摄影基础知识系列讲座（不断更新）

季风

          感谢若轩版主的热情倡议，行摄天下论坛里开设了“摄影知识系列讲座”，希望大家积极参与。

      各位网友在摄影方面有什么专长或在摄影的某一领域有深刻的理解和体会，欢迎发到论坛与大家分享。

      本讲座支持原创，不支持转贴，希望看到网友自己写的文章。

      今天我先抛砖引玉，将一些摄影方面的基础性知识讲一下。以期引出高人高见。

      摄影术从1839年诞生走到今天，无论相机还是感光材料已经发展到非常完备的程度，从胶片发展到数码，相机已经完全智能化了，也就是说不管你懂不懂摄影知识、成像原理，只要将相机设置成全自动，就能拍出成像清晰、曝光正确的照片。

      但这只是摄影的最低层面，清晰、漂亮的片子不是你主动参与的结果，而是相机生产厂商预先设计、安装到相机上的智能系统拍摄的。你除了构图和按快门，没干什么。

      如果你不满足于最低层面，而是要主动参与到照片的摄制过程，要把你自己的美学追求、个人风格都体现到照片里，那么就需要了解更多的摄影知识，把过去只知其然的东西变成知其所以然。为下一步提升自己，进行摄影创作做好准备。我以下讲的都是基础方面的知识，尽管只是基础，但它非常重要，是每一个摄影者都该了解的，如果你是资深影友，根本不需要这类知识，尽可略过。

季风

什么是光圈？

    今天是第一讲，说说光圈。

    一说到这个问题，有朋友说了，这还不知道，不就是镜头里那一圈可以变大变小，可以调节镜头进光量的叶片吗。

    但你知道光圈除了能调节镜头进光量还有什么其他作用吗？调节光圈的那些数字5.6、8、11等等都是什么意思吗？为什么是2.8，4，5.6，8，11，而不是1，2，3，4呢？

    光圈的基本概念是：光圈是限制成像时光束大小和形状的装置，由一组光圈叶片共同组成了一个可以通过成像光线的光孔，这个光孔与镜头的主轴垂直，光孔中心位于镜头的主轴上。通过机械或电子装置控制叶片，改变光孔大小，所以光圈还可以叫可变光阑。

季风

      要想搞清楚光圈的原理首先要搞清楚一个概念：相对孔径。

    相对孔径是一个非常重要的概念，我们在选择镜头时常常提到F2.8、F4等数据，就是指该镜头的相对孔径。有人把这个简单地说成是镜头的最大光圈，这么说也没什么不对，但这是外行话，是不严谨的。

    什么是镜头的相对孔径呢，就是指该镜头的入射光瞳与焦距之比。

    什么是入射光瞳呢？

    首先我们将镜头的光圈开至最大，在镜头的像方（也就是镜头后部，靠近机身的一端）焦平面，放置一个挡光的黑色薄板，薄板中间开一个针孔，后面放一个灯泡，并使镜头像方焦点刚好位于针孔处。灯光穿过针孔投射到镜头的后方镜片上，并通过镜片继续前行，通过前方各透镜从镜头前方射出。由于针孔相当于一个处于像方焦点的“点光源”，所以向镜头前方射出的必将是一束平行光束。在镜头前端靠近前镜片处垂直放置一块磨砂玻璃，透过镜头的光束会在磨砂玻璃上投射出一个圆形的亮光斑，此光斑的直径既为该镜头的入射光瞳的直径，也就是最大入射光瞳直径。该直径与镜头焦距的比值，就是这个镜头的最大相对孔径。

    镜头的最大相对孔径一般标示在镜头的前镜片压圈上或镜头外圆周上，并与焦距值标示在一起。为了便于比较，一般把最大相对孔径化简为分子是1的比例数。例如标示为1:1.2或f/1.2时，即标示该镜头的最大相对孔径为1:1.2。

    镜头相对孔径的大小，决定着景物的光线在通过镜头时光通量的大小，也就决定着像平面处受到的照度的高低。相对孔径的大小所引起的像平面处照度的变化，可用“房间里窗户与被照射的墙壁”来比喻，入射光瞳的直径好比窗户的大小，镜头的焦距好比房间的深浅，显然，窗户越大，房间越浅，墙壁就越明亮。

