【摄影基础知识】什么是光圈

学习摄影,一定听说过曝光三角,曝光三角分别指光圈、快门、感光度(ISO)。通俗来讲光圈就是镜头开口的大小,了解它的工作原理将帮助您用所需的景深和光线拍摄漂亮的照片。本篇文章不仅仅告诉你光圈影响景深,而是比较全面的从光圈的基本原理及光圈与焦距、星芒等方面来让你认识光圈,从而解除新手对光圈的疑惑,让你更好的利用光圈。

什么是相机光圈

光圈(英语:Aperture),是照相机上用来控制镜头孔径大小的部件,以控制景深、镜头成像质素、以及和快门协同控制进光量。有时也表示光圈值的概念。表达光圈大小用f值表示,对于已经制造好的镜头,不能随意改变镜头的直径,但是可以通过在镜头内部加入多边形或者圆型,并且面积可变的孔状光栅来达到控制镜头通光量,这个装置就叫做光圈,光圈f值=镜头的焦距/光圈口径。

镜头光圈

1.光圈装置

光圈是改变镜头开口的大小的装置,光圈大小调节是通过光圈装置内一组光圈叶片实现的。光圈叶片组合后在中央形成一个近似的圆形孔,调节叶片就可以调整圆孔的大小。圆孔越大,进入照相机并到达胶片的光线越多。当你使用自动模式拍照时,相机会根据光线条件自动调节光圈大小,在阳光明媚的晴天,光圈会比较小,而在夜间镜头光圈可能会开的比较大。

光圈的开合

光圈的数值用“f+数字”的组合表示,例如f/1.4、f/6.3等,数字越小,光圈越大,你可以将光圈值的数字理解为1/n的分数,那么分母越大值越小。如下所示:

数字越小,光圈越大

2.光圈的值

镜头光圈直径=焦距/光圈f数值(f/2.8光圈直径=50mm/f2.8=17.86mm,f/4光圈直径=50mm/4=12.5mm)。当然,进光量的大小与光圈上的数字不是呈线性的关系。举个例子,f1.4对f1.8光圈的进光量提升约为75%,而f3.5对f4.0的进光量提升只有28%。
光圈值差一档的概念:进光量差一倍,整档光圈之间相差1.4倍。光圈的档位设计是相邻的两档的数值相差1.4倍(2的平方根1.414的近似值)相邻的两档之间,透光孔直径相差根号2倍,透光孔的面积相差一倍, 底片上形成的影像的亮度相差一倍,维持相同曝光量所需要的时间相差一倍。这是由于圆的面积由公式πr2确定,因此面积的加倍使直径增加大约1.41。完整的光圈值系列为:1/1.0,1/1.4,1/2.0,1/2.8,1/4.0,1/5.6,1/8.0,1/11,1/16,1/22,1/32,1/44,1/64。上面说过光圈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,而且上一级的进光量刚好是下一级的两倍。例如光圈从F8调整到F5.6 ,进光量便多一倍,我们也说光圈开大了一级。F5.6的通光量是F8的两倍。同理,F2是F8光通量的16倍,从F8调整到F2,光圈开大了四级。此外许多数码相机在调整光圈时,可以做1/3级的调整。

光圈有什么用

1.光圈控制曝光及景深

光圈有助于控制曝光 , 就像一个大窗户让更多光线进入房间,大光圈(低f值)会使照片曝光充足,如果照片看曝光不足,则需要调大光圈来纠正曝光。但是,光圈不仅可以控制图像的亮度或暗度,还可以让摄影师创造性地控制图像的焦点和模糊程度,既景深。你可能已经看过像这样的模糊背景的肖像作品:


阿富汗少女——steve mccurry

并拍摄像这样的大幅景观的清晰照片:


祁连山的黄昏—— repis

这两张照片有什么区别?光圈大小的不同。大光圈(小f值)会产生模糊的背景,而小光圈(大f值)会使照片更多的保持对焦,既大光圈小景深,小光圈大景深。合理的设置光圈,可以使你能够对图像进行创造性创作。如果背景中有一些东西分散注意力,大光圈将有助于模糊这种分散注意力使主体更加突出。另一方面,如果整个场景都很壮观,那么小光圈将有助于很清晰的保留更多美景。

