? ? ? ? 往期文章鏈接：
? ? ? ? 這不是一篇攝影教程：拜托垮斯，別再說你不懂鏡頭了＠善汀（一）
? ? ? ? 接著前一篇文章的話題，今天我們要了解一下鏡頭的另一個參數(shù)——光圈兜蠕。
光圈扰肌？
? ? ? ? 相信很多即使沒有接觸過相機的讀者都聽說過光圈這個詞。近年來，手機的拍照功能逐漸強大卷扮。而對于主打拍照功能的手機，廠商打出的廣告上往往會標(biāo)出其攝像頭的最大光圈能達(dá)到某個數(shù)值扎谎，以顯示其拍照能力的強悍桂躏。
? ? ? ? 很多人對此不明覺厲钻趋。雖然不知道光圈為何物，但是好像很厲害的樣子......
? ? ? ? 其實蛮位，光圈很簡單，甚至可以說是整臺相機上最簡單的部分鳞绕，它就是一個圈......
? ? ? ? 不信你看：
? ? ? ? 從圖片里可以看到，光圈就是一個由很多金屬葉片交疊后組成的光柵们何。它一般藏在鏡頭透鏡組的中間萄焦，起到阻擋一部分光線的作用。我們可以通過擰鏡頭上的光圈環(huán)或者直接通過機身調(diào)整葉片的開合垂蜗，從而調(diào)整通光孔徑的大小楷扬。
? ? ? ? 很簡單吧。
? ? ? ? 但是......
? ? ? ? 雖然光圈很簡單贴见，它所實現(xiàn)的功能卻一點也不簡單烘苹。
? ? ? ? 我們應(yīng)該都知道，拍照時的曝光片部，就是讓光線照射在感光底片或元件上的過程镣衡。曝光越強，照片就越亮档悠。為了讓拍出來的照片不至于太暗或者太亮廊鸥，我們需要對“曝光的強度”進(jìn)行控制。已知辖所，要想控制“曝光的強度”惰说，有三種可行的方式：控制“光的強度”、控制曝光的時間缘回、控制感光底片或元件對光的敏感程度吆视。光圈這個結(jié)構(gòu)被設(shè)計出來最主要的目的就是控制“光的強度”。
? ? ? ? 白天的時候酥宴，如果你覺得光線很強啦吧，就把光圈縮小，這樣最終到達(dá)相機內(nèi)部的光線就會大大減弱拙寡；同理授滓，光線昏暗的時候就把光圈放大，光線就會加強。
? ? ? ? 但是......
? ? ? ? 你可能會想般堆，既然已經(jīng)可以通過快門控制曝光時間從而控制“曝光的強度”在孝，那為什么還要多此一舉設(shè)計這個什么光圈？
? ? ? ? 沒錯淮摔，通過調(diào)整快門時間我們確實可以控制曝光浑玛。但是，你可能不知道噩咪，晴朗的白天和昏暗的夜晚，“光的強度”可能相差上萬倍（由于人眼具有很強的適應(yīng)性极阅，你可能并不能感覺到這一點）胃碾。做一個簡單的數(shù)學(xué)題：如果在晚上拍攝一張照片需要讓快門打開一秒鐘，那么在白天你需要讓快門打開多長時間仆百？
? ? ? ? 萬分之一秒。
? ? ? ? 但是......
? ? ? ? 不幸的是奔脐，直到今天，大部分使用機械快門的相機峦朗，最高快門速度只有八千分之一秒。但是尺铣，如果我通過光圈把通光孔徑的大小縮小為十分之一，那么只需要千分之一秒竞川。
? ? ? ? 現(xiàn)在又有了一個問題：我已經(jīng)知道了小光圈的用途店溢，那為什么廠家以大光圈為賣點呢？
? ? ? ? 正如前面所說流译，光圈可以調(diào)節(jié)進(jìn)入鏡頭的光線的強度逞怨。但是，在攝影技術(shù)的發(fā)展史上福澡，降低“曝光的強度”從來都不是什么難事叠赦，大不了把光圈縮到很小很小唄（當(dāng)然這樣也存在問題，后面再談）。反倒是增強光線強度難住了相機廠商們除秀。原因很簡單：早期用于攝影的感光材料敏感度低糯累，攝影師們巴不得光線再強一點，這樣模特就不用保持一個動作十幾秒等待相機曝光了册踩。
? ? ? ? 直到今天泳姐，暗光下拍攝照片對于數(shù)碼相機的傳感器而言依然是一個挑戰(zhàn)。而如果你有一個很大的光圈暂吉，那就意味著光線更強胖秒，這無疑對于暗光下拍攝十分有利∧降模縮小光圈很好辦阎肝，放大光圈卻要受到鏡頭口徑大小等因素的限制，所以想做出大光圈的鏡頭可不是那么容易肮街。
? ? ? ? 但是......
