摄影常用词：光圈、快门、曝光、底片、ISO、焦距、景深

一、基本关系

摄影的原理就是小孔成像。
光圈就是小孔，底片就是成像的载体。
快门就是小孔打开的时间，ISO是底片对于光的灵敏程度。
曝光是指成像期间通过小孔进入的光能量，也是底片接收到的光能量。
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二、具体解释

1. 光圈

在其他参数不变的情况下，光圈F值越小，光圈越大：

进入的光线越多
- 成像越明亮
拍摄距离变近（适合拍摄近景）
景深变短
- 背景虚化变强

如果你想达成以上目的，就应该采用大光圈，即光圈F值小的光圈。

1.1 光圈的基本参数

计算公式：光圈大小 = 物镜焦距 / 光圈F值

物镜焦距：是指光圈到底片的距离，一般普通相机的镜头焦距都是固定的，高级一些的相机可能会配有可变焦镜头。
光圈大小：就是小孔的直径。一般情况下调节光圈都是靠改变这个参数。光圈大小有两种写法：大F写法（F2.8）、小f写法（f/2.8），两种写法完全等价。
光圈F值：有的时候也被简称为光圈值，或者光圈数值。从公式中可以看出，光圈F值与光圈大小成反比，光圈F值越小，光圈越大。
举例：f/2.4光圈表示光圈大小为f/2.4，光圈F值为2.4。f/1.69光圈比f/2.4光圈大。

1.2 光圈的档位设计

光圈的档位设计是相邻的两档的数值相差1.4倍（2的平方根1.414的近似值）相邻的两档之间。
透光孔直径相差根号2倍，透光孔的面积相差一倍，底片上形成的影像的亮度相差一倍，维持相同曝光量所需要的时间相差一倍。

完整的光圈大小系列为：
f/1.0，f/1.4，f/2.0，f/2.8，f/4.0，f/5.6，f/8.0，f/11，f/16，f/22，f/32，f/44，f/64

光圈档位（AV）与光圈F值的对应关系为：

光圈档位（AV）	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
光圈F值	1	1.4	2	2.8	4	5.6	8	11	16	22	32

1.3光圈分类

固定光圈：最简单的相机只有一个园孔的固定光圈
沃特侯瑟光圈：最初的可变光圈只是一系列大小不同的园孔排列在一个有中心轴的圆盘的周围；转动园盘可将适当大小的圆孔移到光轴上,达到控制孔径的效果。十九世记中叶约翰·沃特侯瑟发明这种光圈。
猫眼式光圈：由一片中心有椭圆形或菱形孔的金属薄片平分为二组成，将两片有半椭圆形或半菱形孔的金属薄片对排,相对移动便可形成猫眼式光圈。猫眼式光圈多用于简单照相机。
"虹膜"式光圈：是由多个相互重叠的弧形薄金属叶片组成的，叶片的离合能够改变中心圆形孔径的大小。有些照相机可以借助转动镜头筒上的圆环改变光圈孔径的大小，而有些照相机则是利用微处理器芯片控制微电机自动地改变光圈的孔径。弧形薄金属叶片可多达十八片。弧形薄金属叶片越多，孔径越近圆形。通过电子计算机设计薄金属叶片的形状，可以只用7片薄金属叶，得到近圆形孔径。
瞬时光圈：单反照相机的光圈是瞬时光圈，只在快门开启的瞬间，光圈缩小到预定大小。平时光圈在最大位置。
兼快门光圈：有的简便照相机的光圈兼有快门的功能，这类兼快门光圈大多是双叶片的猫眼式光圈，与单纯猫眼式光圈不同的是：于兼快门光圈平时是完全关闭的：在按下快门的瞬间，双叶片光圈开启到预定的孔径后，保持这孔径到一段预定快门开启时间之后，立刻闭合：如此一来，光圈便又兼快门的功能。

1.4 机械结构原理

2. 快门

快门是遮光板，只有当快门打开的时候，底片才能接收到光照。所以快门可以控制进光时间。

快门越块：成像时间越短，被拍摄物品移动的距离越小，图像越清晰。常用于静态拍摄。
快门越慢：成像时间越长，被拍摄物品移动的距离越大，图像越模糊。常用于动态延时拍摄。

