光圈在图像拍摄时的作用

       在使用相机进行拍摄时,接触最频繁的就是光圈,那么什么是光圈呢?光圈在图像拍摄时的作用又是什么?光圈(英文名Aperture)是相机镜头内控制着光线进入机身内感光面的光量部件,它是相机镜头内有着多边形或圆形且其面积大小可变的孔状光栅,通过光栅大小的变化可以控制进入镜头的通光量,所以也可以理解光圈为大小可变的孔装光栅,光圈在图像拍摄时的作用就是控制镜头进入的光量大小。一个镜头的直径大小是固定了的,镜头直径越大,相对的可进入镜头的光线越多,所对应的拍摄的图像效果就不同。

       我们是通过F值来表示光圈的大小,F值越小光圈越大,F值越大光圈越小。完整的光圈值如下(注意:每个镜头的最大光圈、最小光圈、光圈值范围都是不同的): F1, F1.4, F2, F2.8, F4, F5.6, F8, F11, F16, F22, F32, F44, F64。越是高端的相机相对来说最大光圈会越大,当然这个也不是绝对的。例如我们所说的光圈值F5.6、F16都是光圈“系数”,注意这个值是相对光圈,并非光圈的物理孔径,因为光圈本身大小就是可变的。同时,不管直径大小是否相同的镜头,其光圈值都可以是同一个值F5.6。光圈值,是镜头的焦距 / 镜头通光直径得出的相对值(相对孔径的倒数)。如50mm的标准镜头,最大的通光直径为29.5mm,其最大光圈的计算值为50mm÷29.5mm=F1.7,这样就能够理解同一变焦镜头在不同的焦距下,虽然最大的通光直径相同,但是换算之后其最大光圈是不同的。光圈的作用是控制相机镜头的进光量多少,光圈F值愈小,光圈越大,在同一单位时间内的进光量便愈多,并且上一级的光圈进光量刚好是下一级光圈进光量的一倍,例如光圈从F8调整到F5.6,相机镜头内的进光量便会多一倍,也就是我们所说的光圈开大一级,光圈越大光线进入越多,在同样快门的情况下所拍摄的图像就越亮;反之,F值越大,光圈越小,拍摄图像的画面则越暗。


光圈F值

光圈F值

       普通的数码相机镜头焦距短、物理口径很小(例如卡片机),F8时光圈的物理孔径已经很小了,继续缩小就会发生衍射这样的光学现象从而影响成像。所以专业的数码相机(很多人戏称为长枪大炮)最小光圈都在F8至F11之间,由于数码相机的焦距比传统相机的焦距短很多,使镜头的口径开度小,故很难产生较浅的景深。而专业型数码相机感光器件面积大,镜头距感光器件距离远,物理孔径可以很小,光圈值可以更大。对于消费型数码相机而言,光圈F值常常介于F2.8 - F16之间。此外许多数码相机在调整光圈时,可以做1/3级的调整。而我们通常在使用相机的时,最大光圈和最小光圈使用的频率会很小,第一点原因是最大光圈和最小光圈对相机来说,经常使用不是很好;第二点原因是,最大光圈和最小光圈都不是最优光圈。

     光圈优先模式(A模式):光圈优先模式适合拍摄景深效果的图像,光圈的F值确定后,相机测光系统根据现场光线,自动调整快门。有些数码相机有人像曝光模式,利用内置程序与大光圈令前景及后景模糊。事实上,图像上的景深并不会由锐利突然地变成模糊,而是渐进式的。由焦点开始,图像主体前面或后面的部份会渐渐开始模糊,只是我们的肉眼,要到一定模糊程度,才能够察觉变化。

       光圈对照片的一个影响是镜头的进光量,另一个影响是景深。光圈的作用在于决定镜头的进光量。在快门不变的情况下:F后面的数值越小,光圈越大,进光量越多,画面比较亮,焦平面越窄,主体背景虚化越大,景深越浅(前景/背景看上去就像化掉一样);F后面的数值越大,光圈越小,进光量越少,画面比较暗,焦平面越宽,主体前后越清晰,景深越深(就是前景/背景看上去比较清楚)。

那么光圈是如何控制进光量的呢?

       把光圈想像成人眼,当光线强时,瞳孔自动收缩,当光线变弱时,瞳孔放大(小时候老师经常敲黑板,让睁大眼睛看的情形就是这样),人眼的瞳孔相当于相机的光圈——当我们把光圈调大,自然可以让更多光线进入相机。当现场环境光源不足,我们需要大光圈来获取更多进光量,降低快门。光圈亦会影响照片锐利度及对比度,每支镜头都有自己的最佳光圈值,在这个光圈值拍摄时,可以拍到最锐利的影象,一般而言这个F值落在 f/4 至 f/8区间。

光圈的实际应用
       在拍风景相片时,如果想整张照片都是清晰的影像(景深大),我们可以使用广角镜头,光圈在F/11至F/16左右,再以超焦距拍摄。如果(浅景深)要突出主体,可以把光圈调整到F/1.4至F/2.8左右,再把主体放在镜头的最近对焦距离,拍出最浅的景深效果。

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