光圈英文名称为Aperture,光圈是一个用来控制光线透过镜头,进入机身内感光面的光量的装置,它通常是在镜头内。我们平时所说的光圈值F2.8、F8、F16等是光圈“系数”,是相对光圈,并非光圈的物理孔径,与光圈的物理孔径及镜头到感光器件(胶片或CCD或CMOS)的距离有关。
表达光圈大小我们是用F值。光圈F值 = 镜头的焦距 / 镜头口径的直径,从以上的公式可知要达到相同的光圈F值,长焦距镜头的口径要比短焦距镜头的口径大。
当光圈物理孔径不变时,镜头中心与感光器件距离愈远,F数愈小,反之,镜头中心与感光器件距离愈近,通过光孔到达感光器件的光密度愈高,F数就愈大。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。
这里值得一题的是光圈F值愈小,在同一单位时间内的进光量便愈多,而且上一级的进光量刚是下一级的一倍,例如光圈从F8调整到F5.6,进光量便多一倍,我们也说光圈开大了一级。多数非专业数码相机镜头的焦距短、物理口径很小,F8时光圈的物理孔径已经很小了,继续缩小就会发生衍射之类的光学现象,影响成像。所以一般非专业数码相机的最小光圈都在F8至F11,而专业型数码相机感光器件面积大,镜头距感光器件距离远,光圈值可以很小。对于消费型数码相机而言,光圈F值常常介于F2.8 - F16。此外许多数码相机在调整光圈时,可以做1/3级的调整。
固定光圈
最简单的相机只有一个圆孔的固定光圈——沃特侯瑟光圈。 最初的可变光圈只是一系列大小不同的圆孔排列在一个有中心轴的圆盘的周围;转动圆盘可将适当大小的圆孔移到光轴上,达到控制孔径的效果。十九世记中叶约翰·沃特侯瑟发明这种光圈。
猫眼式光圈
猫眼式光圈由一片中心有椭圆形或菱形孔的金属薄片平分为二组成,将两片有半椭圆形或半菱形孔的金属薄片对排,相对移动便可形成猫眼式光圈。猫眼式光圈多用于简单照相机。“虹膜”类型的光圈是由多个相互重叠的弧形薄金属叶片组成的,叶片的离合能够改变中心圆形孔径的大小。有些照相机可以借助转动镜头筒上的圆环改变光圈孔径的大小,而有些照相机则是利用微处理器芯片控制微电机自动地改变光圈的孔径。弧形薄金属叶片可多达18片。弧形薄金属叶片越多,孔径越近圆形。通过电子计算机设计薄金属叶片的形状,可以只用6片薄金属叶,得到近圆形孔径。
瞬时光圈
单反相机的光圈是瞬时光圈,只在快门开启的瞬间,光圈缩小到预定大小。平时光圈在最大位置。
兼快门光圈
有的简便照相机的光圈兼有快门的功能,这类兼快门光圈大多是双叶片的猫眼式光圈,与单纯猫眼式光圈不同的是:于兼快门光圈平时是完全关闭的:在按下快门的瞬间,双叶片光圈开启到预定的孔径后,保持这孔径到一段预定快门开启时间之后,立刻闭合:如此一来,光圈便又兼快门的功能。







