五棱镜的原理|结构|发展

　　五棱镜是有五个反射面的光学棱镜，可以将入射的光线偏转90°。进入的光线在棱镜里面反射两次，使方向改变90°，不但不会倒置，也不会改变影像的偏手性，普通的直角棱镜则会导致影像与改变偏手性，五棱镜多用于单反相机取景的反光装置。

五棱镜的历史

　　1948年，有一个厂商在相机顶上画了一个圈，东德蔡司(也叫耶纳蔡司，是2战之后美苏分裂德国的产物)生产了史上diyi台五棱镜平视取景单反相机Contax S，它Z终确立了135单反相机的典型结构，一个镜头，有一个反光镜，然后有一块五棱镜将光路回转了一下，一方面将俯视光路变成平视，另一方面将取景的像左右正过来(俯视取景的时候像是左右相反的)，目前Z先进的数码单反相机，从取景的基本结构上来讲，与它1948年的先祖完全没有区别的。

五棱镜的结构

　　五棱镜内的反射并非由完全内反射造成，由于光束是以少于临界角进入，两个反射面是镀上反射物料以造成镜面的反射效果，而两个传递面则镀上防反光涂层以减低反射。五棱镜第5面则在光学上不会被使用，现代相机上使用的五棱镜则常常会在反射面上以真空镀膜技术镀上一层银膜并且在外面覆盖黑色的保护涂层以加强反射效果。

　　理论上讲，五棱镜的反射视野率是1**%的，不过限于成本和机内空间还有产品的市场定位等等原因，大多数单反相机的视野率并不会做到1**%(取景器视野率也是区分专业和准专业机身的一个标杆)，近年来在厂商丧心病狂的削减成本的做法下，还出现了以五面镜代替五棱镜组成光路的单反相机，这种相机的取景器常常会显得比较暗淡，不如五棱镜那么明亮。

五棱镜的原理

　　五棱镜的原理是在棱镜内部的反射不是全反射造成的，因为入射光线在反射时的角度小于临界角，也就是全反射的Z小角度，所以两个反射面都要镀成反射镜面;入射与出摄的面则要镀上防反射膜以减少反射。第五个面虽然没有用到，但与两个反射面的夹角都是钝角(大于直角的内角)。

　　五棱镜的变型是屋顶型五棱镜，通常使用在单反相机内。在这种情况下，因为透镜聚焦后投映在机身上的影像会旋转180°，所以在焦点后由平面镜反射至五棱镜的光束还需要改变影像方向的左右关系，经由替换其中一个反射面成为屋顶型的反射面可以完成这项改变。替换的屋顶型棱镜的二个表面互相垂直成90°交会，会改变影像的偏手性。

五面镜和五棱镜的区别

　　五面镜用的是镜面反射，五棱镜用的是全反射。镜面反射用的是镀银的面，肯定有光损失。而全反射完全没有光损失。所以五棱镜一定比五面镜亮，一般五面镜只能做到五棱镜的80%亮度。这基本上是五棱镜唯yi的优势了。

　　光在同一种介质中传播时，是以直线方式进行传播的。只有从一种介质达到另一种介质表面时，才会出现透射，反射及折射现象。当光线投射到五面镜取景器的某一面镜表面时，事实上是先从空气介质进入玻璃介质，然后再从镀银反射面返回到玻璃介质，Z后通过玻璃介质再从新透射回空气介质当中的。

　　这个过程在五面镜取景器取景时，需要循环五次才能完成影像光路回转。即使是制作面镜的玻璃透射率再高，也难免光线通过玻璃时被吸收掉一部分。所以经过多次吸收，取景器的取景亮度必然会减弱。而五棱镜取景器的反射光路虽然与之相同，但由于始终是在同一介质中传播，所以取景亮度相对就要高许多

　　用五面镜作为单反机取景器的优点是，有利于减轻相机重量，而且成本与五棱镜相比相对较低，所以一些普及型单反相机时有采用。这种取景器的缺点是，取景亮度较低，而且稳定性相对较差，应尽量避免剧烈震动。正是由于上述原因，所以大多数中档以上的单反相机，都仍然采取实心五棱镜的取景方式。