摄影技术中的三个核心参数及关系-郝晨光和他的学员们
本文是前文《摄影技术中的三个核心参数及关系（上、下）》的校对无配图全文版本，还是由橘子辛苦校对勘误后整理重发
拍照的朋友一般都喜欢照片清晰、靓丽，为此大家付出了很多。买全画幅、买大光圈、买坚固的三脚架、换中画幅，搞德国镜头……不停的折腾，无非就是为了让自己的片子更靓丽一些。其实，有个特别神秘的秘诀，能让你的片子一直靓丽——这个神秘的秘诀就是——控……制……好……曝……光！
其实控制好曝光不仅仅能够让你片子靓丽，她也是摄影中你做的所有的操作工作里，唯一的也是最重要的工作，可以说拍照片折腾半天，就是以控制曝光为核心。她可以让你抒发个人的情感、分享个人的见闻、扬长避短重现历史事实……
更重要的，控制好曝光，你的一条腿就已经迈进摄影的大门了。对于只想拍出可看的美图而不想进一步发挥摄影艺术性的爱好者来说，控制好曝光+熟练的对焦，基本就是要掌握的全部操作，不需要有什么过于复杂的设置，你的片子就能够成为令人羡慕的糖水美图了！
说到这里，你以为我所说的就这么简单么？其实你想错了，我们也是比较严谨踏实的科普小文呢，当然要从基础的控制曝光的要素开始。从专业项目讲进去，从实用主义总结出来，总是能让你对摄影的理解上升一格。
拍照片这么复杂的事情，控制曝光的要素也就只有三个，而且最近才算完整的三个，之前只能算两个半。这三个要素就是大名鼎鼎的：光圈、快门、感光度。
光圈
先说光圈，作为拍照的代表形象，光圈几乎被所有影友所熟知。有很多摄影相关机构起名就叫光圈的，也有logo要加光圈元素的。但还是有个大问题，这个光圈，为什么是个奇怪的数列呢？
这一切要从1858年的沃特豪斯光圈说起。从摄影光学理论出现开始，“通光孔”的大小主要是从最后成像清晰度考量的。但是这个事情到了1839年就有了变化，化学感光成像对光线照射感光图层的强度有近乎苛刻的要求，虽然早期的感光材料需要大量的光线，但是还是需要有所控制。于是这位沃特豪斯先生就发明了一组插片，外形一致，王翊丹便于插入镜头上预先开好的槽内，每个插片中间都开了孔，只是孔的大小不同麦嘉轩，这样就能起到控制通过镜头的光线的多少了。这一组插片，后来被人们命名为沃特豪斯光圈，并且沿用了他对插片编号的习惯，对不同的孔径称为不同的档。
随着时间的推移，技术的进步，人们对精确控制镜头进光量有了强烈的专业要求，但是光线有一个特性，就是随着镜头的焦距长短不同，同样尺寸的孔径进光量是不一样的。这就像同是一间屋子，靠近窗户的那边还能够看清书上的文字，但是远离窗户的那边可能已经黑的需要再点灯才能看清一样。这样西安航空发动机有限公司，作为一个摄影师，拍照的时候要做到控制光线，就需要在考虑镜头通光孔大小的同时，还得考虑镜头的长短！那我们到底是在照相呢？还是要带着纸笔做数学题呢？
此时，数学解放人类的实例出现了，数学家们给出了一个解决方案——用光圈值来表示镜头实际进光的能力。这个能力不是具体的焦距多长、也不是具体的光圈口径多大，它是将镜头焦距和实际通光尺寸进行指数化，并且通过计算产生的一个常量，虽然很复杂，但是已经简化成了焦距与光圈直径的比值。也就是只要大家的光圈值一样，不论你是几万的牛头大炮还是几百的入门基础头，进光量都是一样的。其实这段话我们可以完全忽略，因为要认真记住的是下面这段。
镜头进光能力的多少，由一组固定的数值来表示，此数值不代表任何具体数据，只是代表该镜头的某个进光能力。如同汽车的时速一样，不论什么汽车，只要是时速60公里，那么他们的速度就是一样的；同理，光圈值为8的时候，那么不论什么镜头，其进光量是一样的。
