光圈值.docx

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光圈值

光圈值

先打一个比方：

在一间黑屋子里，只有屋顶有一个透光的小孔。

房间里有多亮，取决于这小孔有多大。

如果小孔很小，房间里就会很暗。

孔越大，房间里就会越亮。

在房间里看书，书上的光线亮度与离小孔的距离有关。

近一些则亮一些，远了就暗。

照相机成像，是用透镜在底片（或CMOS、CCD光电感光元件）形成影像。

影像的大小和影像离镜头的距离，取决于焦距。

影像的亮度，则取决于透镜的透光孔直径与焦距的比例。

如果透镜透光孔的直径不变，焦距越长，成像离镜片越远，影像越大，底片影像的亮度越低。

（黑屋里面离小孔远的地方暗一些）

如果透镜的焦距不变，透光孔直径越大（面积越大），底片上影像的亮度越高。

（黑屋顶上小孔大一些则亮堂一些）

如果透镜的焦距与透光孔的直径的倍数保持不变，则影像的亮度相同。

（黑屋里孔小就凑近些，孔大就离远一些，亮度可保持不变）

假设镜头的焦距为50mm。

如果这个镜头是一个圆形的凸透镜镜片，它的中央透光部分的圆孔直径是25mm，那么，这光圈值F就等于2（即F=50÷25）.。

若焦距50mm不变，但中央部分透光孔的直径减小一半，变为

12.5mm，那光圈值变为F＝（50÷

12.5）＝4

由于焦距没有改变，成像的大小也就没有变化。

但F=4的时候透光的圆孔的面积减小到了原来F-2的时候的1/4（面积与直径是平方关系），因此透过镜片形成影像的光线的量也减少到了原来的1/4，底片上影像的亮度只有原来的1/4。

若要保持曝光总量不变，曝光时间就需要延长到原来的4倍。

所以，光圈的档位设计是相邻的两档的数值相差

1.4倍（2的平方根

1.414的近似值）。

标准的光圈值序列是：

1－－

1.4－－

2.0－－

2.8－－

4.0－－

5.6－－

8.0－－11－－16－－22－－32数值越大，表示透光孔尺寸越小（相对于焦距而言）。

前面

1.4是很大的光圈，后面16就是很小的光圈了。

相邻的两档之间，透光孔直径相差根号2倍，透光孔的面积相差一倍，底片上形成的影像的亮度相差一倍，维持相同曝光量所需要的时间相差一倍。

光圈越大，进量越多，光圈越小进光越少，（f/

3.5是大光圈，f22是小光圈）光圈的数值越小光圈就越大，数值越大光圈就越小！

希望能帮到你兄弟！

再送你个相机的关键词：

ISO与图片质量

ISO是一个曝光率极高的词，我们在超市买饼干的时候就可能会看见包装袋上写：

本公司已通过ISO9001质量体系认证。

这个ISO是国际标准组织的缩写，InternationalStandardsOrganization。

国际标准组织制定饼干管理标准，也制订胶卷的生产标准，所以货架上的胶卷有ISO100，200和400的几种，这就是感光速度不同的胶卷。

ISO感光度是CCD（或胶卷）对光线的敏感程度。

如果用ISO100的胶卷，相机2秒可以正确曝光的话，同样光线条件下用ISO200的胶卷只需要1秒即可，用ISO400则只要

0.5秒。

在数码时代，数码相机的主菜单里都有ISO选择，100，200，400或者800，这和胶

1卷上的一样。

看机型不同，低的到ISO50，最高有到25600的，数字越大越敏感（感光度越高）。

午餐和爱情都流行快餐，什么事都要快点搞，按道理我们应该喜欢高感光度。

但世界上没有免费午餐，高ISO虽然速度快但图像颗粒粗，经不起精细放大出图。

所以风光摄影要用相机的最低感光度才可得到精细的画面。

高ISO一般在万不得已的时候才用。

人在江湖身不由己，万不得已的时候很多，所以高ISO图片质量是数码相机最重要的指标之一。

在弱光场合比如昏暗的室内，午夜的街头，ISO100时即使光圈开到最大，快门速度也需1/4秒甚至更慢才能正确曝光，这时不用三脚架是无法把相机端稳的，手一晃照片就糊；就算用三脚架，被摄者一转头照片同样会糊。

