所有关于曝光

曝光”是用于在胶片或数字传感器上形成图像的光量的量度。您可以通过两种方式控制曝光：控制到达胶片的光线强度和控制光线落在胶片上的时间长度。大多数摄影师会认识到这是使用光圈（f-光圈）和快门速度完成的。

当然，快门速度以秒或几分之一秒为单位进行测量，这些都是熟悉的单位，不需要解释。然而，光圈是通过光圈测量的，尽管我确信每个人都熟悉f2.8和f8等数字，但并不是每个人都清楚这些数字的实际含义。

解释光圈的极简单方法是考虑一个非常简单的镜头系统，其中单个元件镜头放置在距离胶片一个焦距处。假设我们有一个直径75mm，焦距300mm的镜头。现在f-stop的另一个术语是f比，所提到的比率是镜头焦距与其直径的比值。在这种情况下，比例是300/75，或更简单的4.0！因此，这样的镜头具有f4的照相“速度”（也称为“f-光圈”，“f-比”或“f-数”）。如果我们使用只有直径一半（37.5毫米），但焦距相同（300毫米）的镜头，那么它将是一个f8镜头。我认为很明显，较小直径的镜头会比较大的镜头收集更少的光线，

现在真正的摄影镜头是使用许多镜头元素的复杂设计。显然，他们不会通过改变镜头元件的物理尺寸来改变f-stop。相反，内部可变直径的虹膜（也称为“光圈”）用于调节有效光圈。当光圈缩小到较小直径时，透过镜头的光线较少，镜头形成的图像变暗。因此，当该透镜在f4处使用时，由具有直径为107mm的前部元件的复杂300mm f2.8透镜形成的图像的亮度与由简单的75mm直径300mm焦距f4透镜形成的图像完全相同。此外，由任何 f4镜头形成的图像，无论是300mm，50mm还是20mm的焦距都是相同的亮度。

 

“正常”光圈值序列从哪里来？

你可能想知道为什么正常的光圈序列是这样的。为什么f1，f1.4，f2，f2.8，f4，f5.6，f8，f11，f16，f22等等而不是其他一些数字？那是因为正常的序列代表了图像亮度的加倍或减半。图像的亮度取决于用于形成图像的镜头的有效面积。f-stop（如上所述）与有效直径有关用于形成图像的镜头。有效面积与有效直径的平方成正比，因此将有效面积增加两倍（因此将图像亮度增加两倍），您只需增加有效直径（或者将光圈值除）乘以2的平方根的一个因子，即1.4（更准确地说是1.414）。为了将图像亮度降低两倍，我们必须将有效直径（或乘以光圈值）除以1.4。

所以，从f1.0开始（这是一个不错的数字！）将图像亮度降低一个因子2给我们f1.4。将图像亮度降低2倍，得到f2.0，依此类推至f2.8，f4，f5.6等。以这种方式将图像亮度改变两倍被称为通过“1次停止”改变曝光。打开光圈以获得更亮的图像（以及更小的 f值）称为“通过一次停止打开”，同时将图像亮度降低两倍（并且因此转到下一个更大的 f值）被称为“通过一站式关闭”。

 

分数f站点

当然，有些镜头可以设置为1/2停止步骤，或者甚至是1/3停止步骤以实现非常精细的曝光控制。尽管完全停止步骤序列中的相邻数字与2√2（1.414）的因子相关，如上所述，1/2停止序列中的相邻数字与因子4√2（1.189）相关，而在1/3停止序列的相关系数为6√2（1.122）。

 

因此，一个完整的停止序列将是：f4，f5.6，f8等。

1/2停止序列将是：f4，f4.7，f5.6，f6.7，f8等。

1/3停止序列将是：f4，f4.5，f5，f5.6，f6.2，f7.2，f8等。

分数快门速度

快门速度有点容易理解。同样，快门速度的正常顺序以两倍的系数进行。从1秒开始，将曝光量减少1/2，得到1/2秒，再减少2倍，得到1/4秒。当我们沿着序列去发现1/8秒，1/15秒（不相当的两个因素，而选择了放弃“轮号”沿着序列进一步），1/30，1/60，1/125 （再次不太 是两倍！），1/250,1 / 500,1 / 1000等等。序列中的小“毛刺”（1/15和1/125）没有实际意义。没有它们，我们会有1/16，1/32，1/64，1/128，1/256，1/512和1/1024秒的快门速度。尽管没有涉及快门速度的物理“停止”，但是从上述速度之一到下一速度的变化通常被称为通过“1次停止”来改变快门速度。正如光圈挡板一样，快门速度可以在小数点停止时改变。相机可用于设置1/2和1/3的快门速度。1停止序列中的相邻快门速度相关系数为2，在1/2停止序列中它们与2（1.414）的平方根相关，在1/3停止序列中，它们与立方根相关2（1.26）。

 

因此，一个完整的停止序列是：1/125，1/250,1 / 500等

一个1/2停止序列是：1/125,1 / 177,1 / 250,1 / 354,1 / 500等。

1/3停止序列是：1/125,1 / 158,1 / 198,1 / 250,1 / 15,1 / 397,1 / 500等。

许多具有电子快门的现代相机基本上是“无级”的，即当在自动模式下使用时，快门速度可以以1/10或更小的非常小的步幅改变，然而在这些条件下显示的快门速度通常是极近的满， 1/2或1/3步进单位，取决于相机。

 

曝光值（EV）

给定场景的正确曝光通常表示为快门速度和光圈值的组合。无论是内置在相机中的曝光表或手持式外部测光表，通常用于确定这种正确的曝光。然而，在阳光明媚的日子里，正面曝光的中等色调主题由“sunny-f16”规则给出。基本上这表明在这些条件下的曝光在f16时是1 / ISO（秒）。因此在ISO 64下，曝光将在f16时为1/60。在ISO 125下，f16的速度为1/125。