由于光圈值的来源是一个运算结果，所以为了便于记忆，人们规定了一些固定的档位，以便于日常使用。而为了在摄影计算上的统一，每两个相邻档位的进光量关系就是一倍递增或者递减的关系，也就是我们常说的×2或者÷2。
光圈数列的固定档位如下：
1、1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22、32、44、64、90、128……
这组光圈数值，表示的是每个“整档”，他们之间的关系是左边的进光量是相邻的右边数值的进光量×2，右边是左边的÷2（二分之一）。这时候又有两个问题跳出来，一个是为什么进光量大的档位，数字却是小的？另一个就是我们在相机调整的时候会有其他的数据，不单单是这几个数据？
首先因为这组数据的来源是一系列焦距和光圈直径的比值，他们表示的是进光量多少，并没有具体代表什么数据，从算出的结果里来选取进光量有规律变化的数据组作为整档的标志。如果心情好，你完全可以把这组数据代换成什么A/B/C/D/E/F/G/H/I/J/K……或者你也可以置换成0、1、2、3、4、5、6、7、8、9……（其实在后续内容中，还真是用这个来表示的）。而他们之间的递进关系是1.4，其实是√2的原因，因为计算的时候，通光量是根据光圈面积来算的，圆的面积=πr2，这里是要开平方呢！当然，前面这部分你还可以当做幻觉忽略掉，只要记住，光圈值往左是增加曝光量，往右是减小曝光量就好啦。
第二个就是相机调整的时候我们看到光圈值不仅仅是这一组数列，会有很多数，这个其实就是因为现在的技术特别发达，我们除了可以进行整档的调整还可以进行更为精细的调整，比如在5.6~8~11档位里经常会出现5.6、6.3 、7.1、8、9、10、11，这些都是以三分之一档为单位的精细档位，供我们进行精细的曝光控制。
作为控制曝光的最重要的机构，光圈除了能控制镜头通光量外，还有其他的光学功能，比如他能够控制景深（此处不展开，以后会有相关章节介绍），所以一般老一些的镜头上，对焦刻度盘会有和光圈刻度对应的景深范围。另外，一般镜头的光圈设计都不会超过八个整档，这个对工艺要求还是很高的。
一般镜头上面进行标注的参数，除了焦距外，最重要的就是最大光圈值，这个参数是镜头素质的一个很重要的衡量标准。普遍上讲，135相机系统里最大光圈大于2.8的镜头，都算是大光圈高速镜头，其光学素质是非常优秀的。而我们日常使用时多数时候光圈都在5.6~11之间，此时镜头各项参数和相机其他参数都比较均衡，所以我们在选择镜头时，不一定要超大光圈镜头，毕竟那玩意也不好操控的！
很多资深的摄影者们众夫争仙，都会像我上面提到的一样，将大光圈镜头叫做高速镜头，为什么会有这个称呼呢？因为光圈大了之后，镜头通光量变大，那么特定数量的光线就会在更短时间内通过镜头，那所需的曝光时间自然就短了。
但是光圈只能是影响曝光时间读凡卡有感，具体精确控制曝光时间的另有机构，而且该机构带来的艺术效果的变化简直可以用魔术来形容。这就是著名的
快门
摄影发明的早期，感光材料是异常的不够敏感，尼埃普斯那片子要曝光八小时，后来一段时间里，也没什么太大的长进，反正就是开始曝光，然后你去吃个下午茶，再回来停止曝光就好啦。这时候基本不需要精确控制曝光时间。后来随着感光材料进步，以及工业化发展的需求，精确控制曝光时间成为了硬性要求。技术的进步和统一规范后，快门作为控制光化学/光电反应的机构，有了成系统的标准和形制。
