光圈系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)定義

1、光圈系數(shù)控制鏡頭進(jìn)光量，需要由鏡頭的所謂“孔徑光闌”(Diaphragm)來(lái)控制。孔徑光闌都是位于鏡頭內(nèi)部，通常由多片可活動(dòng)的金屬葉片(稱(chēng)為光闌葉片)組成，可以使中間形成的(近似)圓孔變大或者縮小，以達(dá)到控制通過(guò)光量大小的目的。我們用“孔徑”來(lái)描述鏡頭的通光能力，而孔徑受到光闌的控制。對(duì)于不同的鏡頭而言，光闌的位置不同，焦距不同，入射瞳直徑也不相同，用孔徑來(lái)描述鏡頭的通光能力，無(wú)法實(shí)現(xiàn)不同鏡頭的比較。為了方便在實(shí)際攝影中計(jì)算曝光量和用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量不同鏡頭的孔徑光闌實(shí)際作用，采用了“相對(duì)孔徑”的概念。相對(duì)孔徑 = 鏡頭焦距 / 入射瞳直徑 = f/d比如某個(gè)鏡頭的焦距為50mm，入射瞳直徑為

2、25mm，那么該鏡頭的相對(duì)孔徑就是50/25=2。通常表示相對(duì)孔徑的辦法是在相對(duì)孔徑前面加入f/，比如f/1.4、f/2、f/2.8等，也有用1:2來(lái)表示f/2的。通常鏡頭標(biāo)記上用類(lèi)似1:2的方式更多些。在實(shí)際使用中，很少使用“相對(duì)孔徑”的稱(chēng)呼，通常都是用“光圈系數(shù)(f-Stops)”來(lái)稱(chēng)呼，簡(jiǎn)稱(chēng)“光圈”或者“f-系數(shù)”。在鏡頭的標(biāo)記上，通常都是標(biāo)記鏡頭的最大光圈系數(shù)，如圖所示：現(xiàn)在標(biāo)記鏡頭的相對(duì)孔徑都是用了一系列標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)值：f/1f/1.4f/2f/2.8f/4f/5.6f/8f/11f/16f/22f/32f/45f/64可以看到：每一個(gè)數(shù)值都與相鄰數(shù)值有一個(gè)的關(guān)系，表明后一個(gè)數(shù)值的通光

3、量為前面一個(gè)的一半，前一個(gè)數(shù)值的通光量是后面一個(gè)的兩倍。因?yàn)楦鶕?jù)圓面積的計(jì)算公式，鏡頭通過(guò)的光量與f系數(shù)的平方成反比。比如：f/5.6的通光量是f/4的一半；是f/8的兩倍。對(duì)于一個(gè)最大光圈為f/2的鏡頭：由于采用了這樣的標(biāo)準(zhǔn)化方式，對(duì)于不同的鏡頭，在快門(mén)速度不變的情況下，只要f-系數(shù)的相同，曝光量就是相同的。上面表格中從前一個(gè)數(shù)字變化到后面一個(gè)數(shù)字，稱(chēng)“f-系數(shù)變化一檔”，從前面數(shù)字變化到后面數(shù)字(就是增大f-系數(shù))，稱(chēng)為“縮小/收縮光圈”；反之，稱(chēng)為“增大/開(kāi)大光圈”。在鏡頭上，有光圈調(diào)節(jié)環(huán)，用來(lái)控制實(shí)際拍攝的光圈。由于AF SLR的普及，現(xiàn)在一些品牌的鏡頭已經(jīng)取消了光圈調(diào)節(jié)環(huán)，光圈的調(diào)節(jié)

4、由機(jī)身控制，比如Canon EF系列、Minolta AF系列、Nikon G系列、Olympus Zuiko AF/Digital系列和Pentax J系列等。<next page>光圈的作用1、控制進(jìn)光量：由于光圈控制鏡頭進(jìn)光量的作用，在暗弱的光線(xiàn)下拍攝，需要使用大光圈鏡頭，一獲得更多的光量；而在明亮的場(chǎng)合，則使用小光圈不至于曝光過(guò)度。總之，可以通過(guò)光圈的調(diào)節(jié)，達(dá)到準(zhǔn)確曝光的目的。2、控制景深：光圈的作用除了控制進(jìn)光量外，另外一個(gè)很重要的作用是控制拍攝畫(huà)面的景深。關(guān)于景深以及相關(guān)的計(jì)算，參見(jiàn) 景深概念與計(jì)算，景深示例如下。3、控制像質(zhì)：由于光學(xué)原理和制造成本的限制，攝影鏡頭在全

5、開(kāi)光圈時(shí)的像質(zhì)并不是最佳的，通常在收縮光圈后，像質(zhì)有明顯的改善。比如下圖是表征鏡頭像質(zhì)的MTF曲線(xiàn)，其中黑色線(xiàn)對(duì)應(yīng)最大光圈的情形，藍(lán)色線(xiàn)對(duì)應(yīng)f/8的情形，曲線(xiàn)位置越高越平直，像質(zhì)越好。每個(gè)攝影鏡頭都有一個(gè)或者多個(gè)最佳光圈，在這些最佳光圈下，畫(huà)面的質(zhì)量達(dá)到最好，分辨率高、反差均衡等。不同的鏡頭，最佳光圈的位置也不盡相同。一般而言：最佳光圈出現(xiàn)在最大光圈收縮2檔或者3檔的位置。比如最大光圈為f/2.8的鏡頭，最佳光圈為f/5.6或者f/8。圓形光圈嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，由多片光闌葉片形成的是多邊形而不是圓形。多邊形光闌會(huì)使真正的通光量與標(biāo)稱(chēng)的通光量有一定的差別。由于這樣的差別很小，實(shí)際使用中可以忽略不計(jì)。近年來(lái)，由于設(shè)計(jì)和制造工藝的改進(jìn)，開(kāi)始流