11、谈谈照相机镜头的相对口径

1、谈谈照相机镜头的相对口径摄影初学者数码摄影指南之十一静观云涛撰文/ 摄影 /绘图对于镜头相对口径， 我主要讲感光力、 相对口径、 光圈系数与通光量的关系、 视角等几方面的内容， 主要以单反相机和独立镜头为主，当然对湖上欢歌光圈：f/6.3 快门：1/800秒 焦距：350mm于袖珍数码相机也有指导意义。对于摄影初学者来说，这一讲可能有些枯燥，但是，大家多 掌握一些摄影基础知识，对于今后的摄影技术水平的提高是有很 大帮助的1感光力感光力是指镜头的最大通光能力。 一个镜头，感光力的强弱，决定于镜头的口径和焦距。从无限远射来的平行于镜头主轴的光 线，通过镜头前镜时的光束直径， 即为通常说的镜头口径，

2、如图:口径越大，影像的亮度越高。但是，镜头焦距越长，影像的 亮度越低，因为，焦距长，成像大，光线被分散了。因此，镜头 的感光力常以镜头的最大口径与焦距的比值来表示。例如，某镜头的最大口径是25mm焦距是50mn则该镜头的感光力是1： 2。 如果镜头口径不变，而焦距变为 100mm其感光力就是1: 4 了。可以看出 1：2的镜头的感光力比 1：4 的镜头感光力要大， 这里的 1： 2，就是这个镜头的感光力，这个 1：2，就是镜头的 最大相对口径，统称为有效口径。目前世界上高感光度的镜头已经不稀罕， 特别是 135 型的照 相机， 1：1.4、1：1.2 的镜头已经很多，佳能甚至还生产了1：1 的

3、标准镜头。这种高感光度的镜头价格很高，但通光量高，在 曝光方面很有优势。高山雾淞 光圈：f/6.3 快门：1/60秒 焦距：150mm2、相对口径有效口径仅仅适用于光线较弱的时候，如果所拍摄的景物亮度很高，那就会曝光过度。自然界的景象明暗差别很大，因此，摄影不仅仅需要大口径，也需要小口径。为了便于控制镜头透过光线的数量， 于是人们在镜头中间设置了口径可变的光圈。 光圈 由若干金属片组成， 能任意缩小和扩大， 以适应不同的光线要求。光圈的大小，以光孔直径与焦距之比来表示， 分为若干等级， 这样就出现了一系列由大到小的镜头口径， 这种可变的口径叫相 对口径。相对口径的表示方法是用 f 来表示， f

4、 又被称作光圈系数。一个 f 为 8 的相对口径， 就是该级口径的光孔直径是镜头焦距的 1/8 ， 般把它写成f/8、f8或光圈& F系数的表示方法在国际上已 经标准化，一般是下列表示方法 ：F 系数： 1.4 2 2.8 4 5.6 8 11 16 223、f 系数（光圈）与镜头通光量的级差 f 系数（光圈系数）的标度与通光量：镜头都有多级光 圈，各级光圈的通光量都是根据口径的大小而定。 口径越大， 通 过的光线就越多。 但是，光圈的数字大小却与镜头实际口径的大 小相反，即光圈数字越大， 口径越小， 就是我们平常所说的“光 圈越小”，通过的光线就越少。例如光圈 2（f 2 ）和光圈

5、4（f 4 ），看字面， 2比 4小， 但实际上通光量光圈 2 要比光圈 4要多，也就是说，光圈 2的镜 头口径要比光圈 4 大。如果将光圈变成标准书写形式，写成 f/2和f/4，我们看，这就是个分式，f （焦距）是分子，而且是个 一定的常数，而分母越小，这个分子式就越大，所以我们很容易 的看出，f/2大于f/4。 不同的光圈（f系数）通光面积的比较：镜头各级光圈的通光量大小是以镜头口径的面积来计算的。在上图中，我们还是用光圈2和光圈4来做例子，就镜头的 实际通光量来做个比较。我们设定镜头的焦距是80mm根据f系数（光圈）=焦距/光孔直径，分别得出f/2的光孔直径是40mm 而f/4的光孔直径

6、是20mm它们各自的光孔面积是：f/2的面积=（40m叶2） 2X nf/4的面积=（20m叶2） 2X n所以：f/2 一f/4=（40mm一2）2 一 （20mm2）2=4:1即光圈f/2的通光量等于光圈f/4的4倍各级光圈系数（f系数）的通光量级差：f系数的标注有 一个规则，即光圈没缩小一级，通光面积就减少一半，通过的光线也就减少一半。如从f/2减小到f/2.8，后者的通光量是前者 的1/2。若再减小到f/4，通光量又比f/2.8 减小了 1/2。所以 f/4的通光量是f/2.8的1/4。这样，光圈系数就形成了一个阶 梯，由大到小，按比例逐级递减，如下表：光圈（f）22.8 二45.68

7、111622通光里11/21/41/8 1/161/321/641/128在上表中，任何一个f系数所通过的光线总是等于后一个 f 系数的2倍f系数（光圈）的应用：镜头的 f系数都标在镜头外部 的一个环上，这个环叫光圈调节环。 在摄影时，摄影者调节光圈 环，选好所需要的光圈，即可达到摄影的要求。当然，现在我们 所用的数码单反机大部分都是在相机上调节光圈大小了，袖珍相机更是如此。在拍摄时，光圈口径的大小对成像质量是有一定影响的，尽管这种影响并不是很大，特别是现代镜头更是影响很小。 像差主 要是出现在大口径时即大光圈时，一般是表现为边缘清晰度下 降，产生轻微变形。而光圈太小也会出现成像质量的影像，我

8、今后会讲到这类问题。一般来说，中等光圈的成像质量最好。公园即景 光圈：f/6.3 快门：1/640秒 焦距：30mm补偿-0.674、视角什么是视角视角就是所拍摄图像的对角线的两端所引出的直线，使其相交于镜头中心，这两条线夹角的对顶角就是视角。焦距与视角镜头视角的大小是由底片尺寸与镜头焦距的长短决定的。 当 镜头焦距等于底片对角线长度时，这样的镜头就是标准镜头。如 下图： F! 1 r*- F2如果镜头的焦距大于底片的对角线时， 其视角比比标准镜头 小，这种镜头就是长焦距镜头（上图的 B镜头）；如果一种镜头 的焦距小于底片对角线长度时， 其视角比标准镜头大，这种镜头 就是广角镜头（上图的 C镜

9、头）；因此，拍摄同一尺寸的胶片的 相机镜头，如135型的底片尺寸是24 X 36mm,120型的底片尺寸是60X 60mm 60X 70mm 60X 90mm其视角的大小完全取决于 焦距的长短。下表是镜头焦距与视角的关系（135相机24X 36mm焦距（mm1824283538455058901352004008001200视角（度）10084756359514741271812632视角对照片的影响不同视角的摄影，所得到的影像差别很大，主要表现在画面 的空间、影像的大小、透视等方面。 对所拍照片空间的影响镜头视角大比如广角，包括的空间范围广，容纳的景物多； 镜头视角小，如长焦，包括的空间范围小，只能拍摄物体或风景 的局部。如一个28mm75的镜头，可以拍摄岱庙天贶殿，而换 用一个135mm佗的长焦镜头，在相同的位置，就只能拍摄天贶 殿的一个局部。 对影像大小的影响视角和成像尺寸的关系是这样的：视角越大，（如广角）影像越小，视角越小，影像越