光圈是什么？光圈如何影响曝光和景深？

光圈是什么？

光圈是由镜头上用来控制镜头孔径大小的多个光圈叶片组成的。对于已经制造出来的成品镜头，是不能随意改变镜头口径大小的，但是可以在镜头内部加入多边形或者圆型的光圈叶片，并通过光圈叶片的开合来调节光孔的大小，达到调整通光量的目的，这个装置就叫做光圈。它可以控制景深、镜头成像质量、并且和快门协同控制进光量。

光圈的大小通常用 f 值表示，光圈f值=镜头的焦距除以光圈口径。简单而言，f值越小光圈就越大，进光量也越大，景深越浅。f值越大光圈就越小，进光量也越少，景深越深。

光圈对曝光的影响

光圈的作用就像眼睛的瞳孔一样，通过光圈叶片的开合控制通过镜头的光量。

光圈的计量单位可能用 f/number, f/stop，焦距比，f/ratio，或相对光圈之一表示。 不管用的是什么标签，它表示的意义是相同的，反应了镜头光圈开口与镜头焦距的比值，从数学角度来说，可以称为曝光值(EV)或光圈值。

镜头孔径的公式为：f/stop = 焦距/镜头有效孔径。

数值越小，孔径越大。我们来看一下光圈值是如何影响曝光的：如果将光圈设置由 f/8调整为 f/5.6，那么通过镜头的光量就会增加一倍。如果光圈值由 f/8 调整为 f/4 ，会使通光量变为原来的四倍。如果光圈值从 f/11 调到 f/16，通过镜头的光量会减半。

当我们将光圈值从 f/8 调整到 f/4 时，我们将镜头开口的尺寸加了一倍。明明镜头孔径是原来的两倍，为什么通光量会是原来的四倍？

这是因为光孔是一个圆形，圆的面积公式是：面积=  π r²。当我们将光圈的孔径调整为原来的2倍时，光圈的面积会变成原来的4倍。

当光圈值为f/4时，半径为m，那么，当光圈值为f/8时，半径为1/2m：

f/4时，光圈面积=π(m)²，f/8时，光圈面积=π(1/2m)²，π(m)²/π(1/2m)²=4

在知道了光圈是如何影响曝光的之后，让我们来谈谈光圈的两个“副作用”。光圈叶片的大小不仅会影响通过镜头的光量，还会影响图像的清晰度，并且也影响图像的“景深”。

光圈对景深的影响

景深可以定义为，在图像中看起来清晰对焦的最近物体和最远物体之间的距离。

景深是经过复杂的数学公式计算的结果，我们这里不做进一步讨论。我们只需要知道景深与镜头光圈大小、镜头焦距、拍摄对象与相机之间的距离有关。这些因素对景深的影响如下：

镜头光圈：光圈越大，景深越小；光圈越小，景深越大；

镜头焦距：镜头焦距越长，景深越小；焦距越短，景深越大；

拍摄距离：距离越远，景深越大；距离越近，景深越小。

景深大小无关图像质量的优劣，这取决于拍摄者的拍摄意图以及创意构图，比如拍风景的时候需要大景深，而拍摄人像时为了凸显主体，而使远处的背景变得模糊。