工业镜头篇之镜头光圈

目录

• 光圈的定义
• 光圈的位置
• 光圈系数F
• 参考资料

光圈的定义#

光圈位于镜头内部，通过收缩与扩大控制入射光强度（常规镜头），也可以过滤入射光线角度(远心镜头)。

拆开之后如下图所示：

参考B站的拆解视频：光圈结构 光圈叶片 分解及组装

光圈的位置#

常规镜头光圈位于镜头中央，如下图所示：

远心镜头光圈位于镜头焦点位置，通过控制光圈大小可以只让平行光通过镜头，如下图所示：

光圈系数F#

光圈系数用来表示光圈的大小，它等于镜头焦距f和通光孔径D之比，即F=f/D。

光通量与F值的平方成反比关系，F值越小，光通量越大。F值的规律是后一个值正好是前一个数值的√2 倍，所以，光圈调大一挡，光量减少2倍。光圈常用值为1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22等几个等级。

大部分人对上面规律的可能有以下疑问：

为什么后一个值正好是前一个数值的√2 倍，光圈调大一挡光量减少2倍？
通光孔径和面积成平方的关系，面积等于π(D/2)² ，所以光圈调大一挡光量减少2倍。

为什么不直接用通光孔径来表示光圈系数？
镜头是等效成一个凸透镜，光圈的大小也是等效的一个大小，实际的光圈肯位于镜头中间的另一个地方。
等效的光圈叫做入瞳，这个光圈的大小会跟着等效凸透镜焦距的变化而变化，所以并不能用光圈的孔径表示光圈的大小，只能用相对的大小来表示光圈的系数。

参考资料#

• 工业镜头篇 第三讲 工业镜头的光圈，光圈系数是什么？
• 光圈结构 光圈叶片 分解及组装