攝影入門之——搞懂焦距和孔徑的關系

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鏡頭光量的方法。利用改變鏡頭孔徑大小的方法，可以達到這一目的，孔徑就是由可變光圈（葉片組）在鏡頭中央產生的圓孔。

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

如果你的鏡頭上面沒有這些f制光圈數字，也沒必要煩惱，有些自動鏡頭已經簡化了此類標識，但了解和掌握這一概念對于攝影理論是有幫助的。

光圈好比是水龍頭，如果把它開大，就能有大量的光線進入;如果把它關小，就只會進入較少的光線

f值光圈數字具有什么意義呢？這是一組“不可思義”的數字，認識和運用它們可以更容易地控制曝光，其意義如下：開大一擋光圈，進入照相機的光量會加倍;縮小一擋光圈，光量將減半。

這個概念就這么簡單，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，在鏡頭上會找到一系列f值設定值，稱作f制光圈

我們在前面的討論中所涉及的速度只是所有鏡頭的一個特性，鏡頭的第二個特性就是焦距。鏡頭的焦距基本上就是從鏡頭的中心點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，假設以相同的距離面對同一被攝體進行拍攝，那么鏡頭的焦距越長，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上使用50 mm鏡頭所拍攝影像的2倍;400 mm鏡頭產生影像的高度和寬度是100mm鏡頭的4倍。

定焦鏡頭（相對隨后將介紹的變焦鏡頭而言）都具有由其光學系統所決定的確定的焦距，確切地講，從鏡頭的中心點到聚焦于無窮遠處時，投射在感光元件平面上的清晰影像之間距離的測量值就決定了焦距的長度，這里所說的無窮遠是指聚焦非常遠的被攝體（比如地平線）時鏡頭的距離設定值。

鏡頭的焦距可以英寸（in）、厘米（cm）或毫米（mm）為其計量單位。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，鏡頭筒也越長

我們已經知道，進入照相機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。

通過簡單地測量孔徑的直徑就能夠確定鏡頭聚集光線的能力，在天文學中，通常也是使用這種方法對望遠鏡進行比較。

但是在攝影中，我們不能僅僅對進入照相機的光線多少感興趣，我們真正關心的是到達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短。

鏡頭距感光元件越近，到達感光元件的光線越強;反之，鏡頭距感光元件越遠，則到達感光元件的光線越弱。這是簡單的常識。回憶一下，距你的臉部幾英寸遠的閃光燈所發出的炫目閃光，與1英里遠的同一閃光燈所投射出的微弱發光相比，哪個看上去更明亮？

此外，對于兩支孔徑相同的鏡頭，只要其孔徑相同，進入照相機的光量必然相同。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），結果會怎樣呢？

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

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

糊涂了吧？如果每次拍照時不得不考慮兩個變量——焦距和孔徑來計算曝光是不是會讓人神經錯亂？幸虧設計了這樣一種體系，它把兩個變量綜合成了一個簡單的數字。這個體系就是我們已經熟悉了的f值體系。應用這一體系后，所有必須了解的有關到達感光元件光量的因素只是一個數字。考慮曝光時，不必計算焦距和孔徑的關系，f值已將這些變量結合為一個單一的數，感謝蒼天啊！

例如，f/8的孔徑就代表到達感光元件的一個確定的光量。這一數字已經把鏡頭的焦距和孔徑的大小兩項因素考慮在內了，任何兩支將孔徑設置為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所代表的是到達感光元件的另外一個光量，它同樣也包括了焦距和孔徑的因素，任何兩支孔徑設置為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，這一體系用簡單的單個數字解決了人們在設置曝光量時所要進行的計算難題。現在人們所要做的就是讓測光表告知對任何鏡頭使用哪個f值，然后據此對鏡頭進行設置。

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和鏡頭，而計算正確曝光量的方法。f/8就是f/8，不用考慮照相機或鏡頭;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