焦比
在光學中,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、光圈係數等,習慣上也簡稱「光圈」)表達鏡頭的焦距和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。
標誌
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 值是 ƒ/16,或 N = 16。
照 ƒ 值中,ƒ/N 標誌法的字面解釋,N 如同實際孔徑的算術表達方式,焦距除以 ƒ 值:D = ƒ/N 。
級數、光圈級數慣例及曝光
相對級數
標準全級光圈值尺度
ƒ/# | 0.5 | 0.7 | 1.0 | 1.4 | 2 | 2.8 | 4 | 5.6 | 8 | 11 | 16 | 22 | 32 | 45 | 64 | 90 | 128 |
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通過鏡頭到達底片或感光元件的光的照度和光圈孔徑的平方成正比,和光圈數的平方成反比。全級光圈值中相鄰兩個光圈數的平方比為 1:2,因此,光圈環轉動一格,照度相差一倍,例如:
典型半級光圈值尺度
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 |
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典型三分之一級光圈值尺度
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 |
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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)
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
對成像質素的效果
望遠鏡內的焦距比
有效光圈值
歷史
參見
- Group f/64 (攝影家Ansel Adams和Edward Weston所屬的攝影組織)
- 光圈
- 景深
- 望遠鏡
- 曝光值 (Exposure Value, EV)