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焦比

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每增加一級f-number,光圈越小,進光量減半的示意圖。

光學中,一個光學系統中的焦比(英語:f-number,或稱F值F比例相對孔徑光圈值光圈系数等,习惯上也简称「光圈」)表達鏡頭的焦距光圈直徑大小的關係。簡單來說,焦比等於焦距數除以孔徑數。焦比是無因次的,它代表了攝影學中的一個重要概念:鏡速(lens speed)的量,即同鏡頭同進光量下需要的快門速度。

標誌[编辑]

ƒ-number公式中,ƒ/#,又標作為,公式是這樣的:

上式中,ƒ是焦距,而D是光圈孔直徑(孔徑)。慣例上,“ƒ/#”是視為單一符號,書寫時數值替代符號中的#。舉個例子,若焦距值是光圈直徑的16倍,那樣ƒ值記為ƒ/16,或N = 16。

按ƒ/N標誌法的字面解釋,N如同實際孔徑的算術表達方式,即焦距除以ƒ值:

級數、光圈級數慣例及曝光[编辑]

安裝在Canon 7相機上具有f/0.95的50 mm鏡頭
設定在f/11的35 mm鏡頭。該鏡頭的最大至最小光圈範圍是f/2至f/22。

在攝影中的「光圈級數」是進光量的比值,每一全級表示進光量加倍或減半。傳統上,鏡頭上的光圈值至少對應了全級級數,例如f/1、f/1.4、f/2、f/2.8、f/4、f/5.6、f/8、f/11、f/16、f/22等。這些光圈值是公比為等比數列

因此,按光圈值的定義,每上升一級全級級數,光圈孔直徑減小為原本的,則進光量減少為原本的。例如,在相同設備及曝光時間下,f/2的總進光量是f/2.8的兩倍;若要使總進光量相當,則f/2.8的曝光時長需設定為f/2的兩倍。

相對級數[编辑]

標準全級光圈值尺度[编辑]

ƒ/# 0.5 0.7 1.0 1.4 2 2.8 4 5.6 8 11 16 22 32 45 64 90 128

通过镜头到达底片感光元件的光的照度和光圈孔径的平方成正比,和光圈数的平方成反比。全级光圈值中相邻两个光圈数的平方比为1:2,即表示進光量為2:1。因此,光圈环转动一格,照度相差一倍,例如:表示f/# 1.4的進光量是f/# 2的二倍,同樣表示f/# 5.6的進光量是f/# 8的二倍,而表示f/# 1.4的進光量是f/# 2.8的倍。

典型半級光圈值尺度[编辑]

ƒ/# 1.0 1.2 1.4 1.7 2 2.4 2.8 3.3 4 4.8 5.6 6.7 8 9.5 11 13 16 19 22

每半級光圈值之間的進光量比為。例如,表示f/# 1.4的進光量是f/# 1.7的倍。

典型三分之一級光圈值尺度[编辑]

ƒ/# 1.0 1.1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.5 2.8 3.2 3.5 4 4.5 5.0 5.6 6.3 7.1 8 9 10 11 13 14 16 18 20 22

每三分之一級光圈值之間的進光量比為。例如,表示f/# 1.4的進光量是f/# 1.6的倍。

注意有些時候上述數值是有歧義的;舉例說,f/1.2可用在半級或三分之一級的系統;有時f/1.3及f/3.2也用於三分之一級的系統。

曝光級數(T-stops)[编辑]

在T-stops中的T指transmission,即「透射率」,由於所有鏡頭會吸收一部分通過的光線(特別是變焦鏡頭存在很多元件),曝光級數T-stops)有時替代焦距比數作為曝光依據,尤其在電影拍攝用鏡頭。曝光級數在電影攝影中流行使用,在變焦鏡頭出現前,固定焦距鏡頭也使用曝光級數值。這容許了轉換不同鏡頭時可以不影響整體場景畫面的光度。每個鏡頭都獨立測試真實光源的光透射率,並指派相對應的曝光級數值。曝光級數值量度了鏡頭實際上的光線透射率,相等於理想鏡頭的100%光透射率。

重申,由於所有鏡頭會吸收一部分通過的光線,在一個鏡頭中的曝光級數值永遠高於焦距比數。近年來,鏡頭科技的進步,及底片的曝光寬容度,都減少了曝光級數值的理論性。要記住:焦距比級數用於焦距比例,曝光級數值用於光線透射率。

陽光16法則[编辑]

對成像質素的效果[编辑]

望遠鏡內的焦距比[编辑]

有效光圈值[编辑]

歷史[编辑]

參見[编辑]

參考資料[编辑]