最早的快门就是镜头前面的盖子，打开开始曝光，扣上就结束曝光。后来根据钟表的原理制造了发条齿轮为动力的机械动力快门机构，摄影从此有了比较精细的从1秒到1/500秒的快门速度控制。再后来有了电动控制，快门速度从30秒一直到1/8000秒几乎可以任意控制。再到现在很多相机拥有了电子快门，更是可以随心所欲的操控曝光时间了。
快门的形式大体上也就两种，一种是在镜头里，另一种是在机身贴着感光材料。在镜头里面的快门一般叫镜间快门，它也算比较早出现的快门系统，多数是技术相机上使用，其优势在于快门与光圈类似，也是若干叶片均匀组成圆形机构，释放的时候是向四周均匀打开和关闭，几乎没有震动，声音也小；缺点也是显而易见的，因为做在镜头里，作为对体积的妥协，其空间是有限的，所以自动释放的时间范围最多也就是1秒到1/500秒，而且因为是每一颗镜头都要有一套快门系统，带来的就是镜头的成本飙升，和不同镜头的快门速度没法完全同步。
贴着感光材料的一般叫焦平面快门，这种快门是采用类似窗帘的“纵走”或者“横走”的形式，所以焦平面快门的那个“帘子”也就叫快门幕帘，幕帘打开开始曝光，关闭结束曝光。由于快门幕帘的开合只是向一个方向运动，所以震动是比较大的，特殊的幕帘形式也让他们存在闪光灯同步速度的限制（后面会有专门章节介绍）；但是其优势也是很明显的，每台相机不论换任何镜头，快门都是一样的，这样对摄影者来说适应性比较强，另外成本也下降不少，最主要的就是快门做在机身上，其体积可以增加，带来了快门速度可以大幅提升，现在的相机1/8000秒的快门已经是标配了。因为其优越性，和稳定性，焦平面快门广泛存在于各类相机中，包括单反、旁轴、无反（微单）等各类主流相机。
新技术下，另一种快门也在走向主流，那就是电子快门。其出现在数码摄影时代，技术仍有不断改进上升的空间，但是其基本没有附加的机械结构，相当于从感光元件接收到的持续画面里任意暂停记录一帧画面，为其的发展带来了无限可能。比如现在广泛占领日常摄影的智能手机，很多实时取景的相机里，还有一些设计为视频拍摄需要的相机里，都采用了这种快门形式。有些相机为了提升连拍速度，放弃了机械结构的快门，也采用这种无机械结构的快门形式。严格说电子快门不能算是快门，更确切的表述应该是“暂停抽帧”。
如同光圈一样，快门也有经典的档位，它脱胎于当年发条齿轮机械式的快门机构，他们为了便于控制计中计状元财，以一秒为标准，通过等分齿轮齿的方法，实现对一秒的等分计时。最终档位数列如下
……1”、1/2”、1/4”、1/8”、1/15”、1/30”、1/60”、1/125”、1/250”……
看到这个，有些同学迷茫了，为什么和我看到的有点不一样啊？为什么这个数列疑似也没什么规律啊！（迷茫到崩溃脸.gif）
其实我们经常见到的快门数列是这样子的
……1”、2、4、8、15、30、60、125、250、500、1000、2000、4000、8000……
这种表示方法便于我们迅速读出相机参数，减少操作反应时间。另外就是档位设置，他遵循的依然是×2或者÷2递进的，只是因为早期在制定档位的时候，因为机械齿轮会有误差，也为了便于档位标识，进行了一些数字上的四舍五入。比如从8到16的时候将其按照15来设置，这样后面的30和60就没有零碎数字，到了120的时候，这时候因为冗余积累，再为了后面计算方便就记成125，这样后续档位就都能够以整百来计数了。
那么为什么我们现在的快门有了电控技术，理论上可以任意调整快门速度穿越之山田恋，可还是要以传统发条齿轮的快门速度来进行限制呢？
