相机与曝光
照相机的光圈、快门与曝光量的关系已在第一章第四节“操作顺序”中介绍过。光圈和快门共同决定了胶片的曝光量。光圈和快门被称作曝光组合参数。
▼光圈的由来
光圈是一种通俗的称呼，严格地说，应该称作光圈系数或光孔号码。
光圈系数由以下公式定义：
式2-11公式2-11中：F是光圈系数（或用光孔号码N表示），是镜头相对孔径的倒数；f′为镜头焦距；d为镜头入射光瞳直径。
以此公式表示的光圈称为F制光圈（F数），或f/制光圈（f/数）。如5.6的光圈应写作F5.6或者f/5.6，也可以写作N=5.6。
除了F制光圈以外，在电影摄影机和一些老式照相机上，也使用T制光圈（T数）。T制光圈和F制光圈的关系如以下公式所定义：
公式2-12中：T为T制光圈的T数；F为f/制光圈的f/数；τ为镜头的透光率或透射系数。
由于T制光圈考虑到镜头透光率的影响，从曝光控制的角度看，T制光圈的曝光控制精度更高。现代镜头采用了高效的镀膜技术，透光率大大提高。当镜头的透光率为100%时，F制光圈系数等于T制光圈系数。
▼光圈和像场照度的关系
光圈和照相机的像场照度之间的关系由以下公式确定：
公式2-13中：EC是照相机的像场照度；B是被摄体的亮度；π是圆周率；F是光圈的f/数；Q是结像系数，又称为卡利尔系数，是光线透过照相机镜头时单向密度与散射密度之比。
例：当被摄体的亮度B是7.65Cd/m2，照相机的光圈是f/4，结像系数Q是0.828时，求像场照度Ec是多少？
解：将已知数据代入公式2-13：
所以，像场照度是0.311 lx。
▼EV值
光圈和快门两个参数要组合到一起，才能说明照相机的曝光情况。而且，不同光圈和快门的组合可以得到相同的曝光量。这样的描述有时显得烦琐，用EV值来表示就简单多了。
EV是Exposure Value的缩写，意思是曝光值。有时也用LV（Light Value，意思是光值）表示。EV值和光圈、快门的关系由以下公式定义：
公式2-14中：F为光圈f/数；t为快门曝光时间。
公式2-14经过变换，得到以下的形式：
利用公式2-15，可以计算出不同光圈、快门组合的EV值。例：求光圈为f/4、快门曝光时间1/60秒的EV值是多少？解：将F=4、t=1/60的曝光组合代入公式2-15，得：
所以，光圈f/4与快门1/60秒的曝光组合EV值为10。
同理，可以求得f/5.6与1/30秒的曝光组合、f/2.8与1/125秒的曝光组合，以及所有曝光量与f/4、1/60秒等价的曝光组合，它们的EV值也是10。
表2-4列出了不同光圈、快门所对应的EV值。对照表2-4可以看出，EV值有这样一些特点：
在光圈和快门的参数为标称值时，EV值取整数
当EV值出现小数时，表示曝光组合参数不是整数级。例如：光圈在f/4和f/5.6之间与快门1/60秒组合时，它的EV值为10.5。
EV值每变化一个数，曝光增加或减少一级
EV值常常用来标示照相机的一些技术指标，或描述照相机自动曝光系统曝光方式。
表2-4 EV值与光圈和快门曝光组合之间的关系
▼本章要点
1.曝光与光源的照度、被摄体的反光率及亮度、胶片的感光度以及照相机的光圈及快门有关。
2.胶片的感光特性曲线定量地描述了曝光与胶片密度的关系。
3.照度、反光率与亮度有各自的特性，亮度取决于照度和反光率。
4.EV值是描述照相机光圈与快门曝光组合的参数。
【思考题】
1.当光源的照度增加或减少时，被摄体的亮度、反光率是否会改变？
2.当曝光增加或减少时，在底片的H-D特性曲线上，被摄体所对应的密度范围将如何改变？
3.曝光量增加1级或减少1/2级，lg H的差值是多少？
4.f/8、1/125秒与f/5.6、1/250秒的EV值是否相同？f/8、1/125秒与f/8、1/250秒的EV值是否相同？相差多少？