闪光灯可以救急，但闪灯会破坏现场气氛，人会脸色不自然，而且相机内的小闪光灯有效距离不会超过四米，稍远的人物和景物就无法照亮了。

更何况有些地方是不准使用闪光灯的，如博物馆剧院。

我们没有办法只有提高数码相机感光度到ISO800甚至1600。

同样是1000万像素的小数码DC和数码单反DSLR，如果都设置在最低感光度来拍摄（例如ISO100或80），假设镜头的素质相同，它们所拍的图片分辨率和图片质量差距不是太大。

但如果ISO提高到400来拍摄，图片质量的差别就明显了，DSLR拍出来的图像依然干净，和ISO100时所拍差别不大，而DC的图片质量则下降明显，噪点很大，颜色失真，细节丢失。

如果继续提高到ISO800，小数码DC的图片质量就只能用惨不忍睹四个字来形容了，而数码单反的图片质量虽有下降但依然可以接受。

如果进一步提高到ISO1600，大部分数码单反的图片质量也下降得厉害，但依然能满足10寸照片的放大需求，而此时小数码DC的图片质量之差，您需要一颗勇敢的心才敢看。

在像素相等的情况下，CCD面积越大，高ISO的成像质量越好。

也就是说：

在CCD面积一定的情况下，里面增加更多的像素反而会造成图像质量的下降。

所以现在的数码相机不应该在1000万像素以上再简单增加几百万像素，而应该在提高CCD质量上下功夫。

降低高感光度（高ISO）噪音水平以及增大曝光宽容度才是当务之急。

800万像素已经足够旅游摄影之需，我们在选择数码相机时就不该只看像素高低，而应该注意相机CCD的大小。

现在是2008年，解像度已经足够，该是重点关心图像质量的时候了。

快门

在摄影术最初发明的那些年，拍张照片曝光时间一般都需要好几分钟，大部分照相机是不需要快门的，开始曝光的时候把镜头盖取下，然后看表，五分钟后盖上，照片完成。

后来，胶片的感光速度越来越快（ISO越来越高），曝光时间变为一分钟，几秒钟，1/10秒甚至几百分之一秒，这时候用手取镜头盖就不够快了。

我们需要一个能准确控制曝光时间的东西，这个东西就是快门。

快门有机械快门，电子快门，以及电子机械联合快门等很多种类。

定义：

快门就是相机里控制曝光时间的装置。

这里顺便介绍一下安全快门速度。

在使用135相机拍摄的时候有一个手持相机拍摄的安全速度原则：

安全速度是焦距的倒数，如果使用35mm镜头，快门速度不得低于1/35秒，使用200mm镜头时速度不得低于1/200秒，否则图片就可能糊了。

光圈

上一篇说过，所有相机都基于小孔成像原理：

拿一个密封箱子，在任何一面钻个小圆孔，然后把有孔的这面对着窗外，窗外的景象比如一棵树什么的，就会在圆孔对面的箱内壁生成此树的倒影。

假如我们在内壁涂上感光材料（装上胶卷或CCD），这个有孔的箱子就是一台完整的照相机了。

这就是针孔相机。

既然一台照相机可以不需要镜头，为什么现在的相机前面不是一个小圆孔而是几块玻璃呢？

而且这几块玻璃（镜头）还卖得那么贵！