季风

    下面该说到光圈了，先说光圈系数，什么是光圈系数呢，简单地说，相对孔径的倒数就是光圈系数，如上面说的1:1.2的镜头，数值是1／1.2，倒数就是1.2，所以它的最大光圈就是1.2，也称F1.2。

那么1.2与后面的2、2.8、4、5.6等数值之间又是什么关系呢？

    通过计算得知，圆的直径每增大根号2倍（既1.4142136倍），则该圆的面积就增大一倍。作用于镜头上，通光量增加一倍，反之，圆的直径每减小1／根号2倍，则圆的面积就减小为原来的1／2，通光量也就减少一半。

    根据计算结果，于是获得了现在世界各国通用的f制光圈系数的系列：0.25，0.35，0.5，0.7，1，1.4，2，2.8，4，5.6，8，11，16，22，32，45，64，90。

这些数字其实很多都是小数点后面有很多位，为了便于刻在镜头上，就简化成了这些数字。

    f制光圈的特点是：相邻两档光圈系数之间在数值上相差根号2倍，曝光量相差一级，光圈系数的数值越大，镜头的照度反而越小；光圈系数的数值越小，镜头的照度反而越大。光圈系数每增大一级，像场的照度就减少一倍；光圈系数每减小一级，像场的照度就增加一倍，如f8就比f5.6的像场照度减少一倍。反之f5.6就比f8的像场照度增加一倍。

    有了f制系数，镜头的设计就有了标准，在f制光圈的镜头中，无论是碗口般粗细的长焦大炮，还是镜片只有指甲般大小的小型镜头，在同一光圈系数下，他们的通光量是一致的，也就是说成像平面所受到的照度是一致的。

    某些镜头由于设计上的原因，其最大光圈系数不是f制光圈系数系列中的数值，那么该镜头的最大光圈系数和相邻的光圈系数之间的曝光量就肯定小于一级。如1:1.2，1:1.8，1:3.5等，与相邻的1.4，2，4之间的曝光量都要小于一级。

季风

    以上讲的是光圈在调整镜头进光量方面的作用和f数的原理，下面讲一下光圈的另一个作用：改善镜头的成像质量。

    我们知道，镜头的设计非常复杂，要面临各种各样的问题，如选用什么样的光学玻璃，采用什么样的光学结构，用几组几片透镜等，最重要的是要面临各种需要克服的像差。

    世界上完美的镜头是没有的，每个镜头都是各种像差妥协的结果，最著名的六大像差：球差、慧差、像散、色散、像场弯曲、畸变，是横在镜头设计者面前最大的难题。要克服这六大像差就要在镜头结构，透镜曲率，光学材料上下功夫，但纠正这些像差很不容易，往往是按下葫芦起来瓢，克服了球差，色散严重了，克服了色散，又出现了慧差。而且口径越大的镜头越难以纠正，这就需要花费很多的精力，以及采用萤石、超低色散玻璃等特殊材料以及非球面镜片，还要在镀膜上下很大功夫。这也是像差校正的好的大口径镜头价格昂贵的原因。

    但是，即使校正的比较好的镜头在全开光圈的情况下成像也不是很理想，因为在校正像差时往往以镜头中心为首先考虑的对象，镜头的边缘比起中心来残余像差相对多一些。

    这时光圈就要发挥作用了，你可以缩小光圈，挡住存在较多像差的镜头边缘，不让边缘参与成像，从而大大地提高镜头的成像质量。是不是光圈开的越小越好呢？答案是否定的，光圈如果开的太小，就会产生光的衍射，成像质量反而下降。

    所以每只镜头都有一个最佳光圈，这个最佳光圈是多少，每只镜头都不一样，这就要靠大家自己去试拍、测定了。要求用三脚架固定相机，采用同样的曝光量，用不同光圈拍摄同一景物，在电脑上放大至100％观察，从而确定该镜头的最佳光圈。如果不愿这么麻烦或要求不高，一般的情况下最大光圈缩小两到三档就可以了。

