基本介紹
- 中文名：相機光圈
- 作用：虛化背景
- 光圈的作用1：改變快門速度
- 光圈的作用2：虛化背景
光圈原理,光圈種類,固定光圈,貓眼式光圈,瞬時光圈,兼快門光圈,光圈大小,原理,光圈的作用,
光圈原理
光圈是一個用來控制光線透過鏡頭，進入機身內感光面的光量的裝置，它通常是在鏡頭內。表達光圈大小我們是用f值。對於已經製造好的鏡頭，我們不可能隨意改變鏡頭的直徑，但是我們可以通過在鏡頭內部加入多邊形或者圓型，並且面積可變的孔狀光柵來達到控制鏡頭通光量，這個裝置就叫做光圈。
光圈種類
固定光圈
最簡單的相機只有一個圓孔的固定光圈——沃特侯瑟光圈。 最初的可變光圈只是一系列大小不同的圓孔排列在一個有中心軸的圓盤的周圍；轉動園盤可將適當大小的圓孔移到光軸上，達到控制孔徑的效果。十九世記中葉約翰·沃特侯瑟發明這種光圈。
貓眼式光圈
由一片中心有橢圓形或菱形孔的金屬薄片平分為二組成，將兩片有半橢圓形或半菱形孔的金屬薄片對排，相對移動便可形成貓眼式光圈。貓眼式光圈多用於簡單照相機。
“虹膜”類型的光圈是由多個相互重疊的弧形薄金屬葉片組成的，葉片的離合能夠改變中心圓形孔徑的大小。有些照相機可以藉助轉動鏡頭筒上的圓環改變光圈孔徑的大小，而有些照相機則是利用微處理器晶片控制微電機自動地改變光圈的孔徑。弧形薄金屬葉片可多達十八片。弧形薄金屬葉片越多，孔徑越近圓形。通過電子計算機設計薄金屬葉片的形狀，可以只用7片薄金屬葉，得到近圓形孔徑。
瞬時光圈
單眼照相機的光圈是瞬時光圈，只在快門開啟的瞬間，光圈縮小到預定大小。平時光圈在最大位置。
兼快門光圈
有的簡便照相機的光圈兼有快門的功能，這類兼快門光圈大多是雙葉片的貓眼式光圈，與單純貓眼式光圈不同的是：於兼快門光圈平時是完全關閉的：在按下快門的瞬間，雙葉片光圈開啟到預定的孔徑後，保持這孔逕到一段預定快門開啟時間之後，立刻閉合：如此一來，光圈便又兼快門的功能。
光圈大小
光圈英文名稱為Aperture，光圈是一個用來控制光線透過鏡頭，進入機身內感光面的光量的裝置，也是相機一個極其重要的指標參數，它通常是在鏡頭內。它的大小決定著通過鏡頭進入感光元件的光線的多少。表達光圈大小我們是用F值。
光圈的 f值 = 鏡頭的焦距 / 鏡頭口徑的直徑
完整的光圈值系列如下：
f1，f1.4，f2，f2.8，f4，f5.6，f8，f11，f16，f22，f32，f44，f64
這裡值得一提的是光圈 f 值愈小，在同一單位時間內的進光量便愈多，而且上一級的進光量剛好是下一級的兩倍，例如光圈從 f8 調整到 f5.6，進光量便多一倍，我們也說光圈開大了一級。對於消費型數位相機而言，光圈 f 值常常介於 f2.8 - f16。此外許多數位相機在調整光圈時，可以做 1/3 級的調整。
F後面的數值越小，光圈越大：光圈的作用在於決定鏡頭的進光量，光圈越大，進光量越多；
F後面的數值越大，光圈越小：簡單的說就是，在快門不變的情況下，光圈越大，進光量越多，畫面比較亮；光圈越小，畫面比較暗。
光圈及快門優先
進階以上的數位相機除了提供全自動（Auto）模式，通常還會有光圈優先（Aperture Priority）、快門優先（Shutter Priority）兩種選項，讓你在某些場合可以先決定某光圈值或某快門值，然後分別搭配適合的快門或光圈，以呈現畫面不同的景深（銳利度）或效果。
由我們先自行決定光圈f值後，相機測光系統依當時光線的情形，自動選擇適當的快門速度（可為精確無段式的快門速度）以配合。設有曝光模式轉盤的數位相機，通常都會在轉盤上刻上“ A ”代表光圈先決模式。光圈先決模式適合於重視景深效果的攝影。
