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干货 | 光圈快门ISO焦段画幅搞不懂?——相机基本知识简介

 RK588 2018-01-08


今天是一篇干货。之前好几次都有小伙伴问过我光圈快没ISO之类的到底是啥,每次都解释太麻烦了,早就想写一篇出来,一直懒。今天上自习的时候突然想玩一下GIF,就干脆抽空写一篇我自己的一些见解,顺便做了一些动图,更加直观一点。


首先我是用我的胶片机作为例子来解释光圈快门ISO这些东西的,因为胶片机经折腾些……不同相机设置这些的按钮可能不同,但是道理都一样,所以也适用于数码。如果你找不到在哪改这些参数的话,我建议还是先把说明书看一遍吧……这我真没办法。我在了解这些知识的时候看了很多书都没看懂,最后还是自己慢慢倒腾出来的。所以我尽量按我所理解的方式解释,希望能帮助你快速理解这些概念。


现在摄影的门槛越来越低,手机照相越来越智能,以至于大多数人都不太在意所谓的这些参数到底是干啥的,而且手机上也不能调。不过最近很多手机大佬开始把手机摄影往专业化方向带,现在新出的手机很多都能自己设置光圈、快门、ISO(虽然并没有什么卵用……)。下面我会一个一个的解释,配合一些我自己拍的图和小视频。看完之后你会知道,为什么手机永远拍不出相机的感觉。



 相机结构 

相机有很多分类,市面上常见的基本都是单反,以及索尼爸爸的无反,或者叫它微单也行。


相机的常见的分类为:单反,无反,双反,旁轴等等。常见的为单反,旁轴和无反。双反多见于胶片机。反,为反观镜的意思。单反就是:单镜头反光式相机,双反就是双镜头反光式相机,无反嘛,就是没有反光镜的。佳能和尼康是单反的两大霸主,虽然这几年尼康的生意不太好?索尼爸爸是靠无反称霸的,也就是常说的微单。注意,微单是索尼的一个商标,特指索尼家的无反相机,所以微单并不是一种机型。



单反头上基本都有一个小小的取景器,光线从镜头进来,经过反光板反射后再经过五棱镜的反射,然后再从取景器出去。


图片来自网络


诶,你问为啥不能直接看,反射过去反射过来好麻烦啊。这是因为,在胶片时代,胶片是不能见光的,一点都不能。你们印象中暗房里的红光也是在印照片的时候才有的,而洗胶片的时候是一点光都不能有的。所以在相机中,胶片是被密封在相机后背的:



既然是被密封的,自然是不能从胶片的位置去取景了。为了能够准确取景,人们想了很多办法。第一种是用两个镜头,一个镜头用来取景,另一个用来给胶片曝光,这就是双反:


上面那个镜头是取景用的


其次,人们还想到了在相机上开个小孔直接取景,也就是旁轴相机。大家常用的拍立得基本上都是旁轴。

图片来自网络

左上那个就是取景的旁轴


但是这两种都有一定的视角差,毕竟不是从同一个地方看到的景。所以就有了单反的诞生,解决了取景和成像的矛盾。后来随着数码相机的发展,没有了胶片也就不需要密封了,相机可以从原来胶片的位置直接成像,也就诞生了无反。


这又引出了另一个问题,感光元件。所谓感光元件就是指用来成像的装置。胶片机是胶片,数码机就是CMOS(以前是CCD)。CMOS是个非常娇气的东西,而且非常的耗电。相机的电力损耗基本上都是因为CMOS在工作。传统数码单反只有按下快门的一瞬间CMOS才工作,所以耗电量其实不大。不过用单反拍视频或者用实时取景的时候,CMOS是一直在工作的,所以耗电也特别快,相机发热严重。而无反嘛,因为没有反光板,只要取景器打开的,CMOS就一直工作着的。所以索尼家的微单耗电都巨快。啥,你说索尼的微单上面也有个小取景器?那个嘛,其实就是给你个心理安慰,那是个电子取景器。只是把下面屏幕上的画面放在小取景器里了而已,不是真正的反光式取景。毕竟,不是人人都喜欢直接取景,用惯了单反的人还是偏好用取景器的。