3. 曝光

计算公式：曝光量（底片接收到的光能量） = 进光量 * 进光时间

进光量：由光圈控制。
进光时间：由快门控制。

曝光量与成像明暗的关系：

曝光越强：图像越亮（过曝）
曝光越弱：图像越暗（欠曝）

3.1 测光与测光模式

曝光和测光是一对双胞胎，如果不能准确测定光照强度，正确曝光就无从谈起。1965年以前绝大多数相机都没有机内测光装置，拍照时要另外携带笨重的测光表，或者靠经验来估计光照强度。
现在所有的数码相机都内置测光表，它能测量光线的强度，自动给出能正确曝光的光圈和快门速度，大大降低了摄影的技术门槛。相机是如何实现自动测光的？原来每个数码相机里都有一个光敏电阻（不同强度的光线照射时电阻值发生变化），相机内的电脑根据电阻值的变化确定光线强度，进而确定曝光值（光圈，快门）。
测光模式主要有点测光，中央重点测光，区域（平均）测光三种：

点测光只测取景框内一个小点的光线强度（此小点大约为取景框面积的10%到1%，看不同机型）。

区域（平均）测光则把取景框分为5到63块或更多（看机型不同），分别对每块测光然后再加权平均得到光照强度。

中央重点测光是简化的区域（平均）测光，只把取景框分为中央圆圈和四周两块，分别测光，然后加权平均（中央圆圈的权重为70%左右）。

根据什么情况来采用不同的测光方式？大多数情况下用区域测光即可。在光线明暗反差很大时应该采用点测光。用区域（平均）测光或中央重点也可以，你可根据自己的艺术创意进行曝光补偿。

3.2 曝光补偿（exposure compensation）

相机倾向于中庸曝光，对于正常的生活常见都没问题。但是当对于特别明亮的场景，中庸曝光会显得曝光不足，反正对于特别暗的场景，又会显得曝光过度。这时候就需要手动进行曝光补偿。

曝光补偿的原则：白加黑减。对于明亮的场景，如果觉得成像没有现实场景明亮，可以增加曝光，值得成像和现实场景一样明亮。反之，在暗处应该减少曝光。

曝光补偿的目的：

让成像的亮度更加贴近现实场景。
艺术创作，故意让成像亮度偏离现实场景。

到底怎样才算是正确曝光？这个问题没有绝对准确的答案。
总原则：照片要能真实反映拍摄时的环境亮度。如果一张正午户外的照片被拍得昏暗如夜，这张照片就曝光不足，反之则是曝光过度。曝光是否准确是根据日常生活经验判断的。相机自动确定的曝光值90%以上是正确的，但也有不准的时候，典型的例子是雪景，本来应该雪白刺眼的场景拍出来却是一片灰色；再比如对着一堆煤球拍，本来是纯黑，拍出来却是灰煤。这种失误根源在于相机的反射式测光原理。我们之所以能看见东西，不外乎两种情况：一是物体本身可以发光，比如太阳或灯泡；大多数情况是物体能反射外来光线。反射的光线越多，物体就越亮，反之则越暗。假设两个极端，纯黑色物体不会反射光线，反射率为零，而纯白的物体反射率是100%。
在这两个极端之间取中间值就是不黑也不白的灰色，称为柯达灰，也称为18%中间灰。以一张客厅照片为例，客厅墙壁又白又亮，而电视机的大屏幕又黑又暗，窗帘和家具等亮度居中。要以谁的亮度来确定曝光？相机自动测光就是取平均数，最后给出一个让图片达到中间灰的曝光值。相机内部的自动测光电脑是个死脑筋，它认为全世界所有场景的平均亮度都是18%中间灰。好在大部分生活场景都是明暗交织的，平均起来差不多是灰色，所以大多数情况下自动曝光自动测光都相对准确。但在雪景这样的纯白场景（或者煤球等纯黑场景）时，相机依然会给出中间灰效果的曝光值，拍出来就会白雪成灰雪，煤球成灰球。此时我们就要对自动曝光值予以修正，对雪景增加曝光，煤球减少曝光，这样才能拍出亮度和色调正确的照片。
修正（增减）曝光值就叫做曝光补偿。曝光补偿的原则：白加黑减。如果构图中有大片白色物体或者有灯等特别明亮的物体，就要相应增加曝光量（增大光圈or/and减低快门速度）；如果取景框中有大片黑色的物体，则要减少曝光量。
一般来说，在光照比较平均的情况下相机的自动测光和曝光比较准确，但在明暗反差很大时自动曝光往往不准，需要手动暴光补偿。之所以需要曝光补偿，是因为相机的处理器虽然聪明，但还没有聪明到能判断物体到底是什么，如果有一天电脑能辨别出白雪，茶杯，或者煤球，那也就不用人脑来补偿了。不过就算相机能认识物体，在进行艺术创作时还是需要曝光补偿，例如我今天心情不好，想故意把明亮的世界拍得灰暗些；又比如我想故意增加曝光量，把一个深色皮肤的妹妹拍得白白的。这些事情相机的电脑永远学不会，因为它不懂我的心，所以我们永远需要补偿。在胶片时代，精确测光和曝光是极其重要的，负片底片一旦曝光不足，色彩就非常难看；而反转片一旦过曝一档（1EV），其色彩和层次就消失大半，更何况只有在底片冲印后才知道曝光是否准确。在数码时代曝光的问题变得简单了，拍完之后可以立即回放，曝光不准可以马上改，而且如果图片以RAW格式存储的话，其抗过曝/欠曝能力是很强的，只要没有曝成完全没层次的一片纯白，过曝/欠曝一个EV之内的照片都能在后期电脑处理时调正，而且基本不漏痕迹。但过曝/欠曝太多还是不行，如果相差2EV以上，调正后的图片也会很难看。所以掌握曝光补偿白加黑减的原则依然重要。

