光圈（Aperture）

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• 定义

       光圈，英文名Aperture[ˈæpətʃɚ]。

       光圈是一个用来控制光量的装置，这里的光量指的是光线透过镜头进入机身内感光面的量，它通常在镜头值内。对于已经制造好的镜头，我们是不可能随意改变镜头的横截面直径，但是我们可以通过在镜头内加入多边形或圆型，且面积可变的孔状光栅来达到控制镜头通光量，这个装置就是光圈。简单地说，我们把相机镜头内由多片金属叶片互叠组成的可变孔径的光栅叫做光圈。

        

 • F值

       我们用F值来表达光圈大小。光圈F值 = 镜头的焦距 / 镜头光圈的直径

       从上面的公式可知：要达到相同的光圈F值，长焦距镜头的口径要比短焦距镜头的口径大。

       完整的光圈值系列如下：F1.0，F1.4，F2.0，F2.8，F4.0，F5.6，F8.0，F11，F16，F22，F32，F44，F64。这些档位设计是相邻两档的数值相差1.4倍（√2的近似值1.414），即相邻的两档之间，透光孔直径相差√2倍，透光孔的面积相差1倍， 底片上形成的影像的亮度相差1倍，维持相同曝光量所需要的时间相差1倍。光圈F值越小，通光孔径越大，在同一单位时间内的进光量便越多（根据公式，焦距固定之后，光圈直径越大，F值越小）。例如：光圈从F8调整到F5.6，进光量便多1倍，也说光圈开大了1级；F5.6的通光量是F8的两倍；F2是F8光通量的16倍，从F8调整到F2，光圈开大了4级。

      

• 光圈和景深的关系

       光圈越大，景深越小；光圈越小，景深越大。如下图所示：

• 总结

1. 光圈F值公式：光圈F值 = 镜头的焦距 / 镜头光圈的直径

2. F值系列：F1.0，F1.4，F2.0，F2.8，F4.0，F5.6，F8.0，F11，F16，F22，F32，F44，F64

3. 相邻两档的数值相差√2倍，透光孔直径相差√2倍，透光孔的面积相差1倍， 底片上形成的影像的亮度相差1倍，维持相同曝光量所需要的时间相差1倍

4. 焦距固定之后，F值越小，通光孔径越大，在同一单位时间（快门速度不变）进光量就越多，画面就越亮；反之画面就越暗。

5. 光圈越大景深越小，光圈越小景深越大。

焦距（Focal Length）

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       焦距，英文名Focal Length，也称为焦长，通常记为f。

• 光学定义

       焦距，是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式，指平行光入射时从透镜光心到光聚集之焦点的距离。焦距涉及相关的概念有：

       物距：物距就是指物体到透镜光心的距离，用英文字母u表示。

       像距：像距是像到平面镜或透镜的光心之间的距离，用英文字母v表示。

       光轴：光束的中心线或光学系统的对称轴。当入射光束绕此轴转动，不应有任何光学特性的变化。

 

▶ 成像公式

       1/u + 1/v = 1/f，其中物距u恒为正值；像距v的正负由像的实虚来确定，实像时v为正，虚像时v为负；凸透镜的f为正值，凹透镜的f为负值。

       公式可以变形为：f = uv / (u+v)，u = vf / (v-f)，v = uf / (u-f)

▶ 成像规律

• 摄影定义

       从镜片中心到底片或CCD等成像平面的距离。照相机的镜头效果（多片透镜组合）就相当于一个凸透镜，胶片或数码相机的感光器件就处在这个凸透镜的焦点附近，因此胶片与凸透镜光心的距离约等于这个凸透镜的焦距。焦距涉及相关的概念有：

       弥散圆：物点成像时，由于像差，其成像光束不能会聚于一点，在像平面上形成一个扩散的圆形投影，成为弥散圆。在焦点前后，光线开始聚集和扩散，点的影象变成模糊的，形成一个扩大的圆，这个圆就叫做弥散圆。

