光圈的意义.docx
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光圈的意义
CCD总画素/CCD纪录画素
CCDPixel/ CCD EffectivePixel
总编撰 ANAN
从看懂规格表开始
按许多网友来信，发现初接触摄影领域时面对规格表专有名词常常有不知所措之感。
我们特别整理了这一单元『从看懂规格表开始』陆陆续续介绍一系列的专有名词之来龙去脉。
藉由『数字影像坊』已经发布的文章以及先进提供之文稿作进一步的整理和诠释，俾使网友们能更进一步了解这些名词的意涵。
CCDPIXEL画素是读者最先接触和面对数字摄影名词，也适合作为一般网友读者的认知点开始。
画素=『点』
简单的说，『画素』就是你现在看到计算机屏幕上的『点』。
你可以准备一个放大镜，或用沾湿的毛巾擦在屏幕上，就可以发现，屏幕的画面其实是一个个的点组成的。
这些点中包含了『RGB颜色』、『饱和度』以及『亮度』的数据，有了这些数据就可以在屏幕上重现整个画面。
关于『画素』和分辨率的关系请见：
Mr.OH!
数位讲座第3讲-『分辨率』一词面面观
总画素/记录画素/最大画素
奇怪，明明只是『画素』一词，哪来得那么多奇怪的说法！
实际上，由于广告的推波助澜，使得『画素』变成数字相机的分类方法之一，画素越高的数字相机，价格也就越贵！
但是『画素』本身是可以透过数字运算方式，不断增加，但效果当然不如真枪实弹的『有效画素』来得赞！
只能别出书裁，以致于市面上常常出现许多关于画素不同的解释。
本站的规格表中以『总画素/记录画素/最大画素』标示数字相机的画素能力，其说明如下：
1.总画素
解释：
这个名词在标明画素数的区别，系指安装在数字相机内CCD的画素规格。
2.有効画素
解释：
系指数位相机实际利用到或镜头可以投射到的画素数。
例如：
CASIOQV-4000及CanonPowerShotG2都是向SONY买的CCD。
SONY原厂规定的CCD画素值为413万，但经过CASIO与Canon的机身设计与镜头成像之后，实际利用到CCD的画素就只剩下398万了。
3.最大画素
解释：
这个名词在本站的『规格总览』中也可常见。
在部分数字相机中，可藉由数学运算加大画素值，例如：
最新的OlympusC-4040z其总画素为4.1百万、有效画素3.9百万、『插值技术』7.7百万（最大画素）。
就是这样来解释的。
许多厂商的盒装说明，标示了产品『画素』。
不过，最大画素和真实画素（见红框最底）毕竟不能混为一谈，消费时若不慎查，易被误导搞混！
光圈的意义
光圈和快门是控制摄影时光线量的两大工具！
我们在上一章详细的介绍了，这一章我们来认识光圈的结构。
光圈指得是镜头中间开孔的大小，控制着胶卷或CCD曝光时光线的亮度。
光圈其实就是依据人的眼睛瞳孔架构来设计调整光线多寡，端得是一圈薄且重迭的金属叶片组成，叶片开口构成一圆圈，放大或关小可以控制入光量。
f光圈的单位
光圈的大小是由它的光圈值（f-number）来定义。
大凡所有的镜头都有这个光圈级数，在相机的规格表中，厂商通常会提供两个光圈数值（见附图红框部分）。
这两个数据，一前一后表白的是相机镜头的最大光圈的值，两组数据一组是指在『广角端』时光圈，例如F2.6，另一组则是在望远程时，例如：
左图的规格表中之数字相机是3X光学变焦，那在3X光学变焦端时，最大光圈就不是F2.6，而是F4.7。
这个数字也同样说明，这部相机在变焦的过程中，最大光圈变化的范围。
不论数字相机或是傻瓜相机，现今的光圈表示法，还是沿袭传统的作法。
标准的光圈级数为：
