攝影入門之——搞懂焦距和孔徑的關(guān)系

繼玢

正如我們上周所講解的，鏡頭的速度是指鏡頭傳送光線的能力，如果我們不希望鏡頭接納最大的光量，就需要一種減少通過(guò)鏡頭光量的方法。利用改變鏡頭孔徑大小的方法，可以達(dá)到這一目的，孔徑就是由可變光圈（葉片組）在鏡頭中央產(chǎn)生的圓孔。

鏡頭孔徑的大小可以用一個(gè)諸如f/1.2、f/8、f/16的數(shù)字來(lái)表示，稱之為f值。f值越小，鏡頭的圓孔越大，因此，假設(shè)某支鏡頭設(shè)置為f/2時(shí)，看上去孔徑較大，而同一支鏡頭設(shè)置為f/16時(shí)，孔徑則可能細(xì)小如米粒。

如果你的鏡頭上面沒(méi)有這些f制光圈數(shù)字，也沒(méi)必要煩惱，有些自動(dòng)鏡頭已經(jīng)簡(jiǎn)化了此類標(biāo)識(shí)，但了解和掌握這一概念對(duì)于攝影理論是有幫助的。

光圈好比是水龍頭，如果把它開(kāi)大，就能有大量的光線進(jìn)入;如果把它關(guān)小，就只會(huì)進(jìn)入較少的光線

f值光圈數(shù)字具有什么意義呢？這是一組“不可思義”的數(shù)字，認(rèn)識(shí)和運(yùn)用它們可以更容易地控制曝光，其意義如下：開(kāi)大一擋光圈，進(jìn)入照相機(jī)的光量會(huì)加倍;縮小一擋光圈，光量將減半。

這個(gè)概念就這么簡(jiǎn)單，但卻非常重要。比如f /4孔徑所接納的光線是f/5.6的兩倍，f/5.6接納的光線是f/8的兩倍，f/8接納的光線又是f/11的兩倍，以此類推。

f值的完整序列如下，初學(xué)者一定要掌握：

f/1，f/1.4， f/2， f/2.8，f/4，f/5.6，f/8，f/11，f/16，f/22，f/32， f/44，f/64。

觀察你的照相機(jī)，在鏡頭上會(huì)找到一系列f值設(shè)定值，稱作f制光圈

我們?cè)谇懊娴挠懻撝兴婕暗乃俣戎皇撬戌R頭的一個(gè)特性，鏡頭的第二個(gè)特性就是焦距。鏡頭的焦距基本上就是從鏡頭的中心點(diǎn)到感光元件平面上所形成的清晰影像之間的距離。

鏡頭的焦距決定了該鏡頭拍攝的被攝體在CMOS上所形成影像的大小，假設(shè)以相同的距離面對(duì)同一被攝體進(jìn)行拍攝，那么鏡頭的焦距越長(zhǎng)，則被攝體在感光元件上所形成的影像就越大。

例如，使用100mm鏡頭所拍攝的影像，其高度和寬度都是在同一架照相機(jī)上使用50 mm鏡頭所拍攝影像的2倍;400 mm鏡頭產(chǎn)生影像的高度和寬度是100mm鏡頭的4倍。

定焦鏡頭（相對(duì)隨后將介紹的變焦鏡頭而言）都具有由其光學(xué)系統(tǒng)所決定的確定的焦距，確切地講，從鏡頭的中心點(diǎn)到聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)，投射在感光元件平面上的清晰影像之間距離的測(cè)量值就決定了焦距的長(zhǎng)度，這里所說(shuō)的無(wú)窮遠(yuǎn)是指聚焦非常遠(yuǎn)的被攝體（比如地平線）時(shí)鏡頭的距離設(shè)定值。

鏡頭的焦距可以英寸（in）、厘米（cm）或毫米（mm）為其計(jì)量單位。如果使用毫米作為鏡頭焦距的單位，25 mm近似等于1英寸。所以，50mm鏡頭大約是2英寸鏡頭，100 mm鏡頭差不多與4英寸鏡頭是一樣的。

一般情況下焦距越長(zhǎng)，鏡頭筒也越長(zhǎng)

我們已經(jīng)知道，進(jìn)入照相機(jī)的光量由鏡頭的圓孔即孔徑所控制，較大的孔徑可以比較小的孔徑接納更多的光線。

通過(guò)簡(jiǎn)單地測(cè)量孔徑的直徑就能夠確定鏡頭聚集光線的能力，在天文學(xué)中，通常也是使用這種方法對(duì)望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行比較。

