單反相機的快門、光圈、 感光度與最終成像的關(guān)系

1、單反的快門光圈感光度與最終成像的關(guān)系ISO與圖片質(zhì)量ISO是一個曝光率極高的詞,我們在超市買餅干的時候就可能會看見包裝袋上寫:本公司已通過ISO9001質(zhì)量體系認證。這個ISO是國際標(biāo)準(zhǔn)組織的縮寫,International Standards Organization。國際標(biāo)準(zhǔn)組織制定餅干管理標(biāo)準(zhǔn),也制訂膠卷的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),所以貨架上的膠卷有ISO100,200和400的幾種,這就是感光速度不同的膠卷。ISO感光度是CCD(或膠卷對光線的敏感程度。如果用ISO100的膠卷,相機2秒可以正確曝光的話,同樣光線條件下用ISO200的膠卷只需要1秒即可,用ISO400則只要0.5秒。在數(shù)碼時代,數(shù)碼相

2、機的主菜單里都有ISO選擇,100,200,400或者800,這和膠卷上的一樣。看機型不同,低的到ISO50,最高有到25600的,數(shù)字越大越敏感(感光度越高。午餐和愛情都流行快餐,什么事都要快點搞,按道理我們應(yīng)該喜歡高感光度。但世界上沒有免費午餐,高ISO雖然速度快但圖像顆粒粗,經(jīng)不起精細放大出圖。所以風(fēng)光攝影要用相機的最低感光度才可得到精細的畫面。高ISO一般在萬不得已的時候才用。人在江湖身不由己,萬不得已的時候很多,所以高ISO圖片質(zhì)量是數(shù)碼相機最重要的指標(biāo)之一。在弱光場合比如昏暗的室內(nèi),午夜的街頭,ISO100時即使光圈開到最大,快門速度也需1/4秒甚至更慢才能正確曝光,這時不用三腳架

3、是無法把相機端穩(wěn)的,手一晃照片就糊;就算用三腳架,被攝者一轉(zhuǎn)頭照片同樣會糊。閃光燈可以救急,但閃燈會破壞現(xiàn)場氣氛,人會臉色不自然,而且相機內(nèi)的小閃光燈有效距離不會超過四米,稍遠的人物和景物就無法照亮了。更何況有些地方是不準(zhǔn)使用閃光燈的,如博物館劇院。我們沒有辦法只有提高數(shù)碼相機感光度到ISO800甚至1600。同樣是1000萬像素的小數(shù)碼DC和數(shù)碼單反DSLR,如果都設(shè)置在最低感光度來拍攝(例如ISO100或80,假設(shè)鏡頭的素質(zhì)相同,它們所拍的圖片分辨率和圖片質(zhì)量差距不是太大。但如果ISO提高到400來拍攝,圖片質(zhì)量的差別就明顯了,DSLR拍出來的圖像依然干凈,和ISO100時所拍差別不大,而

4、DC的圖片質(zhì)量則下降明顯,噪點很大,顏色失真,細節(jié)丟失。如果繼續(xù)提高到ISO800,小數(shù)碼DC的圖片質(zhì)量就只能用慘不忍睹四個字來形容了,而數(shù)碼單反的圖片質(zhì)量雖有下降但依然可以接受。如果進一步提高到ISO1600,大部分數(shù)碼單反的圖片質(zhì)量也下降得厲害,但依然能滿足10寸照片的放大需求,而此時小數(shù)碼DC的圖片質(zhì)量之差,您需要一顆勇敢的心才敢看。在像素相等的情況下,CCD面積越大,高ISO的成像質(zhì)量越好。也就是說:在CCD面積一定的情況下,里面增加更多的像素反而會造成圖像質(zhì)量的下降。所以現(xiàn)在的數(shù)碼相機不應(yīng)該在1000萬像素以上再簡單增加幾百萬像素,而應(yīng)該在提高CCD質(zhì)量上下功夫。降低高感光度(高IS

5、O噪音水平以及增大曝光寬容度才是當(dāng)務(wù)之急。800萬像素已經(jīng)足夠旅游攝影之需,我們在選擇數(shù)碼相機時就不該只看像素高低,而應(yīng)該注意相機CCD的大小?，F(xiàn)在是2008年,解像度已經(jīng)足夠,該是重點關(guān)心圖像質(zhì)量的時候了?？扉T在攝影術(shù)最初發(fā)明的那些年,拍張照片曝光時間一般都需要好幾分鐘,大部分照相機是不需要快門的,開始曝光的時候把鏡頭蓋取下,然后看表,五分鐘后蓋上,照片完成。后來,膠片的感光速度越來越快(ISO越來越高,曝光時間變?yōu)橐环昼?幾秒鐘,1/10秒甚至幾百分之一秒,這時候用手取鏡頭蓋就不夠快了。我們需要一個能準(zhǔn)確控制曝光時間的東西,這個東西就是快門?？扉T有機械快門,電子快門,以及電子機械聯(lián)合快門等