? ? ? ? 如果大光圈這么有用的話风题，那我怎么知道我的鏡頭的光圈到底有多大呢？如何度量光圈的大小呢嫉父？用尺子量嗎沛硅？
? ? ? ? 既然我們是要通過控制光圈的大小來改變?nèi)肷溏R頭的光線強度，那么就要找到一種度量光圈大小的標(biāo)準(zhǔn)绕辖，使得我們能直觀地了解改變光圈對于光線強度有多大的影響摇肌。
? ? ? ? 你可能已經(jīng)猜到了，這個標(biāo)準(zhǔn)就是f值引镊。f值的定義是當(dāng)前鏡頭焦距與當(dāng)前光圈通光孔的直徑的比值（f/D)朦蕴，也被稱作光圈系數(shù)。例如弟头，如果我有一枚50mm焦距的鏡頭吩抓，它的最大光圈是f1.4，那么它的最大光圈通光孔的直徑就是50/1.4mm赴恨。
? ? ? ? 我來告訴你為什么要這樣定義疹娶，首先看一個公式：
? ? ? ? 公式里的I可以理解為底片上受到的光照強度伦连，B是被攝物體的亮度雨饺，F(xiàn)就是我們定義的f值，而M是一個與焦距和物距有關(guān)的量惑淳，在通常拍攝距離下（非微距拍攝）额港，M很小，可近似成零歧焦，這樣的話移斩，在同一場景下（B不變），變量只有F。
? ? ? ? 這樣的定義可以使得我們在拍攝時要控制的變量更為單一向瓷。而且I與F的平方成反比肠套，F(xiàn)值增大一倍，光照強度就變成四分之一猖任。為了方便控制曝光你稚，通常照相機鏡頭上的光圈值調(diào)整都是離散。在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 9917.1-2002中朱躺，規(guī)定的常用f值的整數(shù)近似值有f/1刁赖、f/1.4、f/2长搀、f/2.8乾闰、f/4、f/5.6盈滴、f/8、f/11轿钠、f/16巢钓、f/22、f/32等疗垛，這些f值的相鄰兩檔有根號二倍的關(guān)系症汹，這樣光照強度就是二倍的關(guān)系。我們把相鄰每一個f值稱作一“檔”贷腕，光圈調(diào)整一檔就是把光照強度增強一倍或者減弱一半背镇。
? ? ? ? 雖然市場上主流的日系和德系照相機產(chǎn)品都有自己國家的標(biāo)準(zhǔn)，但是各個國家對于光圈值的標(biāo)準(zhǔn)差別不大泽裳。如果你在市面上看到有的鏡頭有f/1.8的光圈也不要感覺奇怪瞒斩，但是這個時候它和相鄰檔的光照強度就不是二倍的關(guān)系了。
? ? ? ? 鏡頭廠商往往會在鏡頭上標(biāo)注鏡頭的最大相對孔徑（光圈系數(shù)的倒數(shù)）胸囱，也就是1：x.x，例如上圖中的”1：1.8“瀑梗，這就是說鏡頭的最大光圈系數(shù)為f/1.8烹笔。
? ? ? ? 到現(xiàn)在為止你已經(jīng)掌握了關(guān)于光圈的主要知識。
? ? ? ? 嗯......
(你知道我要說什么的吧......)
? ? ? ? 但是......
? ? ? ? 光圈還有一個讓人又愛又恨的功能......
