第二节  相对孔径与光圈系数
  摄影镜头的相对孔径,是指该镜头的入射光孔直径(用D表示)与焦距(用f表示)之比,即:
  相对孔径=D/f
  调节镜头上的光圈调节环,使光孔开至最大位置时,最大入射光孔直径与该镜头焦距的比值,称为该镜头的最大相对孔径。它往往标示在镜头上,如1:1.2或f/1.2,即表示该镜头的最大相对孔径为1:1.2,这一比例数只表示最大入射孔光直径与焦距的比值。
  镜头相对孔径的大小直接决定着由景物投射来的光线,在通过镜头时的光通量大小,从而决定着像平面处所得照度的高低。镜头的相对孔径愈大,透光能力愈强,影像的密度(或光电信号)值愈大;反之,相对孔径愈小,透光能力愈弱,影像的密度(或光电信号)值愈小。
 
 
   相对孔径的倒数称为光圈系数,又称为f/制光圈系数或光孔号码。当摄影镜头的焦距不变,而改变镜头的入射光孔直径,可得到下列f/制光圈系数:1、1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22,这些光圈系数一般刻在镜头光圈环的外围。光圈系数相邻两级之间数值上相差一倍,曝光量相差一级。光圈系数的数值愈大,表示投射到成像平面上的照度越小;反之,光圈系数的数值每减小原数值的1/2,摄影镜头纳入的光量就增大原数值的2倍,平时摄影中所说的开大光圈,实际上是减小光圈系数值;而收小光圈,即是光圈系数值加大。
  目前,使用的摄影镜头由于型号不同、光学结构不同以及制造工艺上的差异,不同焦距的镜头对光线的透过率也不相同。在实际拍摄中,使用不同焦距的镜头进行拍摄,如果不考虑镜头透光率对画面的影响,将会造成曝光不准。为了保证画面的技术质量,实现准确地控制曝光,有些新型的摄影镜头,除标出f/制光圈系数外,还标有T/值光圈系数。在光圈调节环上,T/值光圈系数值与f/制光圈系数值在数字上彼此相对应,但T/值光圈系数考虑了光线通过镜头时,该镜头通过率对像平面处照度的影响。
  总之,T/值光圈系数比f/制光圈系数更科学,更便于对摄影进行准确的曝光控制。尤其对长焦距镜头和变焦距镜头更为有利。因此,目前常用的电影摄影机和电视摄像机都采用T/值光圈。
  光圈的主要作用是:控制进入镜头光通量的大小,使所摄画面获得适当的曝光量,同时它又是控制画面景深范围的重要手段。在拍摄同一景物时光圈越大,景深范围越小;光圈越小,景深范围越大。
  现在使用的电视摄像机上的光圈,通常有手动、自动等方式。手动范围一般应用在拍摄一些高质量的电视节目中。为了使不同的景物亮度变化按创作者的主观意志在画面中得到充分的体现,拍摄时可采用调节镜头上的光圈,有意地让某些景物的亮度在画面中形成最佳效果,以实现有目的的控制曝光量。当采用自动光圈拍摄时,光圈的大小是根据摄像机机内安装的自动测光设备,并按光线的强弱自动调节镜头光圈,保证适当的曝光量。需要说明的是自动光圈对光线变化不能做艺术判断,只能做出技术处理。因此,在实拍中,自动光圈非常适合于拍摄镜头视场角内所包容的景物亮度较为均匀,亮度间距不大,画面中主体物不十分突出的场景。有些摄影师针对某些场景,为了更好地控制景物亮度,实现准确地曝光,常采用自动、手动结合。方法是先用自动光圈进行测光,然后根据不同的景物亮度按创作者的主观意图去控制,使画面得到最佳的效果。