6、很多種類。定義:快門就是相機里控制曝光時間的裝置。這里順便介紹一下安全快門速度。在使用135相機拍攝的時候有一個手持相機拍攝的安全速度原則:安全速度是焦距的倒數(shù),如果使用35mm鏡頭,快門速度不得低于1/35秒,使用200mm鏡頭時速度不得低于1/200秒,否則圖片就可能糊了。光圈上一篇說過,所有相機都基于小孔成像原理:拿一個密封箱子,在任何一面鉆個小圓孔,然后把有孔的這面對著窗外,窗外的景象比如一棵樹什么的,就會在圓孔對面的箱內(nèi)壁生成此樹的倒影。假如我們在內(nèi)壁涂上感光材料(裝上膠卷或CCD,這個有孔的箱子就是一臺完整的照相機了。這就是針孔相機。既然一臺照相機可以不需要鏡頭,為什么現(xiàn)在的相機前

7、面不是一個小圓孔而是幾塊玻璃呢?而且這幾塊玻璃(鏡頭還賣得那么貴!這是因為小孔要成像的話,孔必須很小,這也是針孔相機名稱的來歷。如果孔開得和門一樣大,這個孔就成不了像。所以我們沒有小門成像一說?？仔∵M光量就小,所以玩針孔攝影非常鍛煉人的耐心,一張照片曝光幾分鐘到幾個小時都常見。而且,由于光的衍射干擾,針孔相機拍的圖片都不夠清晰,如霧里看花一般。沒有人原意花幾個小時去拍一張模模糊糊的照片,我們要想辦法加大進光量。有什么辦法能夠把這個小孔開大而又能生成清晰的圖像呢?人們馬上就想到了凸鏡的聚光功能。把玻璃凸鏡裝到大孔上,問題不就解決了?確實如此。相機鏡頭就是這樣誕生的。今天數(shù)碼相機的各種鏡頭都是幾塊

8、凹凸鏡的排列組合,然后外面用塑料或鐵皮一包。有了鏡頭,小孔成像的這個孔也就是下文中的光圈就不再是針孔了,它變成了洞。進光量問題解決。但有時候問題又來了:我們并不是任何時候都需要大洞。比如夏日沙灘上烈日當(dāng)頭,四處白花花一片,為了分清到底是人肉還是白沙,我們需要瞇著眼睛仔細觀察。鏡頭是照相機的眼睛,這時候相機也需要瞇起眼睛。很顯然,為了應(yīng)付不同的光線強度,我們還需要給鏡頭裝上能夠調(diào)節(jié)這個洞的大小的裝置,以便在強光時縮小為針孔,弱光時開成大洞。這個裝置就是光圈。光圈英文名稱為Aperture。一組凹凸鏡再加上光圈就誕生了完整的鏡頭。定義:光圈就是鏡頭里調(diào)節(jié)進光孔大小的裝置。常見的光圈值如下:F1,F

9、1.4,F2,F2.8,F4,F5.6,F8,F11,F16,F22,F32,F44,F64。每兩擋相鄰光圈值之間進光量相差一倍。例如光圈從F4調(diào)整到F2.8,進光量便多一倍;從F2.8到F2又多一倍。也許您已經(jīng)看出來了,光圈值和光圈實際大小是相反的,進光量最大時光圈為F1,最小時為F64。對135相機來說大多數(shù)鏡頭的最小光圈為F22。既然光圈可大可小,那多大的時候鏡頭的成像質(zhì)量最好?根據(jù)上圖,最小光圈F22時光圈跟針孔差不多,數(shù)碼相機成了針孔相機,前面說過針孔成像好不了;光圈最大的時候小孔又變成了大門,成像也差。所以,根據(jù)中華民族傳統(tǒng)的中庸之道,請牢記:鏡頭在中等光圈的時候成像最好(圖片最清

10、晰。如果是135數(shù)碼單反,中等光圈為F8或F11。小數(shù)碼DC要看具體機型,如果可選光圈值在F2.5到F8之間,中間的F4.6為最佳光圈。假如光陰似水,鏡頭的光圈就是水龍頭,它控制著水流(進光量的大小。對于鏡頭我們當(dāng)然是希望它的光圈越大越好,這就如同家里的水龍頭,雖然平時我們刷牙洗臉從不把它開最大,但萬一有一天家中失火,我們會立即把龍頭擰到最大,并且痛恨當(dāng)初為什么沒有裝一個大點的水龍頭。一個鏡頭最大光圈時成像并不好,平時我們一般少用最大光圈;但在特殊弱光又不準(zhǔn)使用三腳架的情況下,比如深夜的街頭紀(jì)實抓拍,我們一定會毫不猶豫地使用最大光圈,并且后悔當(dāng)初為什么沒買一支大光圈鏡頭。但大光圈鏡頭的價錢很貴