这是因为小孔要成像的话，孔必须很小，这也是针孔相机名称的来历。

如果孔开得和门一样大，这个孔就成不了像。

所以我们没有小门成像一说。

孔小进光量就小，所以玩针孔摄影非常锻炼人的耐心，一张照片曝光几分钟到几个小时都常见。

而且，由于光的衍射干扰，针孔相机拍的图片都不够清晰，如雾里看花一般。

2没有人原意花几个小时去拍一张模模糊糊的照片，我们要想办法加大进光量。

有什么办法能够把这个小孔开大而又能生成清晰的图像呢？

人们马上就想到了凸镜的聚光功能。

把玻璃凸镜装到大孔上，问题不就解决了？

确实如此。

相机镜头就是这样诞生的。

今天数码相机的各种镜头都是几块凹凸镜的排列组合，然后外面用塑料或铁皮一包。

有了镜头，小孔成像的这个孔–也就是下文中的光圈–就不再是针孔了，它变成了洞。

进光量问题解决。

但有时候问题又来了：

我们并不是任何时候都需要大洞。

比如夏日沙滩上烈日当头，四处白花花一片，为了分清到底是人肉还是白沙，我们需要眯着眼睛仔细观察。

镜头是照相机的眼睛，这时候相机也需要眯起眼睛。

很显然，为了应付不同的光线强度，我们还需要给镜头装上能够调节这个洞的大小的装置，以便在强光时缩小为针孔，弱光时开成大洞。

这个装置就是光圈。

光圈英文名称为Aperture。

一组凹凸镜再加上光圈就诞生了完整的镜头。

定义：

光圈就是镜头里调节进光孔大小的装置。

常见的光圈值如下：

F1，

F1.4，F2，

F2.8，F4，

F5.6，F8，F11，F16，F22，F32，F44，F64。

每两挡相邻光圈值之间进光量相差一倍。

例如光圈从F4调整到

F2.8，进光量便多一倍；从

F2.8到F2又多一倍。

也许您已经看出来了，光圈值和光圈实际大小是相反的，进光量最大时光圈为F1，最小时为F64。

对135相机来说大多数镜头的最小光圈为F22。

既然光圈可大可小，那多大的时候镜头的成像质量最好？

根据上图，最小光圈F22时光圈跟针孔差不多，数码相机成了针孔相机，前面说过针孔成像好不了；光圈最大的时候小孔又变成了大门，成像也差。

所以，根据中华民族传统的中庸之道，请牢记：

镜头在中等光圈的时候成像最好（图片最清晰）。

如果是135数码单反，中等光圈为F8或F11。

小数码DC要看具体机型，如果可选光圈值在

F2.5到F8之间，中间的

F4.6为最佳光圈。

假如光阴似水，镜头的光圈就是水龙头，它控制着水流（进光量）的大小。

对于镜头我们当然是希望它的光圈越大越好，这就如同家里的水龙头，虽然平时我们刷牙洗脸从不把它开最大，但万一有一天家中失火，我们会立即把龙头拧到最大，并且痛恨当初为什么没有装一个大点的水龙头。

一个镜头最大光圈时成像并不好，平时我们一般少用最大光圈；但在特殊弱光又不准使用三脚架的情况下，比如深夜的街头纪实抓拍，我们一定会毫不犹豫地使用最大光圈，并且后悔当初为什么没买一支大光圈镜头。

