標籤:應用光學

光圈係數即「相對孔徑」的倒數。控制鏡頭進光量,需要由鏡頭所謂「孔徑光闌」來控制。孔徑光闌都是位於鏡頭內部,通常由多片可活動的金屬葉片(稱為光闌葉片)組成,可以使中間形成(近似)圓孔變大或者縮小,以達到控制通過光量大小的目的。我們用「孔徑」來描述鏡頭的通光能力,而孔徑受到光闌的控制。對於不同的鏡頭而言,光闌的位置不同,焦距不同,入射瞳直徑也不相同,用孔徑來描述鏡頭的通光能力,無法實現不同鏡頭的比較。為了方便在實際攝影中計算曝光量和用統一的標準來衡量不同鏡頭的孔徑光闌實際作用,採用了「相對孔徑」的概念。

1計算公式

相對孔徑 = [入射瞳直徑] / [鏡頭焦距] = d/f
網上好多資料都寫反了,請注意:相對孔徑和光圈係數(又叫F數)互為倒數。
光圈係數 = [鏡頭焦距] / [入射瞳直徑] = f/d
比如某個鏡頭的焦距為50mm,入射瞳直徑為25mm,那麼該鏡頭的相對孔徑就是25/50=1/2。在實際使用中,通常都是用光圈係數來間接表示相對孔徑的大小,比如f1.4、f2、f2.8等,也有直接用相對孔徑來表示的,如1:2,1:2.8。
完整的光圈係數值有,f1,f1.4,f2,f2.8,f4,f5.6,f8,f11,f16,f22,f32,f44,f64
這裡值得一提的是光圈f值愈小,在同一單位時間內的進光量便愈多,而且上一級的進光量剛是下一級的兩倍,例如光圈從f8調整到f5.6,進光量便多一倍,我們也說光圈開大了一級。對於消費型數碼相機而言,光圈f值常常介於f2.8 - f16。,此外許多數碼相機在調整光圈時,可以做1/3級的調整。

2光圈的作用

1、控制進光量:
由於光圈控制鏡頭進光量的作用,在暗弱的光線下拍攝,需要使用大光圈鏡頭,一獲得更多的光量;而在明亮的場合,則使用小光圈不至於曝光過度。總之,可以通過光圈的調節,達到準確曝光的目的。
2、控制景深:
光圈的作用除了控制進光量外,另外一個很重要的作用是控制拍攝畫面的景深。
3、控制像質:
由於光學原理和製造成本的限制,攝影鏡頭在全開光圈時的像質並不是最佳的,通常在收縮光圈后,像質有明顯的改善。
每個攝影鏡頭都有一個或者多個最佳光圈,在這些最佳光圈下,畫面的質量達到最好,解析度高、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。

3圓形光圈

嚴格來說,由多片光闌葉片形成的是多邊形而不是圓形。多邊形光闌會使真正的通光量與標稱的通光量有一定的差別。由於這樣的差別很小,實際使用中可以忽略不計。
近年來,由於設計和製造工藝的改進,開始流行圓形光圈,就是在最大光圈收縮兩檔,依然保持圓形。這類光圈的優點是:
1、使實際光圈與標稱光圈的差別減小;
2、改善了焦外成像效果。
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