11、,重量驚人。比如Canon70-200mm有兩個版本,光圈為F4的售價人民幣五千元,重700克;光圈為F2.8的那一款售價八千多元,重達1500克。這是因為光圈大一級,鏡片就大很多,加工難度大。是否值得為大一級光圈多付出一倍的錢和負重的汗水,這是一個見仁見智的問題。曝光為了講清曝光這個詞,我們還是回到小孔成像。假設(shè)一個黑乎乎的密閉房間,一面墻壁上開了個小圓窗戶,窗對面的內(nèi)壁上安上感光材料(白瀝青,大型膠卷或CCD。這就是一臺大型房式照相機。在沒有打開小窗之前,房間里是黑乎乎的。我們打開小窗,光線從小孔而入,射到對面墻壁的膠卷上,產(chǎn)生光化反應(yīng)(或光電反應(yīng),如果是CCD,照片就誕生了。此過程就叫做

12、曝光。要得正確曝光的圖片,必須精確決定曝光量。所謂曝光量就是讓多少光進入這個密閉房間里。如果進光量太大,照片就會白花花一片,晚上變成了白天。如果進光量太小,照片就會黑乎乎的,白人變成黑人。幸好我們有了光圈和快門兩樣工具可以一起來控制曝光量。曝光就是光圈和快門的組合。可以這樣認為:光圈(值大小其實就是那個小圓窗戶開多大,快門(速度就是窗戶打開多久。假設(shè)窗戶只打開1/4,時間為4秒鐘可以正確曝光的話,很顯然,窗戶打開一半,時間2秒鐘也能讓底片正確曝光,因為1/4*4=1/2*2=1,進光量都是一樣多。同樣的,如果窗戶全開,曝光時間就只需要1秒了。假若一個鏡頭光圈全開為F4,用攝影行話來說,光圈F4

13、快門速度1秒為正確曝光值,那F5.6和2秒以及F8和4秒也同樣能得到準(zhǔn)確曝光的圖片。重要結(jié)論:一張正確曝光的圖片可以有N種不同的光圈和快門速度組合。總結(jié)以上幾個名詞解釋,有三個因素能影響一張圖片是否正確曝光:光圈,快門速度,ISO。其中光圈和速度聯(lián)合決定進光量,ISO決定CCD的感光速度。如果進光量不夠,我們可以開大光圈或者降低快門速度,還是不夠的話就提高ISO。大光圈的缺點是解像度不如中等光圈,快門速度降低則圖片可能會糊,提高ISO后圖片質(zhì)量也會下降。沒有完美的方案,如何取舍要靈活決定。焦距光線經(jīng)過透鏡就會聚成一點(焦點,鏡頭的焦距就是從鏡片(或鏡片組的中心到底片(CCD的距離,單位是毫米(

14、mm。對全幅135數(shù)碼單反相機以及我們以前常用的135膠卷相機(使用超市里的盒裝膠卷來說,焦距50mm的鏡頭稱為"標(biāo)準(zhǔn)鏡頭",簡稱標(biāo)頭,拍出來的照片類似肉眼平視的感覺(視角為45°左右。嚴格的定義是：標(biāo)準(zhǔn)鏡頭就是焦距等于底片(或 CCD對角線長度的鏡頭。 單張 135 底片是 24x36mm，根據(jù)勾股定理計算，其對角線長度為 43mm，所以 135 畫幅的標(biāo)頭應(yīng)該是 43mm。在實際應(yīng)用中我們把焦距為 40-60mm 的都稱為標(biāo) 頭。早期的單反相機是與 50mm 鏡頭捆綁銷售的，這也許是稱其為"標(biāo)準(zhǔn)鏡頭"的 原因吧。 廣角鏡頭(焦距小于 35m

15、m能夠讓照相機"看得更寬闊"，因為它視角大；長 焦鏡頭(焦距大于 70mm能讓照相機"看得更遠"，但視角窄。長焦鏡頭也稱遠攝 鏡頭或望遠鏡頭。從焦距的定義就可以推斷出，廣角鏡頭都身材矮小，長焦鏡 頭都高大威猛。以后我們只要一看到那些又粗又長的大家伙，不用說那都是長 焦頭。 焦距固定的鏡頭即定焦鏡頭。1960 年以前，變焦基本靠走。1965 年之后， 焦距可以調(diào)節(jié)的變焦鏡頭開始大量上市。變焦鏡頭的優(yōu)勢是明顯的，改變焦距 不用再走路，只需轉(zhuǎn)動鏡頭筒。但變焦需要一套復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)(其內(nèi)部結(jié)構(gòu)大 多超過十片鏡片，這給變焦鏡頭帶來了兩個問題：1，體積和重量大；2，