季风

    下面讲光圈的第三个作用：改变成像的景深。

    景深大家都知道，通俗地讲就是在影像焦点前后的清晰范围。

    光圈开的越大，景深就越浅，反之光圈越小，景深就越大。知道了这个原理，大家就可以根据所拍对象及想要达到的效果灵活地选择不同的光圈了。

    一般来说拍人像选择大光圈，可以利用镜头的浅景深来突出主体，排除杂乱的背景干扰；拍风光则要用小光圈，利用镜头的大景深拍出近处和远处都清楚的片子。当然这只是一般的情况，如果创作时追求特殊效果，那就又当别论了。

    景深还有一个特点，焦点前后的景深是不一样的，后景深大于前景深，这个前后指的是面向相机而言。而且拍摄距离越近就越明显。在手动镜头时代可以利用这一点做超焦距拍摄，拍出从很近到无限远都清晰的照片。现在的自动镜头上的刻度太简单了，做超焦距有困难。不过可以作为选择焦点的参考，想拍出大景深的片子，把焦点放在哪里就要考虑这一点了。

    镜头的焦距对景深也有影响，焦距越长，景深越浅；焦距越短，景深越大。鱼眼镜头的景深是最大的。

    拍摄距离和景深也有关系：距离被摄物体越远，景深越大；距离被摄物体越近，景深越浅。所以微距拍摄景深非常浅，就是这个道理。

    还有非常重要的一点，尽量不要用镜头的最小光圈拍摄，由于光波在通过小孔和狭窄缝隙时，有一部分光线会偏离光的直线传播定律，绕过障碍物进入阴影区，最后在像平面上形成一个模糊的光斑，这种现象称为光的衍射。

    由于存在光的衍射现象，如果我们拍摄时用了最小光圈，成像质量会明显下降，不信大家可以测试一下。

    关于镜头的光圈就简单地讲这些，由于本人水平有限，错误和遗漏在所难免，希望大家批评指正。

    如果我讲的这些对大家的拍摄能有一点点帮助，就算达到目的了。

参考书目：

《摄影镜头的性能与选择》作者：沙占祥

《美国纽约摄影学院摄影教程》

季风

下期讲一讲快门，资料正在编辑中。

宠民

很好，季版上课，我来学习。

紫晶儿

我占个前排，看得清楚！

若轩

有这样一位老师给我们讲解摄影知识课是最好的礼物。

若轩

我一定乖乖地认真地学习。

若轩

非常感谢季版百忙中抽空！

季风

宠民 发表于 2014-12-3 11:05
很好，季版上课，我来学习。

谢谢宠版捧场！

季风

紫晶儿 发表于 2014-12-3 13:04
我占个前排，看得清楚！

谢谢晶儿捧场！

季风

若轩 发表于 2014-12-3 16:42
有这样一位老师给我们讲解摄影知识课是最好的礼物。

谢谢轩版倡议和支持，我也是有多少水和多少泥，就这点能耐，都使出来了。

季风

若轩 发表于 2014-12-3 16:44
我一定乖乖地认真地学习。

我希望最好能和大家互动起来，展开讨论，这样受益更多。

季风

若轩 发表于 2014-12-3 16:45
非常感谢季版百忙中抽空！

我现在和家人轮班在医院看护老爸，隔一天就能上网。

若轩

代问老爷子安，亦应注意自己的安康。

若轩

真过意不去要季版费时费力费神，谢过

季风

若轩 发表于 2014-12-3 18:24
代问老爷子安，亦应注意自己的安康。

谢谢轩版关心！

季风

若轩 发表于 2014-12-3 18:29
真过意不去要季版费时费力费神，谢过

谢谢轩版，不用客气，应该的。

基督山公爵

季风 老师辛苦

死火

逍遥风

感谢若轩感谢季版

从容

逍遥侠 发表于 2014-12-4 02:58
感谢若轩感谢季版

光口头感谢，行动呢？

从容

讲得细致入扣，有些虽然懂点，但也懂了点皮毛，但看了讲解更能深入了解。

远去的烟云

这个好，一定好好学习下！

闻香入眠

太好了，及时雨。正愁怎么入门，贝姐就发来此链接。季风版主辛苦了！

墓歌

季版辛苦，有时间我也学学练练

季风

基督山公爵 发表于 2014-12-3 23:29
季风 老师辛苦

谢谢公爵光临！