关于反光板的事在快门部分还会讲到一点。既然扯到了CMOS,就不得不讲讲画幅这个事。


 画幅 

画幅这个东西,还是的从胶片讲起。首先画幅分为(从大到小):大画幅、中画幅(120)、全画幅(135)、残幅、手机画幅。中间还夹杂着一些乱七八糟的画幅就不讲了,不常见。


120&135胶卷


首先是大画幅,这个嘛,其实原则上是你想要多大就能有多大,说白了就是胶片的大小。不过胶片越大也就越贵,所以,只要你有钱,来个半米的都没事


中画幅,也就是常说的120画幅。120画幅主要是指宽度为61.5mm,长度为81.5-84mm的胶片。是的,它的长度是变的,根据相机而定。因为胶片是一长卷的嘛。常见的有6X6的,也就是60mmX60mm,还有6X4.5,6X9等等。以为胶卷一卷的长度有限,所以每张长度越长,能拍的也就越短。一卷120的胶卷能拍12张6X6的。


全画幅,也就是所谓的135。全这个字是相对于残幅而言的。数码刚刚生产的时候,数码感光元件还很贵,厂商为了节省成本,降低售价,就把感光元件给缩小了一点……不然大多数人都买不起……是的,就是这样的,莫名其妙就创造出来一个残幅。而且每个厂商定义的残幅都不一样,但差别也都不大。具体见下图:


只给了佳能的残幅大小,尼康的稍微大一丢丢,0.2mm左右


这是用真正的底片拍出来的。这些胶片是负片,也就是颜色是反的。为了好看点我做了反相,但是因为不是扫描的所以有色差,看着不舒服就直接黑白了。原图是这样的:



手机画幅就……非常,非常的小了。毕竟手机也就那么大,你看看它镜头的大小差不多也就能看出来感光元件有多大了,比指甲盖还小


好了,说了这么多,画幅有什么用?这是很多人一直搞不明白的事。这得怪现在的手机厂商把相机的分辨率都弄的太高了……即使把照片放大倍,中画幅、全画幅、残幅、手机的差异也不大。


画幅的差异主要在两个方面。一是,画幅越大照片越清晰。我是指在相同的分辨率的情况下,就是,同样是一平方厘米大小,里面都有同样的像素点的时候,画幅越大也就意味着照片的面积越大,自然也就越清晰。但是现在即使在差的手机像素也远远超过了人眼能够感知的范围。所以,这方面的差异也不大。倒是对于胶片来说有很重要的意义。因为从胶片到照片还要经历一个放大的过程,而底片本身越大,放大成相同大小的照片时颗粒感也就越小。


第二是在虚化效果上。什么是虚化我就不同解释了吧。讲讲为什么画幅越大虚化效果越好。上一张图:



这是全画幅的大光圈虚化效果,近处的杆子基本上全被虚掉了,远处的楼梯也是。中间红色的画框代表残幅的大概大小,取出来单独看:



现在看近处的杆子,虚化的效果就不如上一张(啥,你说差不多?就假装是吧)。可以这样想,就是残幅把远处(距焦点)本来应该是虚化的部分给裁掉了一些,而手机的就裁得更凶了:



基本上没啥虚化效果(颗粒感是因为用胶片拍的)。这也是为啥手机拍人像想拍出大光圈的效果很难的原因(也跟焦距有关)。现在很多手机都是“柔光双摄”,都有大光圈模式。我上次玩了一下,大概就是把人抠出来然后其他地方加个高斯模糊的效果……就是手机自动P图……