主要是因为摄影术自诞生以来，所有的标准制定都是有着长久的历史沿革，而所有的规则也都是对经典光学原理的现实化实用的规则吉住涉，除非我们有了巨大的技术转变或者发现了超越经典光学规则的现象兽兽成双，否则我不乐观的估计，以后好多年还是得按照这些经典的光学规则来制定摄影规则。
作为控制感光材料曝光时间的机构，快门除了能够管理感光材料被光照射时间长短外，他利用时间这个元素在感光材料上绘画的功夫才是神奇的魔法！只要善于利用，一样能在静态的照片上表现出丰富的动态来。
作为凝固时间的拿手好戏，快门速度越快移动物体越清晰，但是也会减弱动态的效果。所以，下面的增加动态的方法，可能不一定会很清晰哦！
首先你可以利用相机“乱动”来增加画面的动态效果，比如变焦“拉曝”
其次你也可以跟随拍摄物体一起动，比如追随拍摄
还有你也可以固定相机，让被摄物运动，比如光绘、星轨
这三种方法就是最基本的利用快门速度来营造动态效果的方法，大家可以去试试，前提就是要选择合适的快门速度。
光圈和快门一直作为摄影者最好的朋友，帮助我们拍出靓丽的照片。但是作为摄影技术中的核心参数，他们两个并不能够完全主导画面曝光，还有另一个参数，那就是感光度。早期胶片时代，因为技术的限制，感光度只能作为一个隐藏的属性几乎等于是被固定了，我们并没有太多的控制余地，于是控制曝光量的工作只能交给光圈快门，现在随着数字技术的不断进步，感光度已经成为了一个非常实用的常量供我们轻松调节茫然弟，配合我们拍出无数精彩照片。
接下来让我们仔细的了解一下这个陌生的老朋友吧！
感光度
感光度这个老朋友，从尼埃普斯拍出第一张照片的时候就已经成为了摄影的必备条件，只是因为早期摄影从“糊糊”的熬制到最后的成品照片全程都是一个人在慢慢的根据直观感受来调整，并没有被上升到一个需要精确定量的高度。直到19世纪末，各项技术的成熟，胶片成为了工业化生产的产品，这时候迫切需要一些标准化规定，否则没法进行大面积工业化的普及啊！
首先在19世纪90年代，由英国人首先制定了一套乳剂速度数字系统H&D系统；到了1934年，严谨的德国人制定了德国乳剂工业标准系统DIN系统；1942年美国也提出了他们的乳剂标准系统ASA系统！这些系统虽然标定方法不同，但是都是对感光材料对光的敏感性有了成系统的规定和标准杨幂绿苑。最后，国际标准化组织统一了这些标准，制定了国际标准化的感光乳剂系统。
虽然国际标准化组织统一了欧洲和美国的两个标准，其实也仅仅是打通了两套标准的度量标准，在其系统标准的规范下，依然是以DIN系统为主体的欧洲体系和以ASA标准为主体的美国体系。由于这两套体系之间代表了当时的两大阵营，双标的并存也不是没有好处的。最后，国际标准化组织对感光乳剂的标准符号也以自己的名称ISO作为代称，沿用至今杨明国。德国工业标准系统DIN在二战后因为苏联人对德国工业的照搬和学习，进入了苏联，进而影响到我国的国家标准GB体系，他们都是以度数为标定，ISO体系里管这套标准叫对数式标度；美国标准系统ASA在ISO体系里被称作运算式标度，因为其是以整数作为标度，确实也利于日常的计算，所以现在主流的胶片感光度标识都用了ASA体系的整数标定法，也渐渐的让人们遗忘了对数式标定方法。
ISO感光度的标准档位表示方法如下
运算式：……100、200、400、800、1600、3200、6400……
对数式：……21o、24o、27o、30o、33o、36o、39o……
