使用相机拍摄时最重要的三个参数--光圈、快门、ISO
注:这篇文章我四年前发布在其他地方,现在移过来。
如果你对相机只有很少了解,那么看这篇文章再好不过啦,我结合很多资料,力图用最通俗易懂的方式进行讲解。
相机拍摄时最重要的3个参数就是——光圈、快门、ISO
次重要的参数有——焦距、景深、曝光
在介绍光圈、快门、ISO之前,必须先介绍曝光。
曝光准确的照片:
过曝的照片:
欠曝的照片:
我们把一张完美曝光的照片理解成一桶刚刚装满的水,不多也不少,并且水里面是有杂质的,那么如何把这桶水装满呢?(先不考虑装到里面的水干不干净)
(看见没有,我往水里面加了一下杂色,代表杂质)
光圈:控制水龙头水量大小的开关
快门:开了多久的水龙头
ISO:滤网
如果你要把一个水桶装满水,需要打开水龙头然后等水装满就行了,那么你水龙头开的越大(光圈越大)哗哗哗的流水,流水的时间(快门速度)也就越短;同理,龙头开的越小(光圈越小)嘀嗒嘀嗒的流水,需要的时间(快门速度)就越长,这差不多就是快门和光圈之间的关系。
ISO在里面起到了一个滤网的作用,ISO(感光度)越高相当于滤网的空隙越大,那么出水量一定就大了,同理里面的杂质就会很多,所以拍出来的照片有很多的噪点和颗粒,如果ISO(感光度)低呢,那么就是说明滤网的间隙越小,越能过滤出杂质,所以水流的速度就满了,同时水里的杂质也就少了,拍出来的照片相对干净了很多(桶里面的水干净了很多)。
从上面我们知道,曝光量由光圈、快门、ISO三者共同决定。
光圈由F值表示,例如F1.4,F1.8,F3.5,F5.6,F16,数字越小代表光圈越大,例如F1.8>F5.6,光圈越大,代表水龙头开得越大,单位时间内流出的水也就越多(单位时间内进来的光也就越多)。
如图所示,光圈越大,代表光孔越大,单位时间内进来的光肯定也就越多。例如某手机的光圈就是F1.8,很大,当然与相机不同的是,手机的光圈通常都是不可以改变的,也就是在任何情况这个手机的光圈都是F1.8。
快门:开了多久的水龙头。
具体到相机上,就是放了多长时间的光进来。在光圈和ISO一定的情况下,如果你只放了0.001秒的光进来,很明显这个总光量很少,如果你放了10秒钟的光进来,那么这个光的总量就很大。
快门其实是相当于一个窗帘的东西,如果快门是30秒,说明窗帘打开了30秒后才拉上。
快门通常用时间单位秒(S)表示,并且通常用分数表示,例如:
1/4000 S,1/2000 S ,1/200 S, 1/60 S,1/5 S,1 S,15 S ,30S
数字越小,代表快门越快,例如1/4000秒是非常快的快门。
30秒的快门相当于把水龙头开了30秒,1/2000秒的快门相当于只放了两千分之一秒的水,那放出来的水肯定少得可怜,也就是放进来的光非常少。
ISO的高低:滤网的大小。
ISO越高,滤网的滤孔越大,进来的杂质就越多,当然同时出来的水(进来的光)也就越多。画面的噪点也就越多,画质越差。
ISO 的常见值是100, 200, 400, 800, 1600, 3200, 6400, 12800等等。
从上面我们知道了,光圈、快门、ISO就是三个控制曝光量的因素,三个共同作用。它们就像杂技师手中的三个球,任何一个没耍好,曝光就会出问题。
但是,这三个参数之间却并不能力往一处使,你需要在三者之间互相取舍,做出最优决策。
很明显如果需要进的光足够多,思路有:光圈足够大、快门足够慢、ISO足够高。
三者之中,除了大光圈没有明显缺点外(工业领域中大光圈也有缺点,即景深太浅),慢的快门和高的ISO都有明显的缺点。
快门太慢:拍的照片容易模糊,例如快门是0.5秒,就像这样。
这是因为,被拍的人是动的,你的手也是抖的,在0.5秒的时间里面已经足够它俩抖来抖去了。相机记录的是这0.5秒内所有的光线信息,而并不是0.5秒的最后末尾的那一瞬间的光线信息。
如果你的快门足够快,例如1/500秒,那么,你的手抖动和被拍者的抖动在这么短的时间内可以认为基本没有移动多少,因此拍出来的照片是清晰的,就像这样:
至于高ISO产生高噪点的缺点在上文已经提及。
如果我们想要一张尽可能清晰、画质高、噪点少、曝光合适的照片,应该怎么办呢?
