手機攝影二十五：談談手機的光圈

光圈、快門和感光度是相機曝光的三要素，但是手機中的光圈卻與其他相機中的光圈大不一樣。只有了解這其中的差別，才能用手機拍出好照片。

一、單反和微單相機的光圈：

單反和微單相機的光圈，就是鏡頭里面的一個控制進光量的裝置。

光圈的大小是用F數值表示的，光圈f值=鏡頭的焦距/光圈口徑，因此，f值越小，光圈越大，f值越大，光圈越小。比如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。光圈大小與F數大小成反比，就是說光圈越大的鏡頭F數值越小，而光圈越小的鏡頭F數值越大。這一原理同樣適用于手機相機。

光圈的相鄰的兩檔的數值相差1.4倍(2的平方根1.414的近似值)，也就是透光孔直徑相差根號2倍，通光面積相差了1倍，上一級的進光量是下一級的2倍。

一般來說，比f2.8更大的光圈,叫大光圈，比f8更小的光圈,稱為小光圈。

光圈的三個主要作用：控制進光量、控制景深、控制成像質量。

光圈的作用主要：

1、控制進光量：

光圈越大，單位時間里進入鏡頭的光線就越多。反之，光圈越小，單位時間里進入鏡頭的光線就越少。

2、控制畫面的景深：

光圈與景深的關系：光圈越大，景深越淺，背景模糊的效果也就越明顯；光圈越小，景深越深，背景清晰的效果也就越明顯。通常情況下，拍攝人像、花卉、寵物時，一般使用大光圈、較淺景深，突出人物或靜物；拍攝風景、建筑等，一般使用小光圈、較深景深，展示場景全景并突出層次感。

3、控制成像質量。

二、手機光圈：

手機鏡頭光圈定義為——鏡頭的物理焦距除以通光孔徑，但由于手機用的是等效焦距，所以為了知道物理焦距還得求出等效系數。

等效系數求法：通過將全畫幅傳感器的對角線數值43.3，除以手機傳感器之對角線數值得到。那么手機傳感器的對角線該怎么算呢？這個由于歷史原因，得分兩種情況。

首先大于或等于1/2英寸的傳感器，對角線長度通過16mm乘以傳感器尺寸計算；至于那些小于1/2英寸的傳感器，其對角線長度則通過18mm乘以傳感器尺寸計算。

鏡頭傳感器的底越大則等效系數越小，這就可以完美解釋，隨著傳感器變大光圈值會相應變小的現象了。但是別忘了影響光圈值的，還有鏡頭焦距和通光孔徑這兩個因素。

手機攝影通過模擬葉片的原理來調節光圈。也就是說，手機并沒有真正意義上的“光圈”其功能都是通過算法模擬出來的。

手機圖像感應器實在太小了，它的等效光圈也太小了。

手機光圈一般從f/0.95——f/16之間進行調整。

手機鏡頭的等效焦距通過傳感器對角線尺寸與全畫幅尺寸的比值計算而來。而光圈孔徑則取決于鏡頭的實際構造。兩者結合，就構成了手機光圈值的計算公式。

隨著手機傳感器尺寸的不斷增大，等效焦距也在不斷縮短。這就為手機鏡頭大光圈的實現提供了可能。同時，通過優化鏡頭結構，進一步增大光圈孔徑，大光圈手機相機也就應運而生。

手機中的光圈都是大光圈，一般在f/1.5——f/2.4之間。但是手機拍出的照片卻往往都是大景深效果，這個跟數碼相機的大光圈小景深的效果不太符合。這是因為手機的圖像感應器（cmos）面積比較小的緣故。如果換算成等效光圈的話，手機的光圈至少應該在f/11以上。這就不難理解為什么手機拍出的照片往往都是大景深了。很多手機中都設有“大光圈”或者“人像”模式，基本可以實現從f/0.95——f/16之間進行光圈調整。但這些功能其實并沒有真正改變光圈的大小。

可以做個實驗，在同一個場景里，相同的取景范圍，用手機中的f/1.6和f/16分別拍一張照片。會發現兩張照片的曝光是相同的，其中的差別只是背景虛化的程度不同而已。

而且這個虛化的效果沒有數碼相機大光圈鏡頭拍出的自然，甚至還會有一些不真實瑕疵。主要是因為這些功能都是手機通過算法模擬出來的。

總結：

手機傳感器越大、鏡頭焦距越長則光圈越難做大，所以在手機主攝傳感器不斷變大的趨勢中為了做大光圈焦距開始縮短，但最有效的大光圈方案還是通過增大通光孔徑實現。

由于手機鏡頭光圈是通過等效焦距和通光孔徑比值算出來的，所以通過結合默認輸出的傳感器像素尺寸因素，便可求得對應的進光量。

大光圈優點——充沛進光量可以帶來更高的快門速度，有利于抓拍；也可以用更低的ISO曝光，有利于暗光畫質；還可獲得淺景深的自然光線背景虛化，有利于人像特寫。

小光圈優點——由于其沒有進光量優勢，故有利于拍攝慢門作品；又由于其能獲得深景深的全景清晰成像，所以就有利于文檔和合影拍照；順帶，還能獲得星芒玩法。