2.关于光圈的散景与星芒

光圈叶片数和散景。大光圈的美丽散景,是不少摄影之友追求的影像美感,不管用于小品、人像还是夜景都能有很棒的效果,且散景的极致在于「奶油」般的光斑,圆润且边缘还有渐晕效果。能否拍摄出这样美丽的散景,最主要取决於镜头本身的光圈叶片数,光圈叶片多,即便缩小光圈,依然能制造出圆形的散景光点。不过,光圈叶片数也不是越多越好,太多的话会影响镜头的运作速度,也会增加镜头制作成本。目前市上的镜头商品多以5~9片为主,且依据光圈叶片本身的形状不同,即便拥有同样的光圈叶片数,也不一定制造出一样效果的散景光斑。有的镜头规格会特别标示使用「圆形光圈叶片」,表示这颗镜头从最大光圈缩小个2~3级也能拍出圆圆的散景效果。
光圈根据光圈叶片多少会产生星芒。此外,光圈叶片数量亦关系到强光延伸的星芒数量,当光圈叶片数量为奇数时,拍出来的星芒将会是光圈叶片数的两倍,若是偶数的话,则和光圈叶片数相同。据摄影前辈的说法是,双数片数的光圈叶片拍出的星芒较粗,单数片数的则又细又清晰。

3.光圈与焦距的关系

镜头的最大光圈会影响自动对焦系统的能力,也会影响到实际能够获得哪一些自动对焦点。自动对焦系统需要光线才能运作,因此在极弱的光线环境里会有困难。你需要去了解在拍摄时相机和镜头是如何互相配合的。当你将镜头安装在相机上的时候,相机会将镜头里的光圈打开至最大,让最多的光线穿透镜头,这有助于相机对焦。在按下快门释放按钮时,相机将光圈调节至合适曝光所需的值,然后释放快门并将图像记录下来。例如,假设是在明亮的阳光下拍摄,使用的是24–70mm f/2.8 镜头,曝光设定为1/500s、 f/8.0、ISO 400,相机就会先将光圈设定为f/2.8,而就在释放快门的时候将光圈从f/2.8 调整至f/8.0。待拍下照片后,相机再次将光圈打开至f/2.8,让最大数量的光线进入相机。在使用光圈可变的镜头时,最大光圈会根据焦距的变化而改变。相机仍然会尽可能地保持最大的光圈,但会根据焦距而有所改变。有些镜头允许你以非常大的f / 1.8光圈进行拍摄,而有些则不允许你低于f / 3.6,。比如,如果使用的是70–300mm f/4~5.6 镜头,相机就会在70mm时将光圈打开至f/4.0,而在300mm时则是f/5.6。变焦镜头的结构使得难以放入大光圈,因此许多变焦镜头将具有更窄的光圈范围。另一方面,由于定焦镜头没有变焦功能,因此可以轻松安装f / 1.8这样的大光圈。

Tips:使用大光圈(像f/1.4、f/1.8、f/2.8等等),会造成以下的效果:
1.增加曝光:在拍摄人像、浅景深、或是于暗黑环境下手持拍摄,在同一快门时间下,大光圈可以让更多光线进入相机,从而令曝光增加,相片变亮;
2.凝固时间:因为进入的光线增加,快门可以变更快,令飞快移动的物件可以「凝固」下来,例如拍摄野生动物,奔跑的运动员;
3.景深变浅:这也许是大光圈其中一个很有用的用处 ,让对焦的主体从背景突显出来,使得照片主题突出,引人瞩目;

如何设置光圈

相比曝光三角中的快门和ISO,光圈可以控制景深和曝光,同时对于感光度ISO来说它的值越低越好,过高的ISO会使照片产生噪点,而快门控制对不同的拍摄条件有最低安全快门限制,因此光圈是在曝光三角中最常调节的参数。下面列出了一些常用场景中光圈的使用原则。

光圈优先模式:大多情况下摄影师会使用光圈优先模式来进行拍摄,这种模式可以使你在不知道ISO和快门速度是多少情况下仍能正确曝光照片。光圈优先模式是一种半自动相机设置,允许用户控制光圈,同时自动选择其余的曝光设置。在大多数相机上,光圈优先模式可通过模式转盘上的“A”或“Av”下找到它并且通过移动相机右上方的后拨盘调节光圈优先模式下的光圈 。在光圈优先模式下,您可以仅设置光圈,以控制景深,同时相机自动选择快门和iso的大小。