       景深   ：在聚焦完成后，在焦点前后的范围内都能形成清晰的像，这一前一后的距离范围，便叫做景深。当准确调焦之后，在像平面上只有该调焦物平面处的物体才能结成最清晰的影像。而位于调焦物平面前后景物的影像都不是最清晰，其中离调焦物平面越近，其清晰度相对就越高；而离调焦物平面越远者，其清晰度相对也就越差。即随着物体逐渐远离调焦物平面，其影像清晰度逐渐下降。当物体远离至一定程度后，甚至会使人的视觉上产生逐渐模糊的影像。因此，在景物空间中，位于调焦物平面前后一定距离内的景物，还能够结成人视觉上认为相对清晰的影像。上述位于调焦物平面前后的能结成相对清晰影像的景物间之纵深距离，也即能在实际像平面上获得相对清晰影像的景物空间深度范围，称为景深。

       近点   ：调焦物平面后能结成相对清晰影像的景物间之纵深距离。

       远点    ：调焦物平面前能结成相对清晰影像的景物间之纵深距离。

       前景深：近点到调焦物平面的距离。前景深是总景深1/3。

       后景深：远点到调焦物平面的距离。后景深是总景深2/3。

       离焦量：当对被摄主体平面调焦时，成像器件实际位置相对理想像平面位置之间的偏差，称为调焦时的离焦量。

       焦深   ：在被摄主体平面和摄影镜头的位置确定后，为保持被摄主体所成影像的相对清晰，所容许的成像器件向某个方向的纵深位置的离焦量，称为焦深。

       近点距离：近点到透镜中心的距离。

       远点距离：远点到透镜中心的距离。

 

• 焦距和景深的关系

       焦距越长，景深越小，焦距越短，景深就越大。

• 焦距和成像大小的关系

       焦距长短与成像大小成正比，焦距越长成像越大，焦距越短成像越小。

• 焦距和视角大小的关系

       镜头焦距长短与视角大小成反比，焦距越长视角越小，焦距越短视角越大。

 

• 变焦环和定焦环

 

▶ 变焦环

       通过旋转变焦环即可使镜片移动来放大与缩小需要拍摄的景物，即改变镜头的焦距来改变照片的视角、被摄主体的大小、各个主体间的透视关系。光学变焦倍数越大，能拍摄的景物就越远。

▶ 对焦环

       通过手工转动对焦环来调节相机镜头从而使拍摄出来的照片清晰的一种对焦方式，即改变成像最清晰的平面到镜头的距离。也就是说，调节对焦环来保证被摄主体是清晰的。

       在相机自动对焦期间，镜头前部对焦环将在对焦期间旋转，请勿触摸旋转部分，否则容易对镜头造成损伤。自动对焦完成后，即可手动转动对焦环来微调对焦，无需将对焦模式切换成MF即可操作。

• 超焦距

       当镜头对焦在无穷远时，景深前界（离镜头最近清晰点）到镜头的距离称之为超焦距。超焦距点指的是使用某一焦段和光圈，对焦后仍然能保持从焦点到无限远区域内的物体清晰的最近一点。换句话说，当镜头对焦在这个超焦距点时，从这个超焦距点到相机一半的距离开始到无穷远都是清晰的（对焦在超焦距点而不是对焦在无穷远处可以利用上浪费的前景深）。

 

       对焦在超焦距点和对焦在无穷远处是有区别的，对焦在无穷远处是为了获得比较大的前景深，而对焦在超焦距点不仅可以获得更对焦无穷远处一样景深的后景深，还可以获得部分前景深。

      

 

       景深通常都是有范围的，使用超焦距可以弥补部分丢失的前景深。

        

       如果相机镜头没有景深刻度，那么可以利用景深的特性，即后景深要大于前景深，且是前景深的两倍。那么我们可以对着画面下方的三分之一进行对焦后再构图，这样拍摄出来的画面也就自然达到了全景深的效果。一般的操作方式如下：

       方法一：首先在镜头自动对焦状态下对准取景框下三分之一的位置半按快门对焦，待出现准焦的“哔”一声后，依旧半按快门不放，然后抬高相机重新构图后再全按下快门即可。
       方法二：首先在镜头自动对焦状态下对准取景框下三分之一的位置准焦，然后小心地将镜头上的对焦开关由自动AF位置拨向手动MF位置，只要不触摸对焦环，镜头将一直保持着这个对焦距离。此后无论你以后怎样构图，甚至多次拍摄都可以放心进行了。