从表示方式上看，运算式确实比较容易理解和掌握，但是我们为什么要知道对数式呢？主要很多资深的说法里会有某某某胶卷的感光度是某某定（DIN）的，而现在伊尔福胶片上的标示依然还有对数式的标称。
我们从运算式的标定方法看，感光度的每个数字也是按照×2或者÷2递进的，其主要目的也是为了标定出一个固定的档位，这里面我们都先按照档位来这么叫，因为后面会有内容详细说说这个档位的问题。同样，每个档位对光的敏感程度也是不同的，但是两个档位之间的感光能力也是相差一倍。数字越低三十而嫁，感光能力越弱，对光越不敏感，想要正常曝光就需要更多的光照射进来；感光度越高，正常曝光所需要的光量就越少。
胶片时代，感光度选择很受限制刘占一，ISO400的胶片都算是特别高的感光度，而且胶片一旦装入相机，就得按照同一个感光度拍完，所以感光度只能算控制曝光的三个要素里的一个摆设型的要素。到了数码时代这一切有了改变，尤其是现在，日系旗舰机器的感光度都已经到了上百万，我们可以选择的范围非常的宽广，而且可以随时随意对感光度进行重新的设定，所以现在这三个要素才完全的成为了我们控制曝光的三个核心手段。
不过自由归自由节日欢歌简谱，感光度同样因为具有了控制感光之外的特性，让我们在设定感光度的时候也要遵循一定的规律。这个特性是感光度这个度量感光材料感光特性的数据也必须受到感光材料本身的性质所限制，我们不能任性的想用多高就用多高。一定要遵循就低不就高的原则来设定。因为不论是胶片还是数码感光，在感光度提高的同时，都会有让人烦恼的“点点”出现。
在胶片上，这个“点点”叫颗粒，因为不论多高感光度，其核心的感光乳剂是没有什么特别的不同，因为是光化学反应，无非是通过提升乳剂浓度或者提升反应时候的条件来提升化学反应剧烈程度，这样带来的直接结果就是反应剧烈，容易产生反应颗粒的不均匀分布，自然会造成比缓慢反应更多的粗颗粒的出现。本来胶片在衡量好坏的时候，总以颗粒度作为一个重要的标准，高感光带来的高颗粒必然是不被接受的，所以日常使用的胶片，做到400的感光度已经算是极限。少数的“超高”感光胶片，都是用在特殊用途上，因为他们的颗粒性和冲洗需要的特殊手法都是一般使用上不易达到的。所以作为基本特性的颗粒性，是胶片感光度没法大幅提升的一个门槛。当然现在很多数码照片模拟胶片时还得添加颗粒效果，只能是作为一种艺术手段来欣赏吧！
数字摄影的优势就在于其干净的成像素质，但是它依然也有“点点”的困扰。这里的点点就是噪点。因为我们知道数码感光元件里面的每一个像素其实都相当于接收可见光波长的无线电接收器，就像收音机一样。当我们远离发射台时，声音会越来越低，我们只能通过放大音量来实现听到广播的目的，但是同时信号里的噪音也被放大，我们听到的广播就充满了放大的声音信号和同时放大的各种干扰信号。这和数字摄影技术提高感光度的方法很像，在光信号很弱的时候，我们提升感光度，其实相当于收音机放大音量，自然会把本来不明显的干扰信号放大，多余的信号，也就最终呈现为了信号噪点。而且因为提升了“音量”数字相机的处理系统也会进行更繁杂的运算，带来了机身发热和信号的不完整，也加剧了噪点的产生。我们会发现以高感光著称的数字相机，像素都不会太多，就是因为像素降下来，其单位面积内每个像素的面积提升了，相当于给收音机增加了更大的天线，能够接受到更多的信号，降低更多的干扰，还因为像素低了，降低了相机运算的强度，能够保证最终得到一张更为清晰的照片俞正强。
由于感光度提升带来的这个效果，如果我们以画质为基本出发点的话，建议大家不要任性的随意提升感光度。以保证拍出需要的照片作为基本需求来选择合适的感光度设定为妙。
