光圈的大小代表什么( 二 )


快门
在摄影术最初发明的那些年,拍张照片曝光时间一般都需要好几分钟,大部分照相机是不需要快门的,开始曝光的时候把镜头盖取下,然后看表,五分钟后盖上,照片完成 。
后来,胶片的感光速度越来越快(ISO越来越高),曝光时间变为一分钟,几秒钟,1/10秒甚至几百分之一秒,这时候用手取镜头盖就不够快了 。我们需要一个能准确控制曝光时间的东西,这个东西就是快门 。快门有机械快门,电子快门,以及电子机械联合快门等很多种类 。
定义:快门就是相机里控制曝光时间的装置 。
这里顺便介绍一下安全快门速度 。在使用135相机拍摄的时候有一个手持相机拍摄的安全速度原则:安全速度是焦距的倒数,如果使用35mm镜头,快门速度不得低于1/35秒,使用200mm镜头时速度不得低于1/200秒,否则图片就可能糊了 。
光圈
上一篇说过,所有相机都基于小孔成像原理:拿一个密封箱子,在任何一面钻个小圆孔,然后把有孔的这面对着窗外,窗外的景象比如一棵树什么的,就会在圆孔对面的箱内壁生成此树的倒影 。假如我们在内壁涂上感光材料(装上胶卷或CCD),这个有孔的箱子就是一台完整的照相机了 。这就是针孔相机 。
既然一台照相机可以不需要镜头,为什么现在的相机前面不是一个小圆孔而是几块玻璃呢?而且这几块玻璃(镜头)还卖得那么贵!这是因为小孔要成像的话,孔必须很小,这也是针孔相机名称的来历 。如果孔开得和门一样大,这个孔就成不了像 。所以我们没有小门成像一说 。孔小进光量就小,所以玩针孔摄影非常锻炼人的耐心,一张照片曝光几分钟到几个小时都常见 。而且,由于光的衍射干扰,针孔相机拍的图片都不够清晰,如雾里看花一般 。
没有人原意花几个小时去拍一张模模糊糊的照片,我们要想办法加大进光量 。有什么办法能够把这个小孔开大而又能生成清晰的图像呢?人们马上就想到了凸镜的聚光功能 。把玻璃凸镜装到大孔上,问题不就解决了?
确实如此 。相机镜头就是这样诞生的 。今天数码相机的各种镜头都是几块凹凸镜的排列组合,然后外面用塑料或铁皮一包 。有了镜头,小孔成像的这个孔–也就是下文中的光圈–就不再是针孔了,它变成了洞 。
进光量问题解决 。但有时候问题又来了:我们并不是任何时候都需要大洞 。比如夏日沙滩上烈日当头,四处白花花一片,为了分清到底是人肉还是白沙,我们需要眯着眼睛仔细观察 。镜头是照相机的眼睛,这时候相机也需要眯起眼睛 。很显然,为了应付不同的光线强度,我们还需要给镜头装上能够调节这个洞的大小的装置,以便在强光时缩小为针孔,弱光时开成大洞 。这个装置就是光圈 。光圈英文名称为Aperture 。一组凹凸镜再加上光圈就诞生了完整的镜头 。
定义:光圈就是镜头里调节进光孔大小的装置 。
常见的光圈值如下:F1,F1.4,F2,F2.8,F4,F5.6,F8,F11,F16,F22,F32,F44,F64 。每两挡相邻光圈值之间进光量相差一倍 。例如光圈从F4调整到F2.8,进光量便多一倍;从F2.8到F2又多一倍 。也许您已经看出来了,光圈值和光圈实际大小是相反的,进光量最大时光圈为F1,最小时为F64 。对135相机来说大多数镜头的最小光圈为F22 。
既然光圈可大可小,那多大的时候镜头的成像质量最好?根据上图,最小光圈F22时光圈跟针孔差不多,数码相机成了针孔相机,前面说过针孔成像好不了;光圈最大的时候小孔又变成了大门,成像也差 。所以,根据中华民族传统的中庸之道,请牢记:
镜头在中等光圈的时候成像最好(图片最清晰) 。

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