? ? ? ? 沒錯抛丽，景深谤职！
? ? ? ? 那么什么是景深？
? ? ? ? 再看一張圖片：
? ? ? ? 在這張透鏡的光路圖中可以看到允蜈，物點p發(fā)出的光線經(jīng)過折射后匯聚正好在膠片平面上的p'點，這個p'點就是p的像點。物點是一個點陷寝，像點也是一個點锅很，所以這時所成的像是清晰的。那么如果我在p處放一個與主軸垂直的平面凤跑，比如一幅油畫爆安，那么油畫上的每個點散射出的光線經(jīng)過透鏡成像后都在膠片平面上形成清晰的像點，那么拍出來的照片整體就是清晰的仔引。這也是我們想要看到的扔仓。
? ? ? ? 再看物點p1和p2,它們的光線經(jīng)過折射后的匯聚點在膠片平面之前或之后，也就是說光線在到達(dá)膠片平面上的時候并不是一個點咖耘。從平面拓展到空間翘簇，再考慮到鏡片是圓形的，不難想象這時候膠片平面接收到的光線是圓形的亮斑儿倒，稱為彌散圓版保。放在這兩點處的油畫，每一點所成的像都是圓夫否，那照片整體就是模糊的彻犁。
? ? ? ? 也就是說，只有包含p點的一個平面（稱為“調(diào)焦物平面”）內(nèi)的物體能夠在膠片平面上成最清晰的像凰慈，只要離開此平面汞幢，物點的成像都會變成或大或小的彌散圓，離開越遠(yuǎn)微谓，彌散圓越大森篷，成像越模糊。
? ? ? ? 現(xiàn)代照相機的鏡頭都可以通過改變透鏡與膠片平面間的距離仲智，從而改變調(diào)焦物平面相對拍攝者的位置，這就是調(diào)焦（也被稱作“對焦”姻氨、“對焦點”坎藐、“聚焦”，注意與前面所說的“變焦”區(qū)別開）哼绑。簡單說就是選擇把近一點的（男）女朋友拍清楚岩馍，還是把遠(yuǎn)一點的路人拍清楚（你知道該怎么選擇的吧）。
? ? ? ? 但是......
? ? ? ? 我們平時拍照不可能都把景物“壓扁了”再拍啊蛀恩，通常我們拍的東西都是有縱向深度的啊。在你給（男）女朋友拍照的時候茂浮，你不僅希望（他）她的鼻子是清晰的双谆，你也希望（他）她的耳朵是清晰的壳咕，怎么辦？
? ? ? ? 好在顽馋，我們的眼睛是有極限的谓厘。在25cm距離下，我們是看不出來一個直徑小于0.0727mm的亮斑和一個亮點的區(qū)別的（通常情況）寸谜，這樣的亮斑組成的像看起來還是清晰的竟稳。人眼能把它區(qū)分開的最小彌散圓直徑就叫做”可容許彌散圓直徑“。
? ? ? ? 這就是一種妥協(xié)：好吧熊痴，既然最清晰的只有一個平面他爸，那模糊一點我也能勉強接受。如此一來果善，調(diào)焦物平面前后的一部分空間就成了“調(diào)焦物空間”诊笤，只要在這個空間里的景物，我們看起來都是清晰的巾陕。需要指出的是讨跟，“清晰”是一個很主觀的概念，影響因素很多鄙煤，所以很難量化许赃。“可容許彌散圓直徑”這個概念對于絕大多數(shù)拍攝者來說意義不大馆类。
? ? ? ? 接下來就要讓光圈登場了。
? ? ? ? 再看圖：
? ? ? ? 由圖可見：在p1和p2之間的物體發(fā)出的光線匯聚后所成的光斑直徑都小于可容許彌散圓直徑乾巧，成像是清晰的。大光圈下p1和p2之間的深度顯然小于小光圈下的预愤。也就是說大光圈下可以清晰成像的景物的縱深范圍小于小光圈下沟于。p1和p2之間的距離就叫做“景深”。
（注意左側(cè)的“ME"字樣）
? ? ? ? 為什么說讓人又愛又恨呢旷太？
? ? ? ? 在拍攝自然風(fēng)光的時候我們通常希望從近處到遠(yuǎn)處都是清晰的，這個時候就不能開大光圈销睁；而拍攝人像的時候往往想要人物清晰而背景模糊供璧，這樣能突顯人物，防止雜亂的背景分散觀者的注意力冻记，大光圈就求之不得了睡毒。
本期內(nèi)容就到這里，更多精彩內(nèi)容請看下期文章冗栗。
參考文獻(xiàn)
[1]沙占祥.攝影鏡頭的使用技巧[M].北京：中國攝影出版社演顾，1996.11
[2]盛爾鎮(zhèn).攝影光學(xué)[M].上海：上汗┎螅科學(xué)技術(shù)出版社，1956.9