光圈、快门、感光度作为摄影技术的三个核心参数，几乎肩负着摄影操作的全部。除了有各自的艺术特性外，他们真正的工作就是控制曝光了！而且每个项目都有自己独到的一面，比如说光圈就是控制镜头通光能力的；快门就是控制通过镜头的光线照射在感光材料上的时间的；感光度就是控制感光材料对单位光线的敏感程度的。
就像烤馒头片，如果用大火烤，一下就会烤好；如果用小火烤，多烤一会就烤好了；而馒头片也有容易烤的和不容易烤的。这里面火力大小就相当于光圈的通光能力，烤制的时间就是我们的快门速度，而馒头容易烤与否就相当于感光度。于是……我的口水流下来了……
由此，我们可以得到一个经典的理论，叫做“互易律”，也有叫“倒易率”的，其实都是一回事。简单说就是为了能烤好一块馒头片最牛自考生，可以有不同的火力和烤制时间的组合……不对……应该是为了能让胶片准确曝光，可以根据需要设置成不同的快门和感光度的组合，能够达到同样的曝光量，这个相同的曝光量也叫做“等效曝光”（我们会在“光的强度”这一章详细说明）。
因为光圈、快门在其艺术表现上都有自己的特色，我们才会要根据曝光量的需求利用互易律进行不同组合的设置。就像烤馒头片一样，大火快烤会外焦里嫩，小火长烤会烤的干干脆脆的……（嘿，收收口水！）
我们根据照片对动态和景深（清晰度）的需求，对光圈快门可以做出如下的设置
小光圈+低速快门=中光圈+中等快门=大光圈+高速快门
这就是“互易律”，顾名思义，互相“交易”的规律，用以定义在等效曝光的情况下，光圈快门此消彼长的关系。不过这只是源于胶片时代的互易律，并没有将感光度作为一个可以灵活运用的变量来使用，但是数码时代的便捷性，终于还是把感光度推到了前台，现代的互易律变得更为方便！由两项互易变为了三项互易，将摄影的可能性又无限延展了。比如过去不容易拍的银河、高速记录等被列为“科研摄影”的项目，现在一般的摄影爱好者们经过训练也能驾轻就熟的使用。举例如下
小光圈+中等快门+高感光度=小光圈+低速快门+中等感光度=小光圈+高速快门+超高感光度=中光圈+中等快门+中等感光度=中光圈+低速快门+低感光度=中光圈+高速快门+高感光度=大光圈+中等快门+低感光度=大光圈+低速快门+超低感光度=大光圈+高速快门+中等感光度
只是增加了一个变量，我们拍照时候的曝光选项就从三个变成了九个，极大的帮助我们实现多样化的拍摄设计。
不过问题来了，既然他们能够进行此消彼长的互易设置，那我们还是需要个标准啊，三种不同参数的互换总要有个统一的单位才好算吧。这就该前面提到过若干次的档位来上场了。光圈、快门、感光度我们都有固定的经典档位，而每个整档之间的直接差异就是对曝光的直接影响筑北王府，这里你是不是突然明白了为什么他们要这么设置档位和标准了呢？
就是为了我们现在进行互易的时候，方便我们换算！而这套换算方法早已经成为了一套完整的曝光值（EV）系统（这套系统会在“光的强度”详细叙述）。
至此，摄影技术中三个最核心的参数和他们的关系我算是说完了。不过大家可能隐约觉得好像还有个问题没有解决。那就是光圈、快门、感光度我倒是知道了，他们之间能互易我也知道了，但是………………到底我要如何设置他们的组合呢？这个问题可不是我们这篇文里要解决的，如果想知道我们如何去选择一个合适的曝光量，然后进行光圈、快门、感光度的设置，那就要等着《光的语言——光的强度》来给大家解决如何测光、如何判断曝光、如何选择合适的组合喽！
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