必须要高速快门、低ISO,但是如果快门太快,ISO太低,那么曝光量就会不足,怎么办呢?只有用大光圈!!
如果光圈开到最大也不行呢?那么这样还能实现清晰、画质高、噪点少、曝光合适的效果吗?不能!
所以我们需要取舍,要么把快门变慢一点,要么把ISO调高一点,当然这些都是以降低照片质量为代价的。
知道为什么大光圈镜头这么贵了吧?
三脚架存在的意义:
我们在上文说过,当光圈开到最大但曝光还不够的话,我们就需要取舍,要么把快门变慢一点增加曝光时间,要么把ISO调高一点增加感光度,当然这些在手持相机拍摄的时候都会降低照片质量。
事实上,增加ISO(感光度)一定会降低画质,但是把快门变慢却未必,我们说将快门变慢主要是可能会使照片模糊,因为被摄者和人的手都是都是移动(抖动)的。
那么如果把相机放在三脚架上,而且被拍的物体是不动的呢?那么这时候就不会产生抖动了。这就是三脚架存在的意义。
事实上,就算你拍人或者动物的话,把相机放在三脚架上也会比手持画质要好,因为它至少避免了你手的抖动。
当相机放在三脚架上拍静物的时候,无论快门速度为多少,都不会模糊,哪怕是曝光几个小时。
焦距:
为了简单起见,我们选择一个简单的定义:焦距就是透镜中心到焦点的距离。为了形象便于理解一点,你可以这样理解,焦距越长通常镜头也就越长。
通常说焦距,我们会涉及两个概念:广角和长焦。
广角一般是等效焦距在35mm及以下的焦距,等效焦距小于等于24mm的就是超广角;
而长焦一般指85mm以上的焦距,如果在300mm以上则称为超长焦。
广角的视野广;
长焦的视野窄,但是可以拉近物体。
下图是焦距和视角(视野宽还是窄)的对应关系图:
例如广角镜头可以拍这样的照片:(宽广辽阔的壮观)
长焦镜头可以拍这样的照片:(适合局部特写,百米之外如在眼前,长焦视觉上可以压缩空间)
我必须说的是,好的广角镜头和长焦镜头都很贵。
其实我主要是谈光圈、快门、ISO这个三个参数,为什么这里又要谈到焦距这个参数呢?这是因为我即将谈到的一个名词,叫做“安全快门”,而安全快门和等效焦距密切相关。
数码相机的快门时间如果低于某个值 ,便很容易因为手的晃动,而让画面变得很模糊。这个快门值就是我们说的安全快门。安全快门一般是等效焦距的倒数。
有一句很重要的话:等效焦距越长,抖动产生的影响就会越大,影像就会越模糊。
原因分析如下:
以某等效焦距为25mm — 750mm的普通数码相机为例:
当你使用25mm焦距的时候,手持拍摄时快门应不慢于1/25秒,当使用750mm的焦距时,手持拍摄时的快门应不低于1/750秒。当然,如果用三脚架的话,就没有快门的限制了。
但是,一旦你为了消除抖动的影响而使用了高速快门,这时就算你使用最大的光圈,曝光量可能还是不足,这时相机只有强行使用极高的ISO,例如ISO 3200或者ISO 6400,这时画质就会变得非常糟糕。
解决这个矛盾的方法通常有两个:一个是使用三脚架杜绝抖动,另一个是使用防抖镜头以使用较慢的快门就可以有效减轻抖动的影响。
但是……
防抖镜头是很贵的。
看这两个镜头,基本区别就是一个防抖一个不防抖,结果防抖的贵了近4000块钱。
最后要谈的一个名词叫做“景深”。
景深:在聚焦完成后,在焦点前后的范围内都能形成清晰的像,这一前一后的距离范围,便叫做景深。
景深通常和“虚化”这个词联系在一起,景深浅即虚化强,景深深即虚化弱。
浅景深的照片:(蜜蜂和花朵主体清晰,后面的绿叶几乎完全虚掉了)
深景深的照片:(无论是主体石狮子还是后面的太和殿都很清晰)
那么要获得浅的景深一般需要满足什么条件呢?
