[科普中国]-光圈

简介

光圈（Aperture），是相机镜头中由几片极薄的金属片组成，中间能通过光线。通过改变孔的大小来控制进入镜头的光线量。光圈开得越大，通过镜头进入的光量也就越多。光圈的值通常用f/1， f/2来表示。数字越大，光圈越小，反之则越大。

当快门速度不变时，合适的光圈大小能带来正常的曝光。如果光圈过大，会导致曝光过度，过小则会导致曝光不足。

光圈除了用来调节曝光量，最重要的是控制图片的景深。景深与光圈的关系是，光圈越大，景深越浅，光圈越小，景深越深。光圈越小，f相对应的数值越大。比如f/22的光圈小于f/16的光圈。

那什么时候用小光圈或者大光圈呢？这就要参考两个因素：快门和景深。

快门（Shutter）：是控制光线进出的闸门。假设其他因素不变，快门速度越高，能够通过镜头进入的光线也就越少，反之，就越多。如果你把快门速度设置得很快，例如1/500 秒，那么光进入相机的时间非常短，有可能会导致曝光不足。这时就应该调大光圈，使更多的光线在短时间内进入，以弥补之前光线的不足。因此得出结论：快门速度快，调大光圈；快门速度慢，调小光圈。 一般情况下，保持一定的曝光量，快门和光圈有以下的组合：f2, 1/500，f2.8, 1/250，f4, 1/125，f5.6, 1/60，f8, 1/30，f11, 1/15。

景深（Depth of field）：你对景深的选择也将影响到所用的光圈大小。如果你希望突出某一个体，体现其特质，那么你可能会选择浅景深，把前后背景的模糊作为主体的衬托。浅景深对应的是大光圈。

小景深适用于微距摄影，会产生很棒的画面效果。相反，如果你想拍摄的是大范围的景色，例如山峰，田野或是大海，你可以选择大景深，使整幅画面达到清晰一致，同时还可避免因对焦失误产生的模糊。而大景深对应的则是小光圈。

因此得出结论：景深越浅，光圈越大；景深越大，光圈越小。

快门和景深这两个因素是联系在一起的。因为大景深要求小光圈，而为了保证合适的曝光，快门速度也会相应调慢。景深还有另外两个牵制因素：焦距和摄距（物距）。对于不同的相机，焦距也有所不同。而实际的拍摄距离更是受到具体环境的影响。光线也是一个重要的制约因素。特别是室外摄影，很难遇到恰到好处的光线强度。因此，多实践才是掌握这些技能的有效方法。也说不定，在你咔嚓咔嚓完后，会得到更有价值的收获。1

光圈值光圈值，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）。例如针对50mm的标准镜头而言，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。F值越大，光圈越小，反之，F值越小，光圈越大。

光圈是一个用来控制光线透过镜头，进入机身内感光面的光量的装置，它通常是在镜头内，表达光圈大小我们是用F值。

其是为便于在实际摄影中计算曝光值而制定的一种与光圈数值对应的表示镜头通光能力的刻度值。

由于光圈值是以2的倍数变化的，直接用光圈数值表示镜头的通光量，在实际摄影中计算曝光值就会有不少困难。光圈值通常用AV（英文“Aperture Value”的缩写，即“光圈值”）根据圆形的面积与半径的平方值关系，可知为了达到倍数调整通光量的目的，光圈直径应呈（约等于1.4）系数关系递增。2

原理已知相机的成像原理就是小孔成像。该小孔的直径是焦距的多少分之一就是光圈大小。

比如说，单反相机中的标准镜头50/1.4，就是说该镜头的焦距是50mm，该镜头的通光口径最大是36mm，也就是焦距的一点四分之一，称为该镜头的最大光圈是1.4。镜头中有几片钢片，可以将小孔的直径变小，如变到8mm，按照8 除 50 等于16分之一，也就是这时的光圈为16。

通过物理课上的小孔成像实验知道，小孔越小，成像越清晰。因此，拍风景照的时候，我们把光圈设成11或是16，以使远近的景物都清晰。拍人像的时候，我们把光圈放到1.4，以便使人物清晰，而背景模糊。2

光圈的作用1、改变快门速度

通常来讲，在相同感光度下相机的曝光是由光圈大小（光圈F值）和快门速度决定的。在前面的文章中，我们知道光圈F值=镜头的焦距/镜头口径的直径，也就是说光圈F值越小，光圈孔径越大，进光量也就越大。所以我们可以通过增大光圈来提升快门速度，或者缩小光圈以降低快门速度。

大光圈镜头通常在光线较弱的环境下有着很好的表现，在单反相机领域里被称为“夜之镜”的一系列镜头，比如尼康的Noct 58mm/F1.2以及徕卡的NOCTILUX-M 50mm/F0.95 ASPH夜用镜头都拥有超大的光圈。

2、虚化背景

光圈除了可以改变快门速度之外，还有改变景深的功能。景深越浅，背景虚化越明显，景深越深，背景越清晰。

例如，我们经常能够看到拍摄花、昆虫等的照片中，将背景拍得很模糊（称之为小景深）。但是在拍摄纪念照或集体照，风景等的照片一般会把背景拍摄得和拍摄对象一样清晰（称之为大景深）。

光圈、镜头、及拍摄物的距离是影响景深的重要因素：

1，光圈越大景深越小，光圈越小景深越大。

2，镜头焦距越长景深越小、反之景深越大。

3，主体越近，景深越小，主体越远，景深越大。

在相同焦段下，光圈越大，也就是F值越小，背景的虚化效果越明显，景深越浅。所以说大家想要使用相机拍摄出背景虚化明显的照片，则相同焦段下应尽量使用大光圈。

3、影响成像质量

在理论上光圈的大小和相机焦内成像的清晰度是没有关系的，但是由于光学镜头的成像原理和玻璃折射的精确度不能百分之百和理论值相符，所以不同光圈下的图像质量还是存在一定的差异。

相对于单反相机的光学镜头，DC镜头的光圈范围要小的多，尤其是其最小光圈值一般为F8.0。

同时，对于绝大多数DC而言，无论是在相机的广角端还是长焦端，其最大光圈（也就是F值最小时的光圈）就是焦内锐度最好的光圈，即大家所说的最佳光圈。通过上面的在实验室中得到的分辨率数值以及实景拍摄的截图，我们都能发现这一点。因此笔者推荐大家在使用小DC进行拍摄的时候，除了风景等需要较大景深的照片，尽量使用大光圈进行拍摄。

4、影响成像质量

相对于消费级数码相机，单反相机的镜头由于采用了更加复杂的光学镜片结构和更大的光学镜片，不同大小光圈对于单反镜头焦内画质的影响普遍要大一些。我们依旧通过实验室拍摄和实景截图来向大家说明。

相比变焦镜头，定焦镜头的设计更为成熟，光学结构要简单不少。所以在相同的焦段下，定焦镜头的光圈普遍要大于变焦镜头光圈，并且在相同光圈下成像质量上也稍胜一筹。1