16、成像 往往都不如最好的定焦鏡頭成像清晰。 光學(xué)變焦與數(shù)碼變焦 我們經(jīng)?？吹綌?shù)碼相機廣告上寫 XX 倍光學(xué)變焦。這里的變焦倍數(shù)=最大焦 距值/最小焦距值。一個 28-280mm 變焦鏡頭的光學(xué)變焦倍數(shù)就是 280mm/28mm， 即 10 倍。光學(xué)變焦英文名稱為 Optical Zoom，它依靠鏡片的位移來實現(xiàn)焦距 的改變。光學(xué)變焦倍數(shù)越大，里面的鏡片就越多，鏡頭體積相應(yīng)較大，畫質(zhì)相 對較低，光圈相對較小。 光學(xué)變焦并不是越大越好。一般來說，只要愿意花大價錢認真設(shè)計精心制 作，以目前的技術(shù)水平，光學(xué)變焦比在 4 倍以內(nèi)的鏡頭其光學(xué)素質(zhì)才有可能接 近或者達到定焦頭的平均水準(zhǔn)，比如佳能 Canon

17、70-200mmF2.8IS 鏡頭(市價兩 千美元，重 1.5 公斤。超過 4 倍變焦的鏡頭其光學(xué)素質(zhì)基本不可能達到定焦頭 的水平。 1995 年以來市場上陸續(xù)出現(xiàn)了 10 倍以上的大變焦鏡頭，光學(xué)變焦越大當(dāng) 然越方便，但成像也會相應(yīng)下降。2007 年底上市的 Panasonic 松下 FZ18 數(shù)碼 相機其光學(xué)變焦為 28-504mm，達到了不可思議的 18 倍，但實測這款相機的鏡 頭邊緣解像度相當(dāng)差，看來 18 倍已經(jīng)接近光學(xué)變焦目前的技術(shù)極限了。 關(guān)于數(shù)碼變焦我只有三個字：騙人的。數(shù)碼變焦只是電子放大，軟件稍作 改動就可以從一倍到一萬倍變焦任君自取。只有光學(xué)變焦才是真正的變焦，數(shù) 碼變焦

18、是廠家用來欺騙外行消費者的。 景深與光圈優(yōu)先 通俗地說，景深就是照片焦點前后延伸出來的"可接受清晰區(qū)域"。相對于 光圈和快門，景深比較難理解，因為它是一個基于主觀判斷的概念。清晰還是 不清晰并沒有絕對客觀的標(biāo)準(zhǔn)。 還是打比方吧：一張合影，如果對焦準(zhǔn)確，一排人的臉部都很清晰，但人 群前面的鮮花和人群后面的建筑物就比較模糊。這張照片的清晰區(qū)域只限于人 群，我們就稱此照片景深較淺(小。如果用 F22 最小光圈來拍合影，除了人物 清晰，人群前的鮮花和后面的建筑物也比較清晰，照片的清晰區(qū)域很廣，我們 就說此照片景深很大。 風(fēng)光攝影一般需要大景深，因為我們希望景物的前前后后都清楚。人像

19、攝 影一般需要小景深，我們只希望美女的臉部清楚，此美女四周的樹枝和丑男最 好都模糊，這樣才能夠突出主體。景深直接關(guān)系到圖片能否吸引人。 景深是由三個因素決定的：1，光圈大?。?，焦距長短；3，被攝物體的遠 近。所以在相機上并不能直接調(diào)整景深，只有景深預(yù)覽按鈕，小數(shù)碼 DC 和有些 入門級單反連景深預(yù)覽按鈕也沒有，一切要靠估計。好在掌握了幾個原則后， 估計景深并不難。這三個原則是： 1.光圈越大，景深越??； 2.焦距越長，景深越小； 3.離被攝物體越近，景深越小。 光圈越大景深越小指的是實際光圈大小。第三節(jié)我們說過，光圈值和光圈 實際大小是相反的。對 135 相機來說大多數(shù)鏡頭的最小光圈為 F22，這時候景 深最大(如果焦距和拍攝遠近不變，在 F2.8 的時候景深最小(如果此鏡頭最大 光圈是 F2.8。 焦距越長景深越小這個好理解，廣角鏡頭景深大，長焦鏡頭小。實際上 17mm 的超廣角鏡頭如果使用 F8 以下的中小光圈，隨便你朝何處對焦，拍的照 片前前后后景物都清晰。相反，200mm 或更長的鏡頭景深很小，一定要仔細小 心對焦，如果可能最好在三角架上拍攝，這些望遠鏡頭本來視角就小，很難端 穩(wěn)，稍不留神焦點就跑到九霄云外去了。 離被攝物體越近，景深越小。如果你湊得足夠近拍小狗的臉，有時候