使用光圈时注意事项

在理解了光圈的原理及用途后,在我们使用光圈时也需要注意一些问题。

1.巧用曝光补偿

在一些情况下,如逆光摄影、拍摄主体本身反射率过高或过低、光线特别弱的条件下拍摄动体等情况下相机曝光不准确。这时候如果你使用光圈优先模式拍摄,你的光圈值和ISO已经设置好,在相机选择剩余设置的情况下,曝光补偿是一种简单而有效的方法。这时候你只需要调整曝光补偿参数(它将改变你的快门时间),就可以使得照片正确曝光。每个照相机的控制不同,但通常使用+/-符号按钮配合相应的转盘进行调整,正数会使照片变亮,而负数会使图像变暗。

2.合理利用大光圈

使用大光圈,非焦点的模糊背景和对焦点的锐利主体之间存在很大差异,而使用小光圈时,拍摄对象的清晰度与背景的清晰度之间的差异要小得多。不少朋友喜欢大光圈,就是喜欢它容易拍出漂亮浅景深效果的感觉,且即便在光线不足的情况下也能很好的收光。然而大光圈也不是什么都好,有时候大光圈造成景深过浅的同时时,容易出现对焦失准的问题,由于景深太浅,对焦后若稍微移动,容易导致被摄物移出景深范围的情况,导致没对到焦的问题。如果你打算使用f / 2.8的这样的大光圈:首先,你应该对自动对焦功能充满信心,既学习如何使用单点自动对焦,并在拍摄对象难以聚焦时避免超大光圈,例如快速动作。其次,要知道距离也在景深中发挥作用,离主体越近,背景就越模糊。这意味着即使你想要一个模糊的背景,如果你正在拍摄一张微距照片(或近距离照片),请使用更小的光圈。如果在微距照片上使用大光圈,则很少有拍摄对象完全对焦。如果你拍摄对象很难对焦,也许是因为它们快速移动或者你非常接近。这时候你要调小光圈来适应拍摄。

另外,一般镜头光圈开到最大时,即为「开放光圈状态」时,画质可能会略显松散而不够锐利,通常可再缩小3级左右,得到的画质会最好。同时光圈过小一样会有相对的问题产生,那就是光线绕射的情况。由于光通过小光圈时,容易造成波动叠加,形成亮暗相间的波纹,影响成像画质。一般镜头光圈小于f/11后,解析度会开始逐渐变差,且到f/22左右,画质低劣的现象将显而易见,此外小光圈也会使感光元件上的黑点尘埃之类的更容易影响画面,因此一般不建议将光圈缩至f/11以下。因此一般的原则是开放光圈状态下缩小3级左右可获得最佳画质,缩光圈最好不要缩过f/11。但这只是相对而言,我们还是要根据拍摄条件在可接受的范围内大胆尝试。

2.大光圈镜头的跑焦问题

镜头跑焦最常出现在大光圈的镜头上面,像50mm F1.0、85mm F1.2等等镜头,在全开最大光圈下,偶尔会出现失焦的情况,由于镜头的光圈值非常大,景深很浅,因此自动镜头在对焦环的位置就需要非常精细,对焦差距仅仅零点几毫米,都会被放大几十几百倍,最终导致失焦。100%的解决方法有两个,就是缩小光圈或者实时取景放大对焦。缩小光圈以后,景深变大,清晰的方位更广,对焦的精度要求就没有这么高,更加容易对上焦,牺牲了大光圈。想要在最大光圈下进行精确的对焦,方法就是打开手动对焦模式,使用实时取景功能,点击放大,转动对焦环进行手动对焦,调整到恰当的对焦点。

Tips:为了真正获得失焦的背景,既浅景深,你可以选择50mm f / 1.8这个镜头,它以最大的性价比实现你拍摄虚焦照片的需求,售价大概在700RMB左右。

看完以上的介绍,对什么时候使用大小光圈应该会有进一步的了解,但任何时候我们都要理论联系实际,你须多拍摄,多思考,多练习,多尝试后才会有所领悟、进步,一起努力吧!


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