中间嘚物体;旁边注有“红”、“绿”
字样的 p 和 q 表示这两个物体射在幕上的颜色的影子,P1 和 Q1 表示看的
人通过红绿两玻璃片能够看见这两个物体嘚位置当幕后做道具用的“蜘 蛛”从 Q 移到 P 点的时候,看的人就会觉到它仿佛从 Q1 爬到 P1 一样
  一般说来,那物体在幕后向光源接近使嘚幕上的影子放大,就会使 有的人产生一个错觉仿佛这物体从银幕向看的人走来。看的人感到仿佛 从银幕向他飞去的物体实际上恰好昰依相反方向——从银幕向光源—— 在移动的。
颜色的意外变化 有一个“趣味科学宫”里面有一套实验极受观众欢迎;把这套实验
在这裏提出来,应该是很合适的一个大房间的角落里,有跟大客厅里一
般的陈设在那里你可以看见罩有暗橙色布套的木器,覆着绿色台布嘚桌 子;桌上是盛着红色果子汁和花朵的玻璃瓶;书架上排满了书书脊上有 各种颜色的字。起初这一切都是在白色灯光下的,接着旋动了开关, 白色灯光换成红色这使得客厅里起了意想不到的变化:木器变成玫瑰色 的了;绿色的台布变成了暗紫色;瓶里的果子汁变荿跟清水一般没有颜色 了;花朵也全变了颜色,变成了另外一种花了;书脊上的字呢连痕迹也 不留地消失了??
继续把开关旋动,室里就充滿了绿色的灯光整个客厅的陈设于是又
变得使你认不得了。 这些有趣的变化可以很好说明物体色彩的理论这理论基本的一点就
是,物體表面的颜色总不是它所吸收的光线的那种颜色而是它所反射的 光线的颜色,也就是投向看的人的眼里的那个光线的颜色这情形可以歸 纳成这样:
  “当我们用白色光线照射物体的时候,红色是因为绿色光线被吸收而 形成的绿色是因为红色光线被吸收而形成的,在這两种情形其余的颜 色是都显了出来的。可见物体是用不寻常的方法得到它的颜色的:有颜 色不是加上什么的结果,而是减去什么的結果”
  因此,方才那块绿台布在白色灯光下所以显出绿色就是因为它能够 反射绿色的以及在光谱上跟绿色相近的光线;至于其余嘚光线,绿色台布 只能反射微小的一部分大部分却给吸收了。假如把红紫两色的混合光线 射到这块台布上这块台布反射的就几乎只是紫色的光线,而把大部分红
色光线吸收因此眼睛就得到暗紫色的感觉。 那个客厅里的一切颜色变化原因大概就是这样。值得怀疑的只囿一
件事情:为什么那瓶红色的果子汁会在红色灯光下面变成仿佛没有了颜 色这问题的答案,是因为这个瓶下面垫着一块白色的布这塊布铺在绿 色的台布上。假如把这瓶从白布上拿下来那么就会发现,在红色光线下 面瓶里的液体不是没有颜色,而是红色的了这液體只在跟白布放在一 起的时候才会显得没有颜色,原因是白布在红色灯光下面变成了红颜色 但我们由于习惯并且由于跟深颜色台布的对仳,继续把它认做白色的而 瓶里液体的颜色跟我们认做白色的台布的颜色一样,因此我们会不自觉地 把瓶里饮料也看成白色;于是它在峩们眼里就已经不是什么红色果子汁 而成了没有颜色的水了。
  上面这个实验也可以简化一下:只要找些不同颜色的玻璃片,透过 咜们去看四周的东西就可以得到相仿的效果。
            书的高度 试请你的朋友用手指在墙壁上指出他手里拿着的一夲书,假如齐墙
根竖立在地板上的话应该有多高等他指出之后,你把那本书放到墙根上
去比一下:书的实际高度竟几乎只有你那朋友所指的一半 假如你不让你的朋友弯下腰去在墙上指出高度,只叫他口头说明这本
书应该高到墙上的什么地方那么这个实验就会得到更好嘚效果。自然
这实验不只限于拿书来做,也可以用灯泡、呢帽或别的我们平常总是用眼 睛平看的东西
这儿发生错觉的原因,是在于我們顺着某一个物体的长度方向望过
去这个长度会显得短一些。
        钟楼上时钟的}

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