4. 底片

底片即感光器件，用于成像。
常见的底片有物理底片（胶片）和数码底片（CCD或CMOS）。

技术层面来说，CCD的工艺难度比CMOS高，成本高。
使用层面来说，CCD有更好的色彩表现力，更好的宽容度，但是，CMOS有更好的快速响应速度，更好的寿命表现，更低的耗电量。
色彩，宽容度，可以通过相机内部的软件和处理器修正，所以，实际出片，差异不大。
但是，CMOS更好的快速响应对高感和连拍意义重大，寿命长，耗电少也为微单提供了可能，所以，目前的主流都是CMOS，只有高端的，专业影像工作室用的大型机，才坚持用CCD，以得到更好的画质。

4.1 底片与像素的关系

底片上排列着感光单元，一个感光单元就是一个像素。
计算公式：底片大小 = 像素个数 * 单个像素的大小

单个像素的大小越大，成像越稳定，效果越好。（因为感光单元越大，接收光线越充分）
像素个数越多，照片尺寸越大。是优点也是缺点，细节更多，照片更清晰，但是占用手机存储越多…
在底片大小相同的情况下，单纯的增加像素个数没有意义，像素变多意味着单个像素的大小变小，感光效果变弱。应该追求两者的平衡。（《手机1亿像素真的能提升拍照效果吗？浅析像素、CMOS与画质的关系》、《小米官宣？一亿像素方向真的错了，被4800万像素碾压》）
如果想要成像效果变好，应该选大底片。（“底大一级压死人”）
高像素底片的优化策略：合并相邻的几个像素（4个或9个），来提升像素的感光效果。

5. ISO

感光度，又称为ISO值，是衡量底片对于光的灵敏程度。

对光越灵敏，越适合捕捉暗光线：
- 亮处用小ISO即可，暗处用大ISO。
对光越灵敏，意味着所需的进光时间越短：
- 意味着所需快门的时间越短。所以ISO值上限决定了快门的上限，只有ISO足够大，快门才可以足够快。
- 意味着曝光量越少。所以ISO越大，图像越模糊，使用较高敏感度通常会导致影像质量降低（较粗的底片颗粒或是较高的影像噪声）。

