镜头光圈大小的区别:f/20 vs f/18 详解
在摄影中,光圈是镜头中控制光线进入相机感光元件(胶片或传感器)开口大小的装置。光圈的大小通过f值(或称为光圈系数)来表示。f值越小,光圈开口越大,进光量越多;f值越大,光圈开口越小,进光量越少。
本文将围绕f/20和f/18这两个特定的光圈值,详细探讨它们在实际摄影中的区别,以及这些区别带来的影响。
f/18 与 f/20:哪一个更大?
根据f值的定义:
- f值 = 镜头焦距 / 光圈有效口径直径
这意味着在同一支镜头上,f值与光圈的实际物理开口直径成反比。
因此:
- f/18 的 f值小于 f/20。
- 根据公式,较小的 f 值对应着较大的光圈有效口径直径。
结论: f/18 所代表的光圈开口比 f/20 所代表的光圈开口更大。
虽然 f/18 和 f/20 的数值非常接近,仅相差2,但这微小的差异会在曝光、景深和图像锐度等方面产生实际的影响。
f/18 与 f/20 的具体区别及影响
光圈大小主要影响三个核心摄影元素:曝光量、景深和图像锐度(受衍射影响)。
1. 曝光量的区别
光圈大小直接决定了单位时间内进入相机的光线量。光圈越大,进光量越多;光圈越小,进光量越少。
光圈的进光量与 f 值的平方成反比。一个标准的完整光圈档位(如 f/8 到 f/11)会使进光量减半或加倍。
从 f/18 到 f/20,光圈是在缩小。因此,f/20 比 f/18 进光量更少。
量化差异: 这是一个大约 1/3 档光圈的差异。从 f/18 到 f/20,进光量减少了大约 1/3 档。这意味着在相同 ISO 和快门速度下,使用 f/20 拍摄的照片会比使用 f/18 拍摄的照片稍暗一些。
在实际拍摄中,如果使用光圈优先模式 (Av/A),从 f/18 调整到 f/20 时,相机会自动将快门速度降低约 1/3 档(例如,从 1/100秒 变为 1/80秒),或者如果你使用手动模式 (M),你需要自行调整快门速度或 ISO 来补偿这 1/3 档的曝光差异。
2. 景深的区别
景深是指照片中对焦主体前后可接受清晰的范围。光圈是影响景深最关键的因素之一。
光圈越小(f值越大),景深越大。
由于 f/20 的光圈比 f/18 更小,理论上 f/20 会提供略微更大的景深。
然而,需要注意的是,f/18 和 f/20 都属于非常小的光圈值。在这样的光圈下,景深本身就已经非常大,通常适用于拍摄风光、建筑等需要前后景都清晰的场景。f/18 和 f/20 之间景深的差异相对微小,在大多数情况下,这种差异可能肉眼难以分辨,除非是近距离对焦或对图像进行像素级别的放大查看。
小贴士:f/18 和 f/20 都远小于许多镜头能够提供的最大光圈(如 f/1.4, f/2.8, f/4等),因此它们都属于“小光圈”的范畴,主要用于最大化景深。
3. 图像锐度与衍射的影响
虽然缩小光圈可以增加景深,但当光圈缩小到一定程度时,会产生一种物理现象——衍射(Diffraction)。
衍射是指光线在通过狭窄开口(即非常小的光圈叶片边缘)时发生散射和弯曲的现象。这种散射的光线会相互干涉,导致原本应该聚焦在感光元件上某一点的光线扩散开,从而使图像整体锐度下降。
几乎所有镜头都有一个“最佳光圈”(Sweet Spot),通常在最大光圈收缩几档后,大约在 f/5.6 到 f/11 之间,在这个光圈下,镜头能表现出最佳的锐度和对比度,因为此时像差得到了很好的控制,而衍射的影响还不明显。
当光圈缩小到 f/16, f/18, f/20 甚至更小的时候,衍射的影响会变得越来越明显。衍射造成的锐度损失有时会抵消甚至超过通过缩小光圈获得的景深增加带来的好处。
比较 f/18 和 f/20 的锐度: 由于 f/20 的光圈比 f/18 更小,它受到的衍射影响会比 f/18 更严重。
这意味着,在通常情况下,使用 f/18 拍摄的照片在理论上会比使用 f/20 拍摄的照片更锐利一些,尽管 f/20 提供了略微更大的景深。这种锐度差异在像素级别放大时会更容易被察觉。
4. 星芒效果(可选)
当画面中有明亮的光源(如太阳、灯光)时,使用小光圈拍摄可以使光源形成星芒状。星芒的形状和芒数取决于镜头光圈叶片的数量和设计。
光圈越小,星芒效果通常越明显、越尖锐。
因此,f/20 可能会产生比 f/18 更明显、更锐利的星芒效果。
实际摄影中的选择与应用
了解了 f/18 和 f/20 的区别后,如何在实际拍摄中选择呢?
- 如果你的首要目标是最大化景深: 在不需要极致锐度的情况下,f/20 可能会提供略微更大的景深,尤其是在需要近处物体和远处背景都清晰的风光摄影中。
- 如果你的首要目标是平衡景深与整体锐度: f/18 受到的衍射影响小于 f/20,因此在保证很大景深的同时,f/18 通常能提供更好的整体图像锐度。许多摄影师为了避免严重的衍射效应,会尽量避免使用 f/16 或更小的光圈,选择如 f/11 或 f/13 作为最大化景深同时保持合理锐度的折中。f/18 相对于 f/20 在锐度上更有优势。
- 如果光线非常充足,你需要非常慢的快门速度: 小光圈可以减少进光量。f/20 比 f/18 进光量更少,可以让你在同样 ISO 下使用稍慢的快门速度(约 1/3 档),这在拍摄流水、云彩等需要长时间曝光的场景时可能有用,尽管通常使用更小的光圈(如 f/22, f/32)或结合减光镜来达到更慢的快门速度。
- 如果需要更明显的星芒效果: f/20 比 f/18 更容易产生明显的星芒。
总结来说,在 f/18 和 f/20 之间选择,往往是在“略微增加的景深”与“更好的整体锐度”之间进行权衡。对于大多数追求画质的摄影师来说,f/18 由于衍射影响较小,往往是更优的选择,它在提供足够大景深的同时,能更好地保持图像锐度。当然,最佳光圈会因镜头设计而异,但 f/18 通常会比 f/20 更接近或处于镜头在小光圈范围内的相对最佳表现。
拓展阅读:光圈的更广泛应用
f/18 和 f/20 只是光圈值范围中的两个点。理解整个光圈范围(从大光圈如 f/1.2, f/1.8, f/2.8 到小光圈如 f/16, f/22, f/32 甚至更小)对于掌握摄影至关重要。
- 大光圈(小f值): 主要用于在弱光环境下获取更多光线,或创造浅景深效果(虚化背景),突出主体。
- 中等光圈(如 f/5.6 – f/11): 通常是大多数镜头锐度最佳的区域,提供适中的景深,适合多种拍摄场景。
- 小光圈(大f值): 主要用于最大化景深(如风光、合影),或在明亮环境下使用慢快门,或制造星芒效果。但需要注意衍射对锐度的影响。
理解不同光圈值的影响,并结合快门速度和 ISO(曝光三要素),是控制照片曝光和创意效果的基础。