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为什么F越大光圈越小,F2\2.8\4等数字怎样计算?

发表于 2022-11-27 23:44:27 来源:抱玉握珠网

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  本文来自微信公众号:摄影研修社

  为什么 F 越大光圈越小,字样F2\2.8\4 等数字怎样计算?常常有朋友弄不明白光圈的计算本质,今天我从最基本的大光等数概念讲一讲,看看光圈数值是字样怎么计算出来的。

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  咱们先从基本的计算概念入手:镜头可以纳光,拍照时镜头先纳光,再将光线传送到 CMOS 上成像。镜头纳光的多少就可以影响照片的明暗程度。

  人们用“相对孔径”来表示一个镜头纳光的多少,相对孔径就是“有效孔径 ÷ 焦距”。

  没错,焦距和孔径都会影响进光量,现在知道为什么长焦镜头的光圈都小了吧。

  镜头上也都标注着“相对孔径”的大小,比如 1:2,意思就是这个镜头的最大相对孔径是 1:2,是一支恒定光圈镜头。再比如 1:2.8~4,一般就是最短焦距时的最大相对孔径的 1:2.8,最长焦距时的最大相对孔径的 1:4。

  下图是 1:4-5.6 的相对孔径

  我们平时看到的 F 值以及 f / 值,都是“光圈系数”,光圈系数就是相对孔径的倒数,也就是“焦距 ÷ 有效孔径”。

  相对孔径是 1:2.8 的话,对应的光圈系数就是 F2.8 或 f / 2.8,把分数变成整数,看着简洁多了。

  例如针对 50mm 的标准镜头而言,最大的通光直径为 29.5mm,其最大相对孔径的计算值为 29.5mm÷50mm=1:1.7。其最大光圈的计算值为 50mm÷29.5mm=F1.7。也可以理解为将通光直径设为 1,焦距就对应 1.7。

  F 值越大,光圈越小,进光量越小;F 值越小,光圈越大,进光量越大。

  常见的光圈数值有 F1.4、F2、F2.8、F4、F5.6、F8 等大小,每个光圈相邻 1 挡,进光量为 2 倍关系。

  F1.4 比 F2 大 1 档,F1.4 的进光量是 F2 的两倍。放在实际应用中,F1.4、10s、ISO100 拍出的亮度等于 F2、10s、ISO200 也等于 F2、20s、ISO100。

  除了相邻 1 档的光圈,还有相邻 1/3 档的光圈,如 F5.6、F6.3、F7.1、F8,每档光圈的进光量相差 1/3 倍,可以更加灵活的控制曝光。假如你使用了快门优先模式拍摄,ISO 也设置了固定数值,只有光圈是相机自动。当前相机给出的光圈数值是 F6.3,你用曝光补偿增加 0.3EV 的曝光值,相机就会把光圈设置为 F5.6。

  那么,1.4、2、2.8 这样的数字是怎么计算出来的呢?

  假如我们正在用上面那支 50mm 镜头拍照,现在是光圈 F1.7。想要增大一档光圈,就要把通光圆的面积变为原来的 0.5 倍。圆的面积是 πr²,让面积成原来的 2 倍(2πr²),就要把 r 变成原来的√2 倍,约等于乘 1.414。

  所以,光圈数值就变成了 50÷(29.5×1.414),变形得到(50÷29.5≈1.7)÷1.414。因此,相邻一档(2 倍)的光圈数值相差 1.414(√2)倍。相邻 1/3 档(1.3 倍)的光圈数值相差√1.3 倍。F2×√2 是 F2.8,F2.8×√2 是 F4,F5.6√1.3 是 F6.3。

  你明白了吗?

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