f/1，f/1.4，f/2，f/2.8，f/4，f/5.6，f/8，f/11，f/16，f/22，f/32，f/45，f/64。
f/1是最大的光圈值，上面的数列中，相邻的光圈级数，之后的级数是前面级数光量的一半。
例如：
一个镜头光圈设定于f/4，它让光线进入的量，是光圈设定
于f/2.8光量的一半;或只是光圈设定于f/2光量的四分之一。
光圈的公式
光圈的数字表示，说来透得玄妙，竟是数字越大者光圈越小。
其实光圈的大小，是可以用公式来表示，见加粗黑体字如下：
光圈值（FNumber）=镜头焦距（mm）/光圈口径（mm）
我们以50mm标准镜头为例，假若其的最大光圈口径（也就是光圈叶片的开口，不是镜头的口径）是36mm，那么镜头的最大光圈值便等于f/1.4（50/36=1.4）。
也这因为口径的大小受限制，所以最大光圈值也有其极限，目前135传统相机之标准镜头50mm之最大光圈为f/1.0，而数字相机则是以OlympusC-5050Z系列的f/1.8最大，其次的为专业级数位相机f/2.0光圈。
一般光圈f/5.6以下，被称为大光圈；光圈f8以上，被称为小光圈。
光圈愈小、景深范围愈广，画面愈清晰；光圈愈大、景深愈浅，画面愈模糊。
我们会在下面另作景深的讨论。
光圈的价值
光圈大小的变化，不仅可以改变透光量，还可以控制景深。
特别是景深的要求在人像拍摄中特别被强调。
由于光圈孔径的最大直径主要受到镜头的镜片大小影响，也因此如要造大光圈，在标准规格下镜片就必须加大，镜片加大，连带着成本和制造费用就愈昂贵。
在传统相机的世界中，光圈大上一级得，往往价格也会成等比级数升高。
所以没有一支现世镜头，在制造时能拥有所有的光圈。
一般用途的35mm相机镜头，光圈大多从f/1.4到f/22，大型相机（4X5）的专用镜头，才有光圈小到f/64，但却也限制其光圈最大值只能到f/5.6。
光圈与景深
将相机的光圈开大就可以加快快门速度，在昏暗的室内光线下很好用。
大光圈可以让你，不用三脚架也能拍出稳定的照片。
其次使用越小的光圈口径，景物前后清楚的范围也就越深（见右图说明），这也是景深的定义之一。
在这左图的范例照片中，拍摄时使用大的光圈，照片结果显示出相当浅的景深，只有中间的女孩是清楚的，而后面的景物则是模糊失焦。
假如，使用小光圈拍摄，会拍摄出不同感觉的照片，例如：
右下角的风景建筑物，就是以小光圈拍摄的结果，镜头对焦在中间，可以看到深长的景深，前景和后警都足以让所有的人都看得清楚。
单眼相机机身，可以透过『景深预观键』，由镜头让你看到景深范围的变化。
当把光圈缩小，在相机的观景窗上，可以看到景物变得越来越清晰。
部分传统的相机镜头上还有景深刻度，你可以用它来计算景深的范围。
双眼相机、消费级数位相机或是傻瓜相机是无法直接透过光学观景窗，以镜头最大的光圈来显现景物。
同样你也无法把光圈关小，来检视使用其它光圈的景深。
这是因为这一类的相机，为了节省成本，不将镜头与观景窗相连，而使用一个简单的第二观景器，因此不管主体在任何距离看来都一样清楚。
传统与数位的光圈标示
在传统镜头上（见下附图），底部的环显示镜头所设定的光圈。
最上面的环显示着镜头对焦的距离。
在镜头设定不同的光圈时，有中间环上成对的数字与光圈级数相对应，让最近到最远的景深涵盖范围一目了然。
这种类似工程尺的作法，一直沿用至今。
不过，数字相机的镜头小，许多信息又已经数据化，极少有能预知景深的数位相机，大多还需仰赖经验法则或数字运算。
数字相机的光圈值也移往机背的TFTLCD屏幕显示，传统相机方有的LCD讯息显示屏，也逐渐被此一作法所取代。
数位相机的快门与光圈数值
均显示在机背的TFTLCD