ISO每差一倍，曝光量差一档，也就是说相差一档光圈或者一档快门。

5.1 数码相机如何实现ISO的调整

数码相机的感光器件都有一个反应能力，这个反应能力是固定不变的，提升数码相机的ISO是通过两种方式实现的：

强行提高每个像素点的亮度和对比度；
使用多个像素点共同完成原来只要一个像素点来完成的任务。

6. 焦距

与光轴平行的光线射入凸透镜时，理想的镜头应该是所有的光线聚集在一点后，再以锥状的扩散开来，这个聚集所有光线的一点，就叫做焦点。镜头到焦点的距离就称为焦距。

焦点F是凸透镜成实像和虚像的分界点：

当物体放在凸透镜的焦点上（即物距u等于焦距f）时，既不成实像也不成虚像，因为从焦点发出的光线经过凸透镜折射后与主光轴平行射出，平行光不能相交，所以不能成像。
当物体放在焦点以外时成实像，当物体放在焦点以内时成虚像，即物体成像以焦点F分为界点，分成虚像和成实像的区域，物体的位置分别在成虚像和实像的区域时，所成的像就对应数轴图上的规律。
2倍焦距处是凸透镜成放大实像和缩小实像的分界点，物体在2倍焦距处成等大的实像，在2倍焦距以外成缩小的实像，在1倍和2倍焦距之间成放大的实像。

由列表和图象记忆法中可以归纳出下面的简单口诀：

1倍焦距分虚实，2倍焦距分大小；

实像与物异侧倒，物远像近像变小；

虚像与物同侧正，巧记口诀活用好。

7. 景深

7.1 弥散圆

弥散圆的英文名字叫做“Circle of Confusion”，翻译过来就是“困惑之圆” 搭配表情–> ?，也有人管它叫渐晕圆、弥散点、模糊圆、模糊点之类。
弥散圆的单位一般都是µm，也就是千分之一毫米，比如30µm，那就是0.03毫米。
弥散圆是“清晰”和“模糊”之间的一个临界点，我们来照一张图片说明一下。

上边这张图片，我们能看到在左侧一个小光点通过镜片聚焦以后投射到了右边不同的三个焦平面上，然而根据焦平面位置的不同，这个小光点将会有不一样的成像；红色的焦平面上，小圆点成为了一个小的虚化圆形，绿色的则几乎仅仅是一个非常小的点而已，蓝色的就是更大的一个模糊的圆形。

而这三个小圆点哪个看起来不模糊、更清晰？显然是绿色平面上的，于是我们可以说这个情景中的弥散圆的尺寸就是这个小圆点的尺寸，因为任何比它还小的圆点我们都会认为是锐利，比它大的都认为是模糊。

7.2 景深

在焦点前后各有一个容许弥散圆，这两个弥散圆之间的距离就叫焦深。
对应着在被摄主体(对焦点)前后，其影像仍然有一段清晰范围的，就是景深。

景深的影响因素：

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。

三、成像效果

四、拍摄指导

转载自：https://www.zhihu.com/question/21427664/answer/53958524

很简单。三种情况。
前提是一定要习惯用M档拍摄，不能永远也搞不清他们之间到底搞了些什么鬼！感光度永远是最后考虑的！！先定死在100，懒得鸟它。
OK，现在就剩下光圈和快门了，一下简单多了。

第一种情况，先确定光圈，你是要拍什样的片？虚化还是不虚化（说景深浅景深深对有些刚人门的同学来说简直头晕，嗯，我头晕过，说虚化就明了多了），要虚化就大光圈，要背景清晰就小光圈，拍一张看一下，过曝或过暗转快门就是。
第二种情况，先确定快门，要拍流水丝绸，灯光流线什的就慢快门，拍一张看下，过曝过暗就转光圈。加了闪光灯的情况下，快门在125只能下，不能上！
第三种情况，麻痹！劳资光圈开到最大了（1.2，有钱人）快门慢到安全快门警戒线了（手持拍摄情况下，安全快门等同于拍摄时镜头焦距，比如你用85拍，那快门不能低于100，如果是50焦距拍，快门不能低于50以此类推），片子还是欠曝！同学，感光度等你召唤！彪吧。人门机你就悠着点彪。

通常手机相机可以调整的只有一个参数：感光度。orz……
如前文所述，感光度越低会被拍的越暗，感光度越高拍的越亮。所以：

不同的环境下，太阳强光下用低感光度，半夜无光里用高感光度
同一个环境，想拍的明亮一点用高感光度，想拍的昏暗一点用低感光度

五、参考文章

《如何理解 ISO、快门、光圈、曝光这几个概念？王波的回答：各参数的含义》
《如何理解 ISO、快门、光圈、曝光这几个概念？狮子傅的回答：各参数对成像的影响》
《不懂ISO？通过4步骤告诉你什么是ISO》
《关于弥散圆你应该知道的几件事》
《【Camera】Camera中焦点、弥散圆、景深的概念》
《图解光圈、焦距、摄距对景深变化的原理》