1、大光圈;
2、实际焦距较长;
3、镜头离被摄者近,而背景离被摄者远。
注:为了避免过于复杂,对于上文中的“等效焦距”和“实际焦距”的区别在此我不详述了。
再补充一张经典的图吧:光圈、快门、ISO、景深
下一篇: 最完整!手机摄影入门必看
推荐阅读
-
使用相机拍摄时最重要的三个参数--光圈、快门、ISO
-
aps是什么意思_不同的富士APS-C画幅微单区别在哪里,档次是怎么划分的?-X-A系列原本指的是富士的入门级微单,最大的特点是没有使用富士X-Trans™CMOS 传感器,目前在售的有两款,分别是XA5和XA7。 富士(FUJIFILM)X-A5/XA5 15-45套机 富士(FUJIFILM)X-A7/XA7 15-45套机 目前这两款相机都处于历史最低价附近,XA5套机2699元,XA7套机3999元。XA5就是一个标准的入门级相机,定位就是时尚小巧自拍,在2699这个价位不要对它的性能有太多的奢求。 XA7价格来到了3999元,这就很有意思了,富士把入门型的相机价格推到了4000元,并且提供了自拍翻转屏和4K30P视频录制,这样一款相机就很有性价比了。 XE3是老款的中端相机,价格和入门级的XA7是一样的,都是3999元,这两款相机如何做选择呢?XE3有着更多的按键意味着更好的操控,但屏幕不是自拍翻转屏所以这点不如XA7好用。 要注意的是XE3用的是富士独有的X-Trans™CMOS III传感器,XA7是普通的2400万像素传感器,你可以理解为X-Trans才是富士的精髓。 富士(FUJIFILM)X-E3 15-45套机 当然,买新不买旧,XA7的新功能和自拍翻转屏可能会更适合你。 XT200是富士专门针对vlog市场推出的相机,其实之前的XA7也可以拍摄vlog,但XT200是富士官方宣传中的第一款vlog相机。数码防抖+3.5mm 麦克风口+自拍翻转屏+无裁切4K30P,这些都是XT200的优势,但这款相机也是普通的2400万像素传感器,没有用富士独有的X-Trans,可能是从价格角度考虑做了阉割吧。 富士(FUJIFILM)X-T200/XT200 微单相机 Vlog相机 富士XT30是我认为富士性价比最高的微单照相机,注意我说的是照相机。理由很简单,因为从拍照角度来看XT30和XTXT3几乎没有明显差距,主要是操控差了一些、视频性能大幅削弱,但好歹也是个有着双波轮+曝光补偿波轮+快门速度波轮的相机,操控方面不会太差的。视频方面也有着超采4K 30P的规格,支持F-log输出。 可以这么说,如果你只拍照,那么XT30是富士微单中性价比最高的,视频方面XT30也不差,只不过没有专业的10bit和4K60P而已。 富士(FUJIFILM)X-T30/XT30 15-45套机 XT3和XT4得放在一起说,这两款相机其实都挺好,420 10bit 4K60P的专业视频模式基本代表了APS-C画幅的上限水平。XT4还提升了电池续航增加了五轴防抖,配上富士独特的胶片滤镜,不管是拍照还是拍视频都非常优秀。 不要觉得这两款相机贵,同价位里能做到4K60P的微单也就是M43画幅的GGHGH5S,最便宜的G9机身也要7000多,这APS-C画幅的XT3机身接近8000也算合理价格范围内。除此之外的4K60P机身只有13998的松下S5和15999的佳能R6了。 富士(FUJIFILM)X-T3/XT3 1855套机 富士(FUJIFILM)X-T4/XT4 微单相机 套机(18-55mm) B站更新4K视频投稿后有很多人想拍摄4K升格,在很长一段时间里富士XT3和XT4是最优选,毕竟兼顾视频和拍照,对焦也还算能用。 X-Pro3和X-Pro2这两款微单可以算是旁轴相机,是富士官方意义上的旗舰级相机。从用料做工操控按键角度来说的确是旗舰级别,但视频性能方面只有4K30P,价格却比XT3还贵,可能这就是旁轴情怀带来的溢价吧。 富士(FUJIFILM)X-Pro3 微单相机 机身 黑色 我在之前的文章里提过很多次,有一些相机属于如果你想买你压根不会看测评,如果你犹豫那么这款相机不适合你,为什么这么说,因为有一些比较小众的相机可能在性能上并不好,但独特的外形、操控、体积、传承赋予了它独特的定位。