但大光圈镜头的价钱很贵，重量惊人。

比如Canon70-200mm有两个版本，光圈为F4的售价人民币五千元，重700克；光圈为

F2.8的那一款售价八千多元，重达1500克。

这是因为光圈大一级，镜片就大很多，加工难度大。

是否值得为大一级光圈多付出一倍的钱和负重的汗水，这是一个见仁见智的问题。

曝光

为了讲清曝光这个词，我们还是回到小孔成像。

假设一个黑乎乎的密闭房间，一面墙壁上开了个小圆窗户，窗对面的内壁上安上感光材料（白沥青，大型胶卷或CCD）。

这就是一台大型房式照相机。

在没有打开小窗之前，房间里是黑乎乎的。

我们打开小窗，光线从小孔而入，射到对面墙壁的胶卷上，产生光化反应（或光电反应，如果是CCD），照片就诞生了。

此过程就叫做曝光。

要得正确曝光的图片，必须精确决定曝光量。

所谓曝光量就是让多少光进入这个密闭房间里。

如果进光量太大，照片就会白花花一片，晚上变成了白天。

如果进光量太小，照片就会黑乎乎的，白人变成黑人。

3幸好我们有了光圈和快门两样工具可以一起来控制曝光量。

曝光就是光圈和快门的组合。

可以这样认为：

光圈（值）大小其实就是那个小圆窗户开多大，快门（速度）就是窗户打开多久。

假设窗户只打开1/4，时间为4秒钟可以正确曝光的话，很显然，窗户打开一半，时间2秒钟也能让底片正确曝光，因为1/4*4=1/2*2=1，进光量都是一样多。

同样的，如果窗户全开，曝光时间就只需要1秒了。

假若一个镜头光圈全开为F4，用摄影行话来说，光圈F4快门速度1秒为正确曝光值，那

F5.6和2秒以及F8和4秒也同样能得到准确曝光的图片。

重要结论：

一张正确曝光的图片可以有N种不同的光圈和快门速度组合。

总结以上几个名词解释，有三个因素能影响一张图片是否正确曝光：

光圈，快门速度，ISO。

其中光圈和速度联合决定进光量，ISO决定CCD的感光速度。

如果进光量不够，我们可以开大光圈或者降低快门速度，还是不够的话就提高ISO。

大光圈的缺点是解像度不如中等光圈，快门速度降低则图片可能会糊，提高ISO后图片质量也会下降。

没有完美的方案，如何取舍要灵活决定。

焦距

光线经过透镜就会聚成一点（焦点），镜头的焦距就是从镜片（或镜片组）的中心到底片（CCD）的距离，单位是毫米（mm）。

对全幅135数码单反相机以及我们以前常用的135胶卷相机（使用超市里的盒装胶卷）来说，焦距50mm的镜头称为“标准镜头”，简称标头，拍出来的照片类似肉眼平视的感觉（视角为45°左右）。

严格的定义是：

标准镜头就是焦距等于底片（或CCD）对角线长度的镜头。

单张135底片是24x36mm，根据勾股定理计算，其对角线长度为43mm，所以135画幅的标头应该是43mm。

在实际应用中我们把焦距为40-60mm的都称为标头。

早期的单反相机是与50mm镜头捆绑销售的，这也许是称其为“标准镜头”的原因吧。

广角镜头（焦距小于35mm）能够让照相机“看得更宽阔”，因为它视角大；长焦镜头（焦距大于70mm）能让照相机“看得更远”，但视角窄。

长焦镜头也称远摄镜头或望远镜头。

从焦距的定义就可以推断出，广角镜头都身材矮小，长焦镜头都高大威猛。

以后我们只要一看到那些又粗又长的大家伙，不用说那都是长焦头。

焦距固定的镜头即定焦镜头。

1960年以前，变焦基本靠走。

1965年之后，焦距可以调节的变焦镜头开始大量上市。

变焦镜头的优势是明显的，改变焦距不用再走路，只需转动镜头筒。

但变焦需要一套复杂的光学系统（其内部结构大多超过十片镜片），这给变焦镜头带来了两个问题:

1，体积和重量大;2，成像往往都不如最好的定焦镜头成像清晰。

光学变焦与数码变焦

我们经常看到数码相机广告上写XX倍光学变焦。

这里的变焦倍数＝最大焦距值/最小焦距值。

一个28-280mm变焦镜头的光学变焦倍数就是280mm/28mm，即10倍。

光学变焦英文名称为OpticalZoom，它依靠镜片的位移来实现焦距的改变。

光学变焦倍数越大，里面的镜片就越多，镜头体积相应较大，画质相对较低，光圈相对较小。

光学变焦并不是越大越好。

一般来说，只要愿意花大价钱认真设计精心制作，以目前的技术水平，光学变焦比在4倍以内的镜头其光学素质才有可能接近或者达到定焦头的平均水准，比如佳能Canon70-200mm

F2.8IS镜头（市价两千美元，重

1.5公斤）。

超过4倍变焦的镜头其光学素质基本不可能达到定焦头的水平。

1995年以来市场上陆续出现了10倍以上的大变焦镜头，光学变焦越大当然越方便，但成像也会相应下降。

2007年底上市的Panasonic松下FZ18数码相机其光学变焦为28-504mm，达到了不可思议的18倍，但实测这款相机的镜头边缘解像度相当差，看来18倍已经接近光学变焦目前的技术极限了。

