为什么F越大光圈越小，F2\2.8\4等数字怎样计算？

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　　为什么 F 越大光圈越小，F2\2.8\4 等数字怎样计算？常常有朋友弄不明白光圈的本质，今天我从最基本的概念讲一讲，看看光圈数值是怎么计算出来的。

　　高能预警，文章较干，多喝水！

　　咱们先从基本的概念入手：镜头可以纳光，拍照时镜头先纳光，再将光线传送到 CMOS 上成像。镜头纳光的多少就可以影响照片的明暗程度。

　　人们用“相对孔径”来表示一个镜头纳光的多少，相对孔径就是“有效孔径 ÷ 焦距”。

　　没错，焦距和孔径都会影响进光量，现在知道为什么长焦镜头的光圈都小了吧。

　　镜头上也都标注着“相对孔径”的大小，比如 1：2，意思就是这个镜头的最大相对孔径是 1：2，是一支恒定光圈镜头。再比如 1：2.8~4，一般就是最短焦距时的最大相对孔径的 1：2.8，最长焦距时的最大相对孔径的 1：4。

　　下图是 1：4-5.6 的相对孔径

　　我们平时看到的 F 值以及 f / 值，都是“光圈系数”，光圈系数就是相对孔径的倒数，也就是“焦距 ÷ 有效孔径”。

　　相对孔径是 1：2.8 的话，对应的光圈系数就是 F2.8 或 f / 2.8，把分数变成整数，看着简洁多了。

　　例如针对 50mm 的标准镜头而言，最大的通光直径为 29.5mm，其最大相对孔径的计算值为 29.5mm÷50mm=1：1.7。其最大光圈的计算值为 50mm÷29.5mm=F1.7。也可以理解为将通光直径设为 1，焦距就对应 1.7。

　　F 值越大，光圈越小，进光量越小；F 值越小，光圈越大，进光量越大。

　　常见的光圈数值有 F1.4、F2、F2.8、F4、F5.6、F8 等大小，每个光圈相邻 1 挡，进光量为 2 倍关系。

　　F1.4 比 F2 大 1 档，F1.4 的进光量是 F2 的两倍。放在实际应用中，F1.4、10s、ISO100 拍出的亮度等于 F2、10s、ISO200 也等于 F2、20s、ISO100。

　　除了相邻 1 档的光圈，还有相邻 1/3 档的光圈，如 F5.6、F6.3、F7.1、F8，每档光圈的进光量相差 1/3 倍，可以更加灵活的控制曝光。假如你使用了快门优先模式拍摄，ISO 也设置了固定数值，只有光圈是相机自动。当前相机给出的光圈数值是 F6.3，你用曝光补偿增加 0.3EV 的曝光值，相机就会把光圈设置为 F5.6。

　　那么，1.4、2、2.8 这样的数字是怎么计算出来的呢？

　　假如我们正在用上面那支 50mm 镜头拍照，现在是光圈 F1.7。想要增大一档光圈，就要把通光圆的面积变为原来的 0.5 倍。圆的面积是 πr²，让面积成原来的 2 倍（2πr²），就要把 r 变成原来的√2 倍，约等于乘 1.414。

　　所以，光圈数值就变成了 50÷（29.5×1.414），变形得到（50÷29.5≈1.7）÷1.414。因此，相邻一档（2 倍）的光圈数值相差 1.414（√2）倍。相邻 1/3 档（1.3 倍）的光圈数值相差√1.3 倍。F2×√2 是 F2.8，F2.8×√2 是 F4，F5.6√1.3 是 F6.3。

　　你明白了吗？