快门（Shutter）

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       快门，英文名Shutter，快门速度单位为秒（s）。

• 定义

       快门是摄像器材中用来控制光线照射感光元件时间的装置。快门是照相机中的一个重要组成部分，它的结构、形式及功能是衡量照相机档次的一个重要因素，一般而言快门时间的范围越大越好。快门速度越快，越适合适合拍运动中的物体，可轻松抓住急速移动的目标；不过如果要拍的是夜晚的车水马龙，快门的速度就要减低，快门时间就要拉长，常见照片中丝绢般的水流效果也要用慢速快门才能拍出来。快门涉及相关的概念有：

       快门速度：快门速度单位是秒，常见的快门速度有：1，1/2，1/4，1/8，1/15，1/30，1/60，1/125，1/250，1/500，1/1000，1/2000等。相邻两级的快门速度的曝光量相差1倍（进光时间相差1倍），我们常说相差1级。例如1/60比1/125的曝光量多1倍，即1/60比1/125速度慢1级或称低1级。快门速度常记为T3，定义为快门由全开到全关的时间。

       时滞时间：相机在不使用对焦锁定功能同时保证在自动对焦工作状态下，从按下快门释放按钮到开始曝光的这段时间称为快门时滞时间。

       安全快门：安全快门速度是焦距的倒数，也就是安全快门速度=1/ (焦距 * 焦距转换系数）。时间如果低于这个值，就很容易因手的晃动，而让画面变的很模糊。实际使用中当发现正常拍摄出来的照片模糊不清时，就有可能快门值低于当前安全快门，那么可以适当调整快门值来重新拍摄。

       快门延迟：相机按下快门，这时相机自动对焦、测光、计算曝光量、选择合适曝光组合、…、进行数据计算和存储处理等所需要的时间称为快门延迟。快门延迟时间常记为T1，定义为快门由接到动作的命令一直到快门叶片开始遮住光路的时间。

       等效曝光：等效曝光时间通常记为Te，算法为：Te=T1+0.5*T3

       B快门：当快门纽按下时，即开启快门，直到放开快门钮，才将快门关闭。

       T快门：与B快门功能一样，只是于第二次按下快门纽才将快门关闭。

       X快门：通常是指闪光灯同步开启。

 

• 曝光量计算

       通常所说的增加或减少n级曝光，指的是当前曝光量乘以（或除以）2。当ISO固定时候：

       增加n级曝光：光圈值 / (n* √2) 或 快门值 * (2 * n)

       减少n级曝光：光圈值 * (√2 * n) 或 快门值 / (2 *n)

       比如这个曝光组合(1/125s，F16，ISO 100)和曝光组合(1/250s，F16，ISO 100)相差1档，和曝光组合(1/125s，F8，ISO 100)相差2档。

 

ISO感光度（Photosensibility）

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       感光度，英文名Photosensibility。ISO这里并不是感光度的意思，而是指国际标准化组织（International Organization for Standardization），该组织对感光度做了量化规定，对胶片感光度的描述通常用ISO 25，ISO 100，ISO 200等等来表示，数字越大，胶片感光的速度越快，胶片上成像的颗粒感就越强。

• 定义

       感光度是胶片对光线的化学反应速度，也是制造胶片行业中感光速度的标准。数码相机的感光度是一种类似于胶卷感光度的一种指标，实际上数码相机的ISO是通过调整感光器件的灵敏度或合并感光点来实现的，也就是说是通过提升感光器件的光线敏感度或合并几个相邻的感光点来达到提升ISO的目的。

       感光度通常用ISO 25，ISO 100，ISO 200，ISO 400，ISO 800，ISO 1600等等来表示，并且数值越大，感光度越高，胶片感光的速度越快，胶片上成像的颗粒感就越强；反之，数值越小，感光度越低，胶片感光的速度越低，胶片上成像越平滑细腻。

• 感光度等级

▶ 低感光度

       ISO50以下为低感光度。在这一段可以获得极为平滑、细腻的照片。

▶ 中感光度

       ISO100~200属于中感光度。

▶ 高感光度

       ISO400以上是高感光度在这一段噪点明显，使用这样的设置，拍摄的题材内容的重要性，往往超过了影像的质量，毕竟有的时候拍摄的条件太差，拍到一张质量稍差的照片，总比根本捕捉不到影像好。

