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前言接触过摄影的人,想必对「光圈」一词并不陌生,但也只是停留在「听过」的层面。而一些进阶摄影者又可能觉得它太熟悉、太基础了,以至于对它不屑一顾。
如果你觉得「光圈」是一个没有太多深入学习价值的参数,那么只能说明你对摄影靠得还不够近,你对摄影的爱还不够深。
光圈究竟是什么?
光圈是如何计算的?
光圈与成像有什么关系?
为什么大光圈可以带来虚化?
大光圈镜头为什么大部分都售价不菲?
这些有关光圈的问题都是本文尝试探讨并回答的问题。深入了解之后你会发现,原来光圈也是一个「有故事的人」。
一、光圈1.1 概念
摄影中所谓的「光圈」,是指镜头中用于控制光线强度的一种孔洞状光学元件。
对应到现代的镜头设计中,光圈大致处于镜筒中部靠前的各组透镜之间,具体位置因镜头而异。图1-1为两枚不同型号镜头的光圈物理位置示意图:
图1-1
1.2 构成及演化
随着光学物理与摄影技术的发展,光圈的结构与设计也在不断地演化与迭代。
在早期,光圈就是指一块金属板上的一个圆孔。那时候想要调节光圈大小是一种非常麻烦的事,需要先把镜头拧下来,然后再将另一块不同圆孔尺寸的金属片装上去。
到了1850年代,英国天文学家兼摄影爱好者约翰-沃特豪斯(John Waterhouse,1806–1879)发明(准确说应该是「改良」)了一种新的光圈调节机制,他在铜制镜筒上开了一条缝隙,用于插入不同孔径的金属片,从而改变不同的光圈「档位」,达到改变光线强度的目的。后人将其称之为「沃特豪斯式光圈档」(Waterhous stops)。如图1-2所示:
图1-2,Photo by Geoff Harrisson
后来,德国光学设备制造商卡尔-蔡司(Carl Zeiss)生产了一种旋转式光圈(亦称为「光圈拨盘」,aperture dial)[1],它由一个钻有5个不同孔径的金属圆盘构成,圆盘中心固定于底座上,旋转圆盘即可改变光圈大小。如图1-3所示: