8个你不可不知的光圈知识

8个你不可不知的光圈知识

什么是光圈?

问到这个问题,大多数人都知道光圈像是一道闸门,用来控制镜头入光量;知道曝光时间一定时,光圈越大,光圈数值越小,入光量越多;知道大光圈易拍出浅景深的道理等。

除了这些,在学摄影的过程中,大家是否遇到过其他关于光圈的问题呢?笔者整理出来以下几点,我们一起来温习一下。

1. 光圈、光圈值与光圈级数

图片来源:Petapixel
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光圈好比是相机的瞳孔,通过放大和收缩来控制入光量,以调整照射在底片或感光组件上的光量。一般我们说的光圈大小,具体是指光圈的孔的大小,常以 f/1.4、f/2 这类形式表示,通常我们称之为“光圈值”,其后面的数字越大,表示光圈越小。

但大家是否有想过,为什么是这些数字呢?又为什么数字越大,表示光圈却越小呢?

其实这些数字是焦距长度与光圈孔径的比值,更学术的称法叫“焦比”。当焦距长度一定时,如果光圈开大,则孔径也大,光圈值自然小,反之,光圈值则变大。

以曝光级数的概念思考,我们常见的全级光圈值为 f/1、f/1.4、f/2、f/2.8、f/4、f/5.6、f/8、f/11、f/16、f/22、f/32,在快门和感光度不变的情况下,各光圈值间的曝光级数皆差一级,因而称为“全级光圈值”,各级间曝光量递减一半。

现在由于科技进步,有些相机也可实现半级或三分之一级的光圈调整,因此大家也见过像f/3.5、f/6.3 等这样的光圈值。观察这些全级光圈值,或许不少朋友已经知道他们数字间各差√2,但这√2是怎么得出来的?这就需要拿出纸笔使用数学公式计算,有兴趣深究的朋友可参考下面计算方式。

首先我们先将目前得知的几个公式列出来,假设焦距不变为n、孔径半径为r,则 f=n/2r,在快门和感光度不变的前提下,我们形象地将曝光量以光圈孔径面积大小作为表示,所以设曝光量为T,T=2πr2(2派r的平方)。

当光圈值 f=1 时,光圈孔径半径为 r1,曝光量为 T1,我们想要知道若要比 T1减少一半曝光量时,f值应该是多少。减少曝光量,关键在于缩小光圈孔径以减少光圈孔面积,因此设曝光量减半为 T2,这时的光圈孔半径为r2、光圈值为f’。

图片来源:Petapixel
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2. 光圈级数(f-stop)和曝光级数(T-stop)

图片来源:Petapixel
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前面在介绍光圈值的时候,顺便提到了“全级光圈值”的概念,经过上面的介绍和计算,想必大家对于光圈级数也有了更深的了解。光圈级数是在快门和感光度一定的情况下,依据光圈大小变化,衡量入光量的一种单位,各级间曝光量递减一半。

例如 f/1.4 与 f/2 间差一级,f/2 的入光量是 f/1.4 的一半;f/5.6 与 f8 间差一级,f/8 的入光量是 f/5.6 的一半,以此类推。

当然,现在相机中光圈的缩放调整能更细化,可以1/2或1/3级进行调整,所以不少相机中还会有全级光圈值以外的其他f值出现。

曝光级数则为一个较广义的曝光量的计算单位,囊括了光圈、快门级数、感光度三个控制元素,是曝光度的总量。

3. 大光圈和浅景深

不少朋友喜欢大光圈,就是因为它容易拍出漂亮的浅景深效果,且即便在光线不足的情况下也能很好的收光。

然而大光圈也不是什么都好,有时候大光圈造成景深过浅时,容易出现对焦失准的问题,由于景深太浅,对焦后若稍微移动,容易出现被摄物移出景深范围的情况,导致没对到焦的问题。

另外,一般镜头光圈开到最大时,即为“开放光圈状态”时,画质可能会略显松散而不够锐利,通常可再缩小3级左右,得到的画质会最好。

4. 小光圈和光线绕射

图片来源:Petapixel
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既然光圈太大有它的缺点,光圈过小一样会有相对的问题产生,那就是光线绕射的情况。由于光通过小光圈时,容易造成波动叠加,形成明暗相间的波纹,影响成像画质。

一般镜头光圈小于 f/11 后,分辨率会开始逐渐变差,且到 f/22 左右,画质低劣的现象比较明显。此外小光圈也会使感光组件上的黑点尘埃之类的杂质更容易影响画面,因此一般不建议将光圈缩至 f/11 以下。

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