下面讲讲跟虚化效果最直接有关的一个参数,光圈。


 光圈 

光圈是一个用来控制光线透过镜头,进入机身内感光面光量的装置,它通常是在镜头内,简单来讲,就是一个孔。


表达光圈大小一般用f,f=镜头的焦距/镜头光圈的直径。f值越小,代表光圈孔越大,也就是我们俗称的大光圈。光圈越大,同一时间内进光量也就越多。




完整的光圈值系列如下:

1/1.0,1/1.4,1/2.0,1/2.8,1/4.0,1/5.6,1/8.0,1/11,1/16,1/22,1/32,1/44,1/64


上一级的进光量刚好是下一级的两倍。例如光圈从F8调整到F5.6 ,进光量便多一倍,我们也说光圈开大了一级。F5.6的通光量是F8的两倍。对于普通数码相机而言,光圈 F值常常介于 F2.8 - F11。此外许多相机在调整光圈时,可以做 1/3 级的调整,这也是为什么我们平时会经常见着f1.8(小痰盂最大光圈),f3.5一类的。



f1.8到f8


数码相机也可以预览光圈大小的,这可以帮你判断景深的大小。


f2.0到f22


光圈的大小,不仅决定进光量的多少,同时也决定了景深。什么是景深,就是清晰的范围。光圈越小(数值越大),以焦点为中心,前后成像清晰的范围就越大。


具体效果见下面一张图:



可以看到,第一张我把光圈全开了,f2.0,除了龙猫以外其他地方基本全是糊的,背景的键盘上的字母是完全看不清楚的。随着我把光圈开到了f11,整个相机大概是清晰了,但键盘上的字母还是不太清晰。而开到f22之后,键盘上的字母基本能认出来是什么了,眼睛好使的旁友或许还能看出我在听得是哪首歌。


所以说,以后给妹纸拍照的时候尽量把光圈开大,把背景虚化掉,而拍集体照的时候,光圈要尽量的小,基本在f8以上比较合适。


你问我为什么会这样,好的,请看下图:



根据光学课上的傍轴原理和远场原理……好好好,我说人话


大概就是,把物体简化成沿轴线的一个线光源,前后两点分别发出的光,当透镜越小的时候,前后前后两点发出的光都可以近似成为平行光。有基本光学常识的都知道,平行光通过透镜是会汇集在焦点的,也就是成像。而透镜大了,前面的点发出的光假设可以汇聚在焦点成像,而后面的点的光则会被折射到焦点前面的各个位置(诶,我好像画错了……不管了),然后就不能在感光元件上呈现实像,也就是虚了。嗯,这是我自己瞎理解的,看看就好hhhhh


 快门 

快门是整个相机里面最重要的东西了,除了感光元件。你可以没有镜头,小孔成像也能拍照,但是没有快门或者快门没有控制好,连像都显现不出来。


快门是照相机用来控制感光片有效曝光时间的机构。快门的快慢决定了底片曝光的时间长短,CMOS接受光线的时间长短。



快门一般用秒的倒数表示,数值越大表示速度越快。快门在相机中对应的是哪一部分,可不是你刚刚看到的反光板哦。



单反的快门结构由反光板和快门帘两部分组成。反光板大多数时候处于放下的状态,当拍照的瞬间,反光板升起,快门帘释放,光线照射的感光元件上,成像。



0.5秒的快门


我的奥林巴斯是个全手动的,需要自己过片上快门。可以看到,我过片的时候,快门帘被我从左拉到右,释放时,快门帘分为了两部分,一部分先回去,另一部分后回去。两部分之间形成了时间差,从而使光线能够通过。正常情况下,快门的速度都应在百分之一以上,速度是非常快的。这里为了掩饰我故意把快门调慢到1/2秒。


