相機與曝光

照相機的光圈、快門與曝光量的關(guān)系已在第一章第四節(jié)“操作順序”中介紹過。光圈和快門共同決定了膠片的曝光量。光圈和快門被稱作曝光組合參數(shù)。

▼光圈的由來

光圈是一種通俗的稱呼，嚴格地說，應該稱作光圈系數(shù)或光孔號碼。

光圈系數(shù)由以下公式定義：

式2-11公式2-11中：F是光圈系數(shù)（或用光孔號碼N表示），是鏡頭相對孔徑的倒數(shù)；f′為鏡頭焦距；d為鏡頭入射光瞳直徑。

以此公式表示的光圈稱為F制光圈（F數(shù)），或f/制光圈（f/數(shù)）。如5.6的光圈應寫作F5.6或者f/5.6，也可以寫作N=5.6。

除了F制光圈以外，在電影攝影機和一些老式照相機上，也使用T制光圈（T數(shù)）。T制光圈和F制光圈的關(guān)系如以下公式所定義：

公式2-12中：T為T制光圈的T數(shù)；F為f/制光圈的f/數(shù)；τ為鏡頭的透光率或透射系數(shù)。

由于T制光圈考慮到鏡頭透光率的影響，從曝光控制的角度看，T制光圈的曝光控制精度更高。現(xiàn)代鏡頭采用了高效的鍍膜技術(shù)，透光率大大提高。當鏡頭的透光率為100%時，F(xiàn)制光圈系數(shù)等于T制光圈系數(shù)。

▼光圈和像場照度的關(guān)系

光圈和照相機的像場照度之間的關(guān)系由以下公式確定：

公式2-13中：E_C是照相機的像場照度；B是被攝體的亮度；π是圓周率；F是光圈的f/數(shù)；Q是結(jié)像系數(shù)，又稱為卡利爾系數(shù)，是光線透過照相機鏡頭時單向密度與散射密度之比。

例：當被攝體的亮度B是7.65Cd/m²，照相機的光圈是f/4，結(jié)像系數(shù)Q是0.828時，求像場照度Ec是多少？

解：將已知數(shù)據(jù)代入公式2-13：

所以，像場照度是0.311 lx。

▼EV值

光圈和快門兩個參數(shù)要組合到一起，才能說明照相機的曝光情況。而且，不同光圈和快門的組合可以得到相同的曝光量。這樣的描述有時顯得煩瑣，用EV值來表示就簡單多了。

EV是Exposure Value的縮寫，意思是曝光值。有時也用LV（Light Value，意思是光值）表示。EV值和光圈、快門的關(guān)系由以下公式定義：

公式2-14中：F為光圈f/數(shù)；t為快門曝光時間。

公式2-14經(jīng)過變換，得到以下的形式：

利用公式2-15，可以計算出不同光圈、快門組合的EV值。例：求光圈為f/4、快門曝光時間1/60秒的EV值是多少？解：將F=4、t=1/60的曝光組合代入公式2-15，得：

所以，光圈f/4與快門1/60秒的曝光組合EV值為10。

同理，可以求得f/5.6與1/30秒的曝光組合、f/2.8與1/125秒的曝光組合，以及所有曝光量與f/4、1/60秒等價的曝光組合，它們的EV值也是10。

表2-4列出了不同光圈、快門所對應的EV值。對照表2-4可以看出，EV值有這樣一些特點：

在光圈和快門的參數(shù)為標稱值時，EV值取整數(shù)

當EV值出現(xiàn)小數(shù)時，表示曝光組合參數(shù)不是整數(shù)級。例如：光圈在f/4和f/5.6之間與快門1/60秒組合時，它的EV值為10.5。

EV值每變化一個數(shù)，曝光增加或減少一級

EV值常常用來標示照相機的一些技術(shù)指標，或描述照相機自動曝光系統(tǒng)曝光方式。

▼本章要點

1.曝光與光源的照度、被攝體的反光率及亮度、膠片的感光度以及照相機的光圈及快門有關(guān)。

2.膠片的感光特性曲線定量地描述了曝光與膠片密度的關(guān)系。

3.照度、反光率與亮度有各自的特性，亮度取決于照度和反光率。

4.EV值是描述照相機光圈與快門曝光組合的參數(shù)。

【思考題】

1.當光源的照度增加或減少時，被攝體的亮度、反光率是否會改變？

2.當曝光增加或減少時，在底片的H-D特性曲線上，被攝體所對應的密度范圍將如何改變？

3.曝光量增加1級或減少1/2級，lg H的差值是多少？

4.f/8、1/125秒與f/5.6、1/250秒的EV值是否相同？f/8、1/125秒與f/8、1/250秒的EV值是否相同？相差多少？