由於數位相機的焦距比傳統相機的焦距短很多，使鏡頭的口徑開度小，故很難產生較窄的景深。有部份數位相機會有一特別的人像曝光模式，利用內置程式令前景及後景模糊。
原理
國中的物理課裡面講到，相機的成像原理就是小孔成像。
該小孔的直徑是焦距的多少分之一就是光圈大小。
比如說，單眼相機中的標準鏡頭50/1.4，就是說該鏡頭的焦距是50mm，該鏡頭的通光口徑最大是36mm，也就是焦距的一點四分之一，稱為該鏡頭的最大光圈是1.4。鏡頭中有幾片鋼片，可以將小孔的直徑變小，如變到8mm，按照8 除 50 等於16分之一，也就是這時的光圈為16。
通過物理課上的小孔成像實驗知道，小孔越小，成像越清晰。因此，拍風景照的時候，我們把光圈設成11或是16，以使遠近的景物都清晰。拍人像的時候，我們把光圈放到1.4，以便使人物清晰，而背景模糊。
光圈的作用
1、改變快門速度
通常來講，在相同感光度下相機的曝光是由光圈大小（光圈F值）和快門速度決定的。在前面的文章中，我們知道光圈F值=鏡頭的焦距/鏡頭口徑的直徑，也就是說光圈F值越小，光圈孔徑越大，進光量也就越大。所以我們可以通過增大光圈來提升快門速度，或者縮小光圈以降低快門速度。
大光圈鏡頭通常在光線較弱的環境下有著很好的表現，在單眼相機領域裡被稱為“夜之鏡”的一系列鏡頭，比如尼康的Noct 58mm/F1.2以及徠卡的NOCTILUX-M 50mm/F0.95 ASPH夜用鏡頭都擁有超大的光圈。
2、虛化背景
光圈除了可以改變快門速度之外，還有改變景深的功能。首先我們來認識一下景深的概念。
景深：在鏡頭前方（調焦點的前、後）有一段一定長度的空間，當被攝物體位於這段空間內時，其在底片上的成像恰位於焦點前後這兩個彌散圓之間。被攝體所在的這段空間的長度，就叫景深。換言之，在這段空間內的被攝體，其呈現在底片面的影象模糊度，都在容許彌散圓的限定範圍內，這段空間的長度就是景深。
簡單的說，景深越淺，背景虛化越明顯，景深越深，背景越清晰。
例如，我們經常能夠看到拍攝花、昆蟲等的照片中，將背景拍得很模糊（稱之為小景深）。但是在拍攝紀念照或集體照，風景等的照片一般會把背景拍攝得和拍攝對象一樣清晰（稱之為大景深）。
光圈、鏡頭、及拍攝物的距離是影響景深的重要因素：
1，光圈越大景深越小，光圈越小景深越大。
2，鏡頭焦距越長景深越大、反之景深越小。
3，主體越近，景深越小，主體越遠，景深越大。
在相同焦段下，光圈越大，也就是F值越小，背景的虛化效果越明顯，景深越淺。所以說大家想要使用相機拍攝出背景虛化明顯的照片，則相同焦段下應儘量使用大光圈。
3、影響成像質量 DC
在理論上光圈的大小和相機焦內成像的清晰度是沒有關係的，但是由於光學鏡頭的成像原理和玻璃折射的精確度不能百分之百和理論值相符，所以不同光圈下的圖像質量還是存在一定的差異。
相對於單眼相機的光學鏡頭，DC鏡頭的光圈範圍要小的多，尤其是其最小光圈值一般為F8.0。
同時，對於絕大多數DC而言，無論是在相機的廣角端還是長焦端，其最大光圈（也就是F值最小時的光圈）就是焦內銳度最好的光圈，即大家所說的最佳光圈。通過上面的在實驗室中得到的解析度數值以及實景拍攝的截圖，我們都能發現這一點。因此筆者推薦大家在使用小DC進行拍攝的時候，除了風景等需要較大景深的照片，儘量使用大光圈進行拍攝。
4、影響成像質量 單眼相機
相對於消費級數位相機，單眼相機的鏡頭由於採用了更加複雜的光學鏡片結構和更大的光學鏡片，不同大小光圈對於單眼鏡頭焦內畫質的影響普遍要大一些。我們依舊通過實驗室拍攝和實景截圖來向大家說明。
相比變焦鏡頭，定焦鏡頭的設計更為成熟，光學結構要簡單不少。所以在相同的焦段下，定焦鏡頭的光圈普遍要大於變焦鏡頭光圈，並且在相同光圈下成像質量上也稍勝一籌。