4关于数码变焦我只有三个字：

骗人的。

数码变焦只是电子放大，软件稍作改动就可以从一倍到一万倍变焦任君自取。

只有光学变焦才是真正的变焦，数码变焦是厂家用来欺骗外行消费者的。

景深与光圈优先

通俗地说，景深就是照片焦点前后延伸出来的“可接受清晰区域”。

相对于光圈和快门，景深比较难理解，因为它是一个基于主观判断的概念。

清晰还是不清晰并没有绝对客观的标准。

还是打比方吧：

一张合影，如果对焦准确，一排人的脸部都很清晰，但人群前面的鲜花和人群后面的建筑物就比较模糊。

这张照片的清晰区域只限于人群，我们就称此照片景深较浅（小）。

如果用F22最小光圈来拍合影，除了人物清晰，人群前的鲜花和后面的建筑物也比较清晰，照片的清晰区域很广，我们就说此照片景深很大。

风光摄影一般需要大景深，因为我们希望景物的前前后后都清楚。

人像摄影一般需要小景深，我们只希望美女的脸部清楚，此美女四周的树枝和丑男最好都模糊，这样才能够突出主体。

景深直接关系到图片能否吸引人。

景深是由三个因素决定的：

1，光圈大小；2，焦距长短；3，被摄物体的远近。

所以在相机上并不能直接调整景深，只有景深预览按钮，小数码DC和有些入门级单反连景深预览按钮也没有，一切要靠估计。

好在掌握了几个原则后，估计景深并不难。

这三个原则是：

1.光圈越大，景深越小；

2.焦距越长，景深越小；

3.离被摄物体越近，景深越小。

光圈越大景深越小指的是实际光圈大小。

第三节我们说过，光圈值和光圈实际大小是相反的。

对135相机来说大多数镜头的最小光圈为F22，这时候景深最大（如果焦距和拍摄远近不变），在

F2.8的时候景深最小（如果此镜头最大光圈是

F2.8）。

焦距越长景深越小这个好理解，广角镜头景深大，长焦镜头小。

实际上17mm的超广角镜头如果使用F8以下的中小光圈，随便你朝何处对焦，拍的照片前前后后景物都清晰。

相反，200mm或更长的镜头景深很小，一定要仔细小心对焦，如果可能最好在三角架上拍摄，这些望远镜头本来视角就小，很难端稳，稍不留神焦点就跑到九霄云外去了。

离被摄物体越近，景深越小。

如果你凑得足够近拍小狗的脸，有时候鼻尖清楚眼睛却模糊，这种景深就非常小了。

所以在很近距离拍摄的时候要特别小心对焦，例如用微距镜头拍花花草草时。

既然景深这么重要，我们一定要摸清上述三个因素对景深的影响，在不同的焦距段用不同的光圈各拍几张，马上回放看看，熟悉图片的景深变化。

最后要做到烂熟于心，不用相机的景深预览按钮，只要一看焦距和光圈就知道图片的景深。

到这里我们终于可以回头再谈谈光圈了，它是摄影里最重要的一个词。

光圈有三个作用：

1.控制进光量，这直接影响到图片是否能正确曝光，是拍摄成功与否的关键；

2.控制景深，光圈越小，景深越大。

虽然焦距和拍摄远近都影响景深，但焦距和被摄物远近的改变同时也会影响构图，如果构图确定，我们能控制景深的武器就只剩下光圈了；

3.光圈影响图片的清晰度，任何一个镜头都是在中等光圈的时候成像最好（图片最清晰），在最大光圈和最小光圈的时候解像度差。

所以光圈这个家伙对照片的影响真是太大了，牵一发而动全身。

前面我们说过，一张正确曝光的照片可以有好几种不同的光圈和快门速度的组合，如何选择就要看你的拍摄意图了，如果你要最小景深，那就设置

F2.8最大光圈；如果你要最大景深，那就直接设置F22最小光圈；如果你要解像度最高，那就设置F8中等光圈。

由此我们引出摄影最重要的一个概念：

光圈优先。

光圈优先就是手动定义光圈的大小，相机会根据这个光圈值确定能正确曝光的快门速度。

光圈优先的英文是AperturePriority，相机主转盘上大写的A或者Av就代表光圈优先拍摄模式。

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