数码相机的快门结构也是如此。不过大多数的数码相机都是金属快门帘,从上到下运动的。我的这个是布帘,要比金属快门帘差一点,所以最快快门也只有1/1000秒。友情提前各位,我的因为是胶片机,成像和机器的关系不大,所以进点灰擦擦也就没事了。数码相机是电子感光器,非常娇气,可不能像我这样拆了来玩快门。而且每次换镜头的速度一定要快,CMOS进灰了你想哭都来不及了。那玩意儿大概占你相机价钱的六成左右?不过你要是比较壕换一个也没事



 感光度 

感光度,又叫ISO。这个东西嘛其实是从胶片时代遗留下来的。简单来讲就是胶片对光的敏感程度。



因为不同胶片的化学成分不同,对光的敏感程度也就不同。因为一张照片的曝光程度是由快门、光圈、ISO共同决定的。ISO的大小就直接决定了你要选用什么样的光圈、快门值。很早以前这东西还没得个规范,得靠试,后来一群大佬定了个规定,然后就有了现在的感光度的数值。胶片时代胶片上的感光度必须和相机上设定的一致,不然测光的时候就会不准。感光度越大,对光越敏感。但是嘛,你想,同样一张照片,你取巧省了一些曝光时间,自然的付出一些东西,毕竟这个世界还是公平的。所以感光度越大,照片的颗粒度也就越大。


而对应现在的数码相机,感光度越大,噪点也就越多。噪点的产生是因为CMOS自身的缺陷。因为没有捕捉够足够的光,而你又要让人家把照片搞出来,那没有光的那些地方它就只有用一些乱七八糟的颜色给你填补了。不过现在的相机降噪做的越来越好了,即使在高感光度下噪点也不是很明显。技术在进步嘛。


哦,对了,CMOS长时间运转也会产生噪点,因为过热。所以长曝的时候很容易看见。


 焦段 

焦段就是指变焦镜头焦距的变化范围。镜头焦段的划分:首先是标头,就是所谓的标准镜头。它的视角在43度左右,这时照片的透视是最接近人类眼睛。画幅不同,标头的焦距也是不同的。135片幅的标准镜头在50mm左右,120的6×6标头焦距80mm。所以50mm是大多数摄影师最常用的焦段,可以达到所见即所得。


一般来说,大于50mm的称为长焦,小于50mm的称为广角。现在相机标准套头大部分都是变焦镜头,基本上可以覆盖广角到长焦焦段。比如,18-135,旅行神器:



变焦对于大多数人最便捷的就是可以不用来回跑。看到想要的景,太远了,用长焦来过来;太近了,用广角就可以包含进去。以至于很多人,包括我自己曾经,一直以为定焦的不如变焦方便。那么广角、长焦的区别到底在哪里?


以广角为例。所谓的广角,就是它的视野也人眼睛的视野要广,可以看到左眼视野以左,右眼视野以右的更多的东西。但是这些东西又要被全部放进一个固定大小的框里。举个例子,一个16cm宽,9cm高的景,非要把它放进13.5cm宽,9cm高的框里,怎么办?电脑上,用PS横向压缩一下图片便是,但这样就会改变纵横比,使得画面不协调,也不符合光学成像规律。镜头处理的办法是,把画面卷起来,像这样:



这样就可以使得一张16X9的画面塞进13.5X9(3X2)的框里。但这样就导致,画面中心先前突出,而周边向后退去,也就是我们说的,产生了畸变。如果这是一张标准人像,广角畸变会使得画面中心,比如人的鼻子过于突出,而两侧,比如脸颊被压缩。这倒是不失为一个瘦脸的好办法。但一旦控制不好,这个人的比例就会失衡,反而更丑……所以我一般不太敢用广角拍人。同理,长焦就是把一张比较窄的画硬要给他拉长,可以理解为是上图的方向过程。自然,中心部分的画面会相对退后,人物的面部会变的扁平。


总结起来就是,广角会使画面更有立体感,距离感更强;长焦会使画面具有压缩感,距离感减弱。什么叫距离感减弱,来看一个极端的例子:


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