光圈、快门、感光度

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• 助记图

曝光模式

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• 程序曝光模式（P）

▶ 模式定义

       程序曝光模式，是一种曝光控制模式，相机会根据程序设定，自动选择最合适的快门速度以及光圈大小。通常选择程序模式时，相机会自动选择一档较高的快门速度，同时选择中档光圈值拍摄。当照度较强时，自动收缩光圈直到最小值或继续提高快门速度；当照度较低时，相机会针对现场实际亮度逐步开大光圈，当光圈几乎无法开大时，相机会自动降低快门速度以满足低照度下曝光的需要，当快门速度已降低到1/30秒左右，如照度依旧较低，有些相机会自动开启（或提示启用）闪光灯补光以满足曝光需要，有些相机则在选择最大光圈基础上，继续降低快门速度以满足低照度下长时间曝光的需要。 

• 光圈优先模式（A or AV）

▶ 模式定义

       光圈优先模式，是一种曝光控制模式，是指由机器自动测光系统计算出曝光量的值，然后根据你选定的光圈大小自动决定用多少的快门。手动设置光圈值，由测光结果自动调整快门速度，一般用来拍摄静物和控制景深。该模式下光圈可手动调节，快门不可手动调节。

▶ 使用经验

       http://www.fsbus.com/danfanrumen/20594.html

       ♥ 基本规律

       → 拍人像

       白天使用大光圈，低感光度；夜晚，大光圈，高感光度。大光圈有利于控制景深，突出人物，获得背景或前景虚化的效果。

       → 拍风景

       白天使用小光圈，低感光度；夜晚，使用三脚架：小光圈，高感光度；不使用三脚架：大光圈，高感光度。小光圈有利于获得大的景深，低感光度利于获得细腻的效果。在没有三脚架的情况下，为了使快门不低于安全快门，只能提高感光度或使用大光圈来拍摄。

       ♥ 基本步骤

       1. 设定ISO值

       如果光线充足，可以使用低ISO来保持相片质量，例如ISO 50，ISO 100，ISO 200；如果环境偏暗，使用适当提高ISO，例如ISO 800，ISO 1600，ISO 3200。

       2. 设定光圈

       如果光线充足，可以使用小光圈，F8-F11是最佳的光圈值；如果光线偏暗，则放大光圈，如F2.8-F4。如果要拍出浅景深效果，例如人像，放大光圈；否则缩少光圈，例如拍风景。

       3. 检查快门

       如果快门偏慢，甚至低于安全快门，应按情况提升ISO，或是放大一点光圈，直至快门提升至安全水平。

• 快门优先模式（S or TV）

       快门优先模式，是一种曝光控制模式，是指由机器自动测光系统计算出曝光量的值，然后根据你选定的快门速度自动决定用多少的光圈大小。手动设置快门速度，由测光结果自动调整光圈大小，一般用来拍摄运动的物体。该模式下快门可手动调节，光圈不可手动调节。应当针对不同的场合使用不同的快门值，特别在一些水流、瀑布上的拍摄，不同快门值能得到不同的效果。

• 手动曝光模式（M）

        手动曝光模式，是一种曝光控制模式，该模式下摄影者需要自己调节拍摄参数（光圈大小、快门速度、感光度）来进行拍摄。手动曝光模式是最自由、最灵活的曝光模式。当有一定摄影经验之后，手动曝光模式在光线较为复杂或拍摄场景存在较大的反差的情况下，它有着不可替代的作用。

▶ 夜景拍摄

       • 相机架在三脚架上（关闭防抖）；
       • 首先拍摄模式调到光圈先决模式(Av mode)，这一步我们要先作测光拿一个参考值；
       • 关闭自动ISO ；
       • 把光圈设定为f/8-f/11中任何一个，ISO设定为最低值，如ISO100或200；
       • 大约构图，然后找出相机给你的快门值。这样你将会有一个光圈、快门、ISO的组合。例如：光圈f/8、快门5秒、ISO100；
       • 把相机的拍摄模式调较到手动模式（M-mode），输入上面的光圈、快门和ISO值，构图后拍摄；
       • 观看拍出来的画面，若果想相片光一点便调慢快门，想暗一点的便调快快门便可。

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