摄影入门之——搞懂焦距和孔径的关系

继玢

正如我们上周所讲解的，镜头的速度是指镜头传送光线的能力，如果我们不希望镜头接纳最大的光量，就需要一种减少通过镜头光量的方法。利用改变镜头孔径大小的方法，可以达到这一目的，孔径就是由可变光圈（叶片组）在镜头中央产生的圆孔。

镜头孔径的大小可以用一个诸如f/1.2、f/8、f/16的数字来表示，称之为f值。f值越小，镜头的圆孔越大，因此，假设某支镜头设置为f/2时，看上去孔径较大，而同一支镜头设置为f/16时，孔径则可能细小如米粒。

如果你的镜头上面没有这些f制光圈数字，也没必要烦恼，有些自动镜头已经简化了此类标识，但了解和掌握这一概念对于摄影理论是有帮助的。

光圈好比是水龙头，如果把它开大，就能有大量的光线进入;如果把它关小，就只会进入较少的光线

f值光圈数字具有什么意义呢？这是一组“不可思义”的数字，认识和运用它们可以更容易地控制曝光，其意义如下：开大一挡光圈，进入照相机的光量会加倍;缩小一挡光圈，光量将减半。

这个概念就这么简单，但却非常重要。比如f /4孔径所接纳的光线是f/5.6的两倍，f/5.6接纳的光线是f/8的两倍，f/8接纳的光线又是f/11的两倍，以此类推。

f值的完整序列如下，初学者一定要掌握：

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。

观察你的照相机，在镜头上会找到一系列f值设定值，称作f制光圈

我们在前面的讨论中所涉及的速度只是所有镜头的一个特性，镜头的第二个特性就是焦距。镜头的焦距基本上就是从镜头的中心点到感光元件平面上所形成的清晰影像之间的距离。

镜头的焦距决定了该镜头拍摄的被摄体在CMOS上所形成影像的大小，假设以相同的距离面对同一被摄体进行拍摄，那么镜头的焦距越长，则被摄体在感光元件上所形成的影像就越大。

例如，使用100mm镜头所拍摄的影像，其高度和宽度都是在同一架照相机上使用50 mm镜头所拍摄影像的2倍;400 mm镜头产生影像的高度和宽度是100mm镜头的4倍。

定焦镜头（相对随后将介绍的变焦镜头而言）都具有由其光学系统所决定的确定的焦距，确切地讲，从镜头的中心点到聚焦于无穷远处时，投射在感光元件平面上的清晰影像之间距离的测量值就决定了焦距的长度，这里所说的无穷远是指聚焦非常远的被摄体（比如地平线）时镜头的距离设定值。

镜头的焦距可以英寸（in）、厘米（cm）或毫米（mm）为其计量单位。如果使用毫米作为镜头焦距的单位，25 mm近似等于1英寸。所以，50mm镜头大约是2英寸镜头，100 mm镜头差不多与4英寸镜头是一样的。

一般情况下焦距越长，镜头筒也越长

我们已经知道，进入照相机的光量由镜头的圆孔即孔径所控制，较大的孔径可以比较小的孔径接纳更多的光线。

通过简单地测量孔径的直径就能够确定镜头聚集光线的能力，在天文学中，通常也是使用这种方法对望远镜进行比较。

但是在摄影中，我们不能仅仅对进入照相机的光线多少感兴趣，我们真正关心的是到达CMOS的光线究竟有多少，这将部分地取决于镜头至感光元件的距离长短。

镜头距感光元件越近，到达感光元件的光线越强;反之，镜头距感光元件越远，则到达感光元件的光线越弱。这是简单的常识。回忆一下，距你的脸部几英寸远的闪光灯所发出的炫目闪光，与1英里远的同一闪光灯所投射出的微弱发光相比，哪个看上去更明亮？

此外，对于两支孔径相同的镜头，只要其孔径相同，进入照相机的光量必然相同。如果两支镜头距感光元件的距离也相同，那么到达感光元件的光量必然也相同。但是，如果一支镜头比另外一支镜头距感光元件更近（即焦距不同），结果会怎样呢？

短焦距镜头的长度相对于长焦距鏡头的长度要短一些（感觉是废话），由于短焦距镜头的长度比较短，这也就意味着它距感光元件比较近，那么它与长焦距镜头相比，就会让更多的光线到达感光元件。

因此，改变到达感光元件光量的一种方法就是改变镜头的焦距。焦距越短，到达感光元件的光量越多。但是，改变到达感光元件光量的另外一种方法是什么呢？人们或许会想到改变同一支镜头的孔径大小，孔径越大，到达感光元件的光量就会越多。

糊涂了吧？如果每次拍照时不得不考虑两个变量——焦距和孔径来计算曝光是不是会让人神经错乱？幸亏设计了这样一种体系，它把两个变量综合成了一个简单的数字。这个体系就是我们已经熟悉了的f值体系。应用这一体系后，所有必须了解的有关到达感光元件光量的因素只是一个数字。考虑曝光时，不必计算焦距和孔径的关系，f值已将这些变量结合为一个单一的数，感谢苍天啊！

例如，f/8的孔径就代表到达感光元件的一个确定的光量。这一数字已经把镜头的焦距和孔径的大小两项因素考虑在内了，任何两支将孔径设置为f/8的镜头，它们让感光元件所接纳的光量都是完全相等的。

类似地，f/16所代表的是到达感光元件的另外一个光量，它同样也包括了焦距和孔径的因素，任何两支孔径设置为f/16的镜头，让感光元件所接纳的光量都是一样的。

所有的f值都是如此，这一体系用简单的单个数字解决了人们在设置曝光量时所要进行的计算难题。现在人们所要做的就是让测光表告知对任何镜头使用哪个f值，然后据此对镜头进行设置。

所以，如此美妙的f值体系给人们提供了一种不必顾及所使用的照相机和镜头，而计算正确曝光量的方法。f/8就是f/8，不用考虑照相机或镜头;同样地，f/16就是f/16。在此，f值成为摄影师所必需的工具。

图中的这两支镜头，二者具有相同的焦距，都是135mm。但是，银白色的这支镜头的最大孔径是f/3.5，而另一支则能够开大到f/1.8。为了接纳更多的光线，f/1.8镜头具有更大的直径