光圈与快门的搭配（A光圈先决模式）
快门速度和光圈都会影响进入相机内的光量。
要拍摄到一张正确曝光的照片（看起来既不会太亮也不会太暗），就必须让正确的光量到达底片或CCD。
光圈及快门的组合，可以帮你成功的控制光线。
相对的光圈和快门也可以达到平衡，两者成反比的关系只要改变其中一方的设定，另一方就需反向调整。
因此，如果你用较快的快门远度，就要塔配较大的光圈设定，或使用较慢的快门速度，可搭配使用较小的光圈值。
尽管两者交互配合可以达到入光亮的平衡，但快门速度决定着移动中主体的清晰度，相当于横向的清晰;而光圈则决定景深范围，相当于纵向的清楚范围。
许多摄影爱好者，偏好光圈景深来调整自己照片的调性。
这种以光圈大小定义拍摄主体，也就是俗称的『A』光圈先决模式。
简单的说，就是设定光圈例如f/5.6，半按快门由机身取得曝光快门值之后拍照。
在这种情况下，要比纯手动去调整，以致于误了光圈和快门速度，导致，曝光过度（照片全白，没有层次），或曝光不足，导致照片全黑，损失暗部细节，要强得多。
虽然，光圈越小，光线越集中，越容易清晰成像景深。
不过，光圈过小时，会出现衍射，反而模糊（例如：
自制的针孔照相机，如果孔太小，则什么也看不清楚。
各种测光模式
Metering
总编撰 ANAN
测光的意义
OlympusC-740UZ机背上的测光模式
快速按钮
接连两期，我们介绍了相机的快门与光圈，接下来我们来了解一下自动测光系统。
简言之，有了光圈和快门的相机，具有控制入光量的能力。
可是到底要进来多少『光』，才不会Under或Over曝光标准呢？
过去在电子摄影科技尚未起步的阶段，相机的光圈和快门端赖使用者手动调整，类似现今『M』全手动模式。
摄影师要想获得准确的主体光线，必须使用手提的测光表，量测光线以期达到准确的曝光效果。
随着电子技术的进步，傻瓜相机、数字相机，甚至高阶的单眼相机皆以具有CPU运算能力的测光技术，应用在现代机身上，使其对焦更快，测光更准，操作也更人性化。
TTL测光
在规格表上常见的一个名词『TTL测光』？
这是一种以经过镜头的测光方式（英文：
ThroughTheLens）量测光线的方法，简称为TTL测光。
这项技术发展于1964年，主要的目的是在取代测光表这一类需要外带的测光工具。
在摄影时，使用者半按快门之后，启动TTL测光机制，光线先经过镜头的折射，进入机身内的测光感应器，这个有点类似今日CCD感光器的原件，会将光讯号转成电子讯号，交于CPU运算之后得出适当的光圈和快门值。
TTL测光的最大好处就是，所测得的光量，就是标准底片曝光量，特别适用于习惯在镜头前加装滤境，或是使用大型蛇腹相机等，透过TTL就不需要再增减曝光补偿，直接按下快门拍照。
四大测光标准
大多数的数字相机或传统傻瓜相机，都会在规格表之中罗列以下这四种测光模式：
1.中央平均测光
最广为采用一种测光模式，也是相机厂商内定之测光模式之一。
这个模式是考量到一般摄影者大多习惯将对焦部位置于画面中间，因此负责测光的感光原件，会根据来自画面中央某一比例的测光值，搭配另外一搜集画面中央以外的测光数据，经过CPU对数值加权平均之后的比例，取得到拍摄的建议测光数据。
以Nikon系列的相机来说，其著名的中央重点测光模式，以中央部位占75％（范围依照各种相机厂牌的不同而有所差异），其余占了25％逐渐延伸至边缘。
在一般正常拍摄条件下，中央重点测光是一种非常实用的测光模式，但是果画面主题不在中央或是逆光拍摄，中央重点测光就不适用了。
2.中央部分测光
这种模式不同于『中央平均测光』是对画面占大范围的平均区域（（约为3～12％）视相机厂牌不同而有所区别）进行测光。