当然，这并不意味着你必须以1/125和f16拍摄。如果我们打开到f11，我们将图像亮度增加一倍，如果我们将快门速度改为1/250，我们将胶片曝光到图像的时间减半。这两种效果取消，因此1/125 @ f16和1/250 @ f11是相同的曝光，如1/500 @ f8,1 / 1000 @ f5.6,1 / 2000 @ f4等等。实际上，这是代表所有这些价值的单一数字。它被称为“曝光值”或EV。在这个例子中，1/125 @ f16,1 / 250 @ f11以及快门速度和光圈的所有等效组合可以简单地由EV 15表示.1 EV单位的改变与1个完整停止的改变相同光圈或快门速度的一个“停止”，因此如果1/125 @ f16是EV 15，则1/250 @ f16是EV 16并且1/125 @ f11是EV 14。

为了将EV与绝对亮度等级相关联，您必须定义胶片速度。因此，使用阳光明媚的f16规则，在ISO 64下的曝光将是1/60 @ f16，即EV 14（“ISO 14时的EV 14”），而在ISO 125下则为1/125 @ f16，即EV 15 “EV15在ISO 125”）。您将在相机规格中看到以这种方式使用EV的EV，其中自动对焦系统和/或内置曝光表的操作范围以EV单位表示。从EV 1到EV 18的范围将是相当典型的。作为参考，在ISO 100下的EV 15是典型的明亮晴朗的日子。一个明亮的办公室通常在ISO 100的EV 7或8，而在人造光下的典型客厅在ISO 100附近的EV 5附近。

您可以使用以下公式轻松计算快门速度和光圈的EV：

EV = AV + TV

AV是光圈值，TV是时间值，如下所示：

 

速度	1	1/2	1/4	1/8	1/15	1/30	1/60	1/125	1/250	1/500
电视	0	1	2	3	4	五	6	7	8	9

 

F ＃	F1	F1.4	F2	F2.8	F4	F5.6	F8	F11	F16	F22
AV	0	1	2	3	4	五	6	7	8	9

 

亮度值（BV）

还有另一个曝光单位不包括胶卷速度。这是“亮度值”或BV的单位。在BV等级上，“sunny f16”对应于BV 10.为了获得BV单位，采用EV并将ISO减25，ISO 50减4，ISO 100减5，ISO 200减6，ISO 400减7上。BV单位似乎没有太多用处，但如果你看到它们，至少你现在知道它们是什么了！

 

 

ISO设置

在电影ISO设置（这是衡量记录介质对光线的敏感度）的日子里，并没有太大的变数。您会选择具有固定感光度的胶片，然后使用快门速度和光圈控制曝光。随着数字成像的出现，ISO现在可以像快门速度和光圈那样轻松改变。它确实会影响图像质量，更高的ISO设置比较低的设置具有更多的噪点（就像高ISO感光胶片比低感光度胶片显示更多的颗粒），但它确实允许曝光中有更多的“自由度”。

ISO设置是灵敏度的线性函数。我的意思是说如果你把ISO设置加倍（比如从100到200），你只需要1/2的曝光量。因此，如果在F8和ISO 100下的曝光时间为1 / 100s，在ISO 200下，曝光时间为f8时的1/200秒（曝光1/2时间）或f11时的1/100秒（将光量减少一个因子两个）。电影灵敏度每增加一倍或减半，仍称为一站式变化。所以ISO 200比ISO 100快一档，ISO 400比ISO 800慢一档。

按照传统，ISO中的小数点停止变化以1/3停止完成，从未停止1/2停止。ISO变化的1/3停止序列是基于乘以2（1.26）的立方根的序列，尽管数字是四舍五入的。因此，比ISO 100快1/3的速度将会是100 x 1.26 = 126。实际上，这通常是125.类似的2/3快速停止是100 x 1.26 x 1.26 = 159，通常给出为160。以1/3停止步骤的ISO 50至ISO 1600。

50，64，80， 100，125，160， 200，250，320， 400，500，640， 800，1000，1250， 1600

 

中性密度滤光片

除快门速度，光圈和ISO设置外，第四种修改曝光的方法是在镜头上使用外部中性密度滤镜。该滤镜可均匀吸收所有波长（颜色）的光线，因此不会改变图像的色彩平衡。中性密度滤光镜极常用于为特殊效果提供更长的快门速度，例如时间曝光，可将流动的水变成“柔滑的水流”，如右图所示，这是用1秒曝光拍摄的。 

有三种系统指定过滤器吸收多少光线，这可能会导致一些混淆。过滤器的强度可以用停止来表示，如果你理解本文的其余部分，现在应该是一个熟悉的测量。过滤器强度也可以表示为过滤因子。在这个系统中，2x滤光片需要多曝光2次，4倍需要4倍曝光，8倍需要8倍曝光。由于停止被定义为曝光加倍或减半，很明显2倍滤波器也是1次滤波器，4倍是2倍，8倍是3倍。表示滤光强度的第三种方法称为光密度，OD（或有时不太正确，中性密度，ND））。在这个系统中，暴露量的变化是由功率OD增加10。因此，对于0.3 OD滤光片，曝光的变化是10上升到功率0。0.3），这是1.995，或者当你四舍五入时为2。因此，0.3 OD滤光片与2倍滤光片相同，与1次滤光片相同。下表显示了ND滤镜的一些常见值。

 

 

停止	1	2	3	6	8.65	10
过滤因子	2倍	4X	8X	64倍	400X	1024×
光学（中性）密度	0.3	0.6	0.9	1.8	2.6	3