但是在攝影中，我們不能僅僅對(duì)進(jìn)入照相機(jī)的光線多少感興趣，我們真正關(guān)心的是到達(dá)CMOS的光線究竟有多少，這將部分地取決于鏡頭至感光元件的距離長(zhǎng)短。

鏡頭距感光元件越近，到達(dá)感光元件的光線越強(qiáng);反之，鏡頭距感光元件越遠(yuǎn)，則到達(dá)感光元件的光線越弱。這是簡(jiǎn)單的常識(shí)?；貞浺幌拢嗄愕哪槻繋子⒋邕h(yuǎn)的閃光燈所發(fā)出的炫目閃光，與1英里遠(yuǎn)的同一閃光燈所投射出的微弱發(fā)光相比，哪個(gè)看上去更明亮？

此外，對(duì)于兩支孔徑相同的鏡頭，只要其孔徑相同，進(jìn)入照相機(jī)的光量必然相同。如果兩支鏡頭距感光元件的距離也相同，那么到達(dá)感光元件的光量必然也相同。但是，如果一支鏡頭比另外一支鏡頭距感光元件更近（即焦距不同），結(jié)果會(huì)怎樣呢？

短焦距鏡頭的長(zhǎng)度相對(duì)于長(zhǎng)焦距鏡頭的長(zhǎng)度要短一些（感覺(jué)是廢話），由于短焦距鏡頭的長(zhǎng)度比較短，這也就意味著它距感光元件比較近，那么它與長(zhǎng)焦距鏡頭相比，就會(huì)讓更多的光線到達(dá)感光元件。

因此，改變到達(dá)感光元件光量的一種方法就是改變鏡頭的焦距。焦距越短，到達(dá)感光元件的光量越多。但是，改變到達(dá)感光元件光量的另外一種方法是什么呢？人們或許會(huì)想到改變同一支鏡頭的孔徑大小，孔徑越大，到達(dá)感光元件的光量就會(huì)越多。

糊涂了吧？如果每次拍照時(shí)不得不考慮兩個(gè)變量——焦距和孔徑來(lái)計(jì)算曝光是不是會(huì)讓人神經(jīng)錯(cuò)亂？幸虧設(shè)計(jì)了這樣一種體系，它把兩個(gè)變量綜合成了一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字。這個(gè)體系就是我們已經(jīng)熟悉了的f值體系。應(yīng)用這一體系后，所有必須了解的有關(guān)到達(dá)感光元件光量的因素只是一個(gè)數(shù)字?？紤]曝光時(shí)，不必計(jì)算焦距和孔徑的關(guān)系，f值已將這些變量結(jié)合為一個(gè)單一的數(shù)，感謝蒼天??！

例如，f/8的孔徑就代表到達(dá)感光元件的一個(gè)確定的光量。這一數(shù)字已經(jīng)把鏡頭的焦距和孔徑的大小兩項(xiàng)因素考慮在內(nèi)了，任何兩支將孔徑設(shè)置為f/8的鏡頭，它們讓感光元件所接納的光量都是完全相等的。

類似地，f/16所代表的是到達(dá)感光元件的另外一個(gè)光量，它同樣也包括了焦距和孔徑的因素，任何兩支孔徑設(shè)置為f/16的鏡頭，讓感光元件所接納的光量都是一樣的。

所有的f值都是如此，這一體系用簡(jiǎn)單的單個(gè)數(shù)字解決了人們?cè)谠O(shè)置曝光量時(shí)所要進(jìn)行的計(jì)算難題?，F(xiàn)在人們所要做的就是讓測(cè)光表告知對(duì)任何鏡頭使用哪個(gè)f值，然后據(jù)此對(duì)鏡頭進(jìn)行設(shè)置。

所以，如此美妙的f值體系給人們提供了一種不必顧及所使用的照相機(jī)和鏡頭，而計(jì)算正確曝光量的方法。f/8就是f/8，不用考慮照相機(jī)或鏡頭;同樣地，f/16就是f/16。在此，f值成為攝影師所必需的工具。

圖中的這兩支鏡頭，二者具有相同的焦距，都是135mm。但是，銀白色的這支鏡頭的最大孔徑是f/3.5，而另一支則能夠開(kāi)大到f/1.8。為了接納更多的光線，f/1.8鏡頭具有更大的直徑