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数码摄影中光圈、快门速度和感光度的
基本功能及其三者关系
随着现代摄影技术的高速发展，照相机自动化程度越来越高，因此对普通摄影爱好者来说，要获得一张曝光准确的照片似乎并不困难，从而使许多刚入门的摄影爱好者忽略了对光圈、快门速度和感光度基本功能的掌握。事实上摄影爱好者如果能熟悉光圈、快门速度和感光度的基本功能，进而有意识地对其进行控制，不但可以拍摄出曝光准确的照片，还能使相片能准确表达摄影者的主观愿望。本文试就数码摄影中与曝光有关的光圈、快门速度和感光度作一简单的介绍，并就三者关系作些简要说明。
首先介绍光圈、快门速度和感光度的基本功能。
光圈（aperture）是控制光线透过镜头进入照相机感光元件的可调节孔径的光栅装置（如图）。
它的大小决定着通过镜头进入感光元件的光线的多少。乍一看，光圈值用光栅直径来表达比较直观（如以毫米为单位）。但是，由于不同镜头的镜筒直径、焦距各不相同，同一变焦镜头也可以有不同的焦距，而镜筒直径的大小、焦距的长短都是影响光线到达感光元件的重要因素。为了使不同直径、焦距的各种镜头使用相同的值表示光圈，在照相工业中通常以“F=镜头的焦距/镜头有效口径的直径” 来表达光圈的大小，我们把它称之为相对孔径。从上式可见，F值与镜头中光栅的孔径成反比，即F值越小，其所代表的光栅孔径开启越大，在相同单位时间内的通光量就越多；反之，F值越大，其所代表的光栅孔径开启越小，在相同单位时间内的通光量就越少。完整的光圈值系列如下：
F1.0，F1.4，F2.0，F2.8，F4.0，F5.6，F8.0，F11，F16，F22，F32，F45，F64
光栅孔径（由大 → 至小）
需要说明的是在上述光圈值系列中，相邻两级光圈的光通量以２的几何级数增减。例如光圈从F8.0调大到F5.6 ，在速度不变的条件下光通量是原来的2倍；同理， F8.0的光通量是F5.6的１/2。
快门（shutter）是照相机控制光线通过镜头在感光元件上照射时间长短的装置，快门开启时间的长短我们通常把它称之为速度，单位为秒。绝大多数照相机的快门速度范围如下：
4、2、1、1/2、1/4、1/8、1/15、1/30、1/60、1/125、1/250、1/500、1/1000
快门速度（由慢 → 至快）
与光圈一样，相邻两级快门速度的光通量亦以近似２的几何级数增减。例如快门速度从1/60秒调慢到1/30秒时，在光圈不变的条件下光通量是原来的2倍；同理， 1/60秒的光通量是1/30秒的1/2。
感光度（sensitivity）：在传统摄影中，指胶片对光的敏感程度。在一定的摄影环境下，当使用可选最大光圈和最慢速度也不能有效曝光时，即可考虑提高感光度指数来确保成像质量。随着数码摄影的产生，感光度这一传统胶片特质也被数码相机厂商模拟在感光元件（CCD、CMOS）上。数码相机的感光指数范围一般是：
ISO50、ISO100、ISO 200、ISO 400、ISO 800、ISO1600、ISO 3200、ISO6400、ISO12800
对光线的敏感程度（由低 → 至高）
与光圈、快门速度一样，相邻两级感光指数亦以２的几何级数增减。例如感光指数从ISO100调高到ISO200时，在光圈、快门速度不变的条件下对光线的敏感程度是原来的２倍；同理，感光指数ISO100对光的敏感度是ISO200的1/2。
在了解了光圈、快门速度和感光度的基本功能后，我们再来了解这三者在摄影成像中的作用和相互关系。
光圈的作用是通过调节光栅孔径来控制曝光量，当光栅孔径由小增大时，曝光量逐渐增大；快门的作用是通过调节快门速度来控制曝光量，当快门速度由快变慢时，曝光量亦逐渐增大。从前文光圈值系列和快门速度范围的相邻值与曝光量间均以２的几何级数增减来看，他们具有互补关系。利用这个互补关系，在摄影实践中当曝光量确定后，我们可以根据创作意图，通过调大若干级光圈相应调快若干级速度（或者调小若干级光圈相应调慢若干级速度）来恒定曝光值，从而使所摄相片始终具有准确的曝光量。在数码相机的拍摄模式中，光圈优先（A档）、快门优先（S档）正是利用了光圈和快门速度间的互补关系。当我们选择光圈优先模式（A档）时，利用指令拨盘可主动调节光圈值，而相机会自动以适当的快门速度值来匹配当前光圈值；当我们选择快门优先模式（S档）时，利用指令拨盘可主动调节快门速度值，而相机则自动以适当的光圈值来匹配当前的快门速度值。
光圈和快门速度的匹配不是万能的，当我们拍摄快速运动物体需要采用高速快门时、或者在光线较暗环境下创作时，显然需要提高感光元件对光线的敏感度来保证拍摄所需的曝光量，这时就需要调高数码相机的感光度指数（ISO）。但是高感光度在给照片带来较小光圈和更快速度的同时，也增加了相片的噪点注。因此，在一般情况下，我们宁愿选用较低的感光度指数，比如不超过ISO200，只有在万不得意的情况下才选用高感光度指数，比如在夜间、室内拍摄。
以上是我在数码摄影中对光圈、快门速度和感光度三者关系的初浅认识。由于篇幅有限，本文没有涉及光圈对照片景深的影响和快门速度对运动物体动感表现力方面的叙述，我将择时另文专述。
注：噪点是指感光元件（CCD，CMOS）将光线作为接收信号接收并输出的过程中所产生的图像中的粗糙部分，也指图像中不该出现的外来像素，通常由电子干扰产生。看起来就像图像被弄脏了，布满一些细小的糙点。
