焦比(光學系統焦距和光圈直徑關係)

介紹

在光學中，一個光學系統中的焦比(英文f-number，或稱"F比例"、"相對孔徑"、"光圈值"等)表達了鏡頭的焦距(mm)和光圈直徑(mm)大小的關係。簡單來說，焦比是指望遠鏡焦距長度與口徑的比值，F=f/d。這個比值就是相機鏡頭上的光圈值。如果焦距不變，則望遠鏡口徑愈大，焦比就愈小，影像就愈亮。焦比大小在天文攝影上有著非常大的影響，因為如果焦比是別人的二倍，意味著同樣的曝光量下你的曝光時間是別人的四倍。例如f/2的光學系統曝光1秒，可得到正確的曝光，則f/4的光學系統需曝光4秒才會有一樣的影像濃度。

焦比是無因次量的，它代表了攝影學中的一個重要概念：鏡速(Lens speed)的量。

大變焦比鏡頭

對於大變焦比鏡頭而言，它們最大的特點是具有較大的變焦倍率。以最流行的產品為例：18-200 mm 焦段的大變焦比鏡頭的變焦倍率達到了11 倍，最新的騰龍18-270 mm 鏡頭的變焦倍率更是達到了15倍。由於這類鏡頭的變焦行程較長。所以在最長端往往會伸長很多。為了實現大變焦的能力．通常它們使用的鏡片數量較多，並且結構大同小異。再加上受體積和鏡片品質的限制，在這類鏡頭中，一般不會有某個型號的光學素質特別突出的情況。更重要的是這類鏡頭在各家廠商的產品線中定位不會太高。所以在鏡頭的用料上也與頂級產品存在一些差距。

大變焦比鏡頭

不利影響

大變焦比鏡頭的因為最大光圈較小。並且也不恆定，所以在相同焦段下其景深控制能力不如那些高檔鏡頭。但是由於其在長焦端優勢明顯，所以仍然有著很好的畫面空間壓縮能力。多利用長焦端拍攝．可以讓畫面變得更加乾淨。減少那些不必要的元素以突出被攝主體。

此外，沒有恆定大光圈的另一個問題就是在相同情況下(指外界光線與相機設定都不變)，所需曝光時間較長。快門較慢，容易影響畫面清晰度。過去這是很難處理的細節，但是有兩種方法很好地解決了這個問題：一個是不少大變焦比鏡頭上都具備了光學防抖功能。某些品牌的相機還具備機身防抖功能，這就相當於提高了數檔安全快門。

再一個是部分廠商的數碼單眼相機有著較好的高ISO 降噪能力。這樣我們便可使用更高的ISO 以保證快門的速度。同時又不會明顯影響畫質。除了以上兩種方法，我們還可以多使用三腳架來儘量穩定相機，同樣可以彌補光圈較小帶來的不足。我們還可以儘量使用鏡頭的最近對焦距離，同樣有助於背景的虛化。

解析度

影響照片清晰度的因素很多。不完全取決於鏡頭上。大變焦比鏡頭的解析度未必就一定很差，在拍攝風光類的題材時。我們可以使用小一些的光圈來確保使用到鏡頭的最佳成像能力，在人像題材的拍攝中。解析度往往也不是最重要的部分。精確的對焦才是我們首先要確保的。

廣角端

大變焦比鏡頭的畸變控制確實無法和高檔專業廣角鏡頭相比，畢竟成本不一樣。設計思路也不一樣，適用的範圍更不一樣。由於很多大變焦比鏡頭都是APS-C 規格的，所以廣角端一般也就相當於28 mm 左右。而畸變控制能力的差異。廠商已經通過後期軟體的方式為我們提供了解決方案。很多廠商的配套軟體中都有鏡頭畸變矯正功能，可以很好地解決這個問題。畢竟這類鏡頭不是萬能的。

焦比鏡頭

優點

這類鏡頭最大的優勢就是體積小巧。攜帶方便。人們說它們是旅遊專用鏡頭。或是“一鏡走天下”，正是看中了它們輕便的特點，更因為它的焦段覆蓋廣。所以其實它是適合各類拍攝需要的。相比之下。攝影的初學者更適宜使用這種鏡頭。一方面是因為它輕便，另一方面是因為它可以有效節省初期投資，同時還能滿足各種拍攝需要。經常旅行的人也應該配備一隻這樣的鏡頭，畢竟在漫長的旅途中．減輕負重是很重要的。

望遠鏡焦比

望遠鏡的焦比是指望遠鏡物鏡的焦距和其有效口徑之比。比如物鏡焦距是100厘米，有效口徑是10厘米，焦比就是10。對於折射式望遠鏡來說，焦比小的望遠鏡球差和色差都比較大，所以焦比大有利於成像質量，但也不是越大越好，因為太大了，鏡筒就會很長，製造和使用都不方便。