中央部分测光模式是适合要求比较高的专业摄影人士的需求而设计的，可针对一些特殊的恶劣的拍摄环境应用之，能更加确保算出画面中主要表现对象部分所需要的曝光量。
应用范围包括：
舞台、逆光等场景中这种模式最为合适，不过由于分割测光（矩阵测光）模式的兴起，这种模式现在已经较少于相机中出现了。
3.点测光（SPOT）
为了克服中央平均测光的不足之处，厂商研发出此种点（SPOT）测光模式（1～3％），来避免逆光状态下对主体测光的影响；点测光的范围是以观景窗中央的一极小范围区域作为曝光基准点，根据这个区域测得的光线，作为曝光数据。
这是一种相当准确的测光方式，但对于新手来说，怎样去区别一个测光点，变成了一个需要学习的技巧，错误的测光点所拍出来的画面不是Under就是Over，造成严重的曝光误差。
由于点测光技巧，还可以用在日益盛行的数字相机『Macro微距拍摄』上，因此初学者必须尽力学好这种测光方式，初步可以选则主景中的中间调来作为测光基准点。
4.分割测光（或称评价测光）
这种测光方式属于近代新开发的技术，约在15年前Nikon率先开发这种独特的分割测光功能，其余中央重点测光之最大不同点，便是它将画面分割成数个区域，各自独立运算后再统合整理，取得一个完整曝光值。
早期的Nikon机种将测光区域分割成八大块，各自独立运算每个测光区所得的数值，并由相机内建的数据库来作曝光值的统合与判断。
剔除画面中的边界值，例如OVER的部位，所求得的曝光值，不但具有准确的效果，连带着带动新一代相机自动化之发展。
目前，Nikon 不管是传统相机或是数字相机多配备有256区域分割测光功能，其它厂牌如：
Canon、Minolta也有类似的设计，不过相机内建之数据库与处理能力不同罢了。
也就是说，分割测光的准确性，不仅在于所属的硬件能力，还在于背后的数据库大小与辨别能力。
过去，Nikon为求曝光准确度，在构建数据库时拍摄了近万张照片后，分析归纳其曝光数值，作为数据库判断的依据。
经过使用者的验证，这种模式适合用于拍摄风景、团体照片等，实际上也是众多业余，甚至是专业摄影师于平时使用得最多的一种模式，特别是在拍摄顺光、前侧光，或者大面积亮度均匀的场景时最为有效。
测光的原理
测光原理其实很简单，就是假设所测光区域的反光率均为18%来给出光圈快门组合参数。
『 18％』这个数值来源是根据自然景物中中间调（灰色调）的反光表现而定，一般白色表面可以反射近90％的光线。
标准灰卡是一张（8X10英吋）的卡片，将这张灰卡放置于主景同一测光处，则所得之测光区域的整体反光率就是18%，之后按相机测光所给出的光圈快门组合去拍摄，得到的照片就会是准确之曝光。
但是如果测光区域的整体反光率大于18%，例如对着一张白纸测光，按相机自动测光所给出的光圈快门组合去拍摄，得到的照片会是Under的情形，白纸会被在照片上看来是灰纸。
所以，拍摄反光率大于18%的场景，需要增加EV曝光补偿值。
同理，如果测光区域的整体反光率低于18%，例如对着一张黑纸测光，则得到的照片将会是OVER，黑纸也会被拍成灰纸（深灰）。
所以，拍摄反光率低于18%的场景，需要减少曝光。
不过，现实的测光情况就没有那么单纯，复杂的自然界光影，光线和色彩等，往往会干扰测光的准确性。
甚至，什么时候选择中央重点、点和分割测光？
什么情况下需要进行曝光补偿？
补偿多少？
到最后都要依靠拍摄者自己去累积经验来判断。
掌握测光基本原理和所用相机测光模式的区域范围、透过比较了解和实际操作对主景的拍摄比较能准确判断。
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