譬如富士X-Pro系列微单就是旁轴的电子化,理光GR传承大师的扫街理念,尼康DF的外形源自胶片时代的相机,这些相机就不是针对大多数消费者的,定位就是小众。所以我说喜欢就买,不要考虑什么性能规格。 X100系列相机是一款不可换镜头的等效35mm旁轴数码相机,从外形看就是经典的复古造型。这两款相机和X-Pro3一样,如果你喜欢那就买,别犹豫, 你在市场上找不到同类型的其他数码相机,徕卡Q是28mm,索尼RX1R系列是35mm但外形不够复古,X100系列就是独特的你没有其他选择。 那么X100F和X100V该如何选择呢?X100F的镜头很一般甚至算不上好,如果我没记错的话和初代的X100是同款镜头,X100V的镜头是全新制作的很棒,X100V的机身性能也和XTX-Pro3差不多。 富士(FUJIFILM)X100F 数码相机 旁轴 2430万像素 富士(FUJIFILM)X100V 数码相机 旁轴 2610万像素 还是那句话,这两款相机也是那种如果你喜欢那就毫不犹豫下单的类型,而且这两款相机也没有竞品。 以前不推荐富士的原因是原厂镜头太贵,现在唯卓仕给富士出了四款可以自动对焦的大光圈镜头,覆盖35到130mm的焦段,可以基本满足人像摄影爱好者的需求。拍风景的话国产很多镜头厂商都有富士卡口的手动镜头可以选择,从这个角度来说富士微单就非常值得入手了。 和友商竞品相比:
-
F#探险之旅(二):函数式编程(上)-函数式编程范式简介 F#主要支持三种编程范式:函数式编程(Functional Programming,FP)、命令式编程(Imperative Programming)和面向对象(Object-Oriented,OO)的编程。回顾它们的历史,FP是最早的一种范式,第一种FP语言是IPL,产生于1955年,大约在Fortran一年之前。第二种FP语言是Lisp,产生于1958,早于Cobol一年。Fortan和Cobol都是命令式编程语言,它们在科学和商业领域的迅速成功使得命令式编程在30多年的时间里独领风骚。而产生于1970年代的面向对象编程则不断成熟,至今已是最流行的编程范式。有道是“*代有语言出,各领风骚数十年”。 尽管强大的FP语言(SML,Ocaml,Haskell及Clean等)和类FP语言(APL和Lisp是现实世界中最成功的两个)在1950年代就不断发展,FP仍停留在学院派的“象牙塔”里;而命令式编程和面向对象编程则分别凭着在商业领域和企业级应用的需要占据领先。今天,FP的潜力终被认识——它是用来解决更复杂的问题的(当然更简单的问题也不在话下)。 纯粹的FP将程序看作是接受参数并返回值的函数的集合,它不允许有副作用(side effect,即改变了状态),使用递归而不是循环进行迭代。FP中的函数很像数学中的函数,它们都不改变程序的状态。举个简单的例子,一旦将一个值赋给一个标识符,它就不会改变了,函数不改变参数的值,返回值是全新的值。 FP的数学基础使得它很是优雅,FP的程序看起来往往简洁、漂亮。但它无状态和递归的天性使得它在处理很多通用的编程任务时没有其它的编程范式来得方便。但对F#来说这不是问题,它的优势之一就是融合了多种编程范式,允许开发人员按照需要采用最好的范式。 关于FP的更多内容建议阅读一下这篇文章:Why Functional Programming Matters(中文版)。F#中的函数式编程 从现在开始,我将对F#中FP相关的主要语言结构逐一进行介绍。标识符(Identifier) 在F#中,我们通过标识符给值(value)取名字,这样就可以在后面的程序中引用它。通过关键字let定义标识符,如: let x = 42 这看起来像命令式编程语言中的赋值语句,两者有着关键的不同。在纯粹的FP中,一旦值赋给了标识符就不能改变了,这也是把它称为标识符而非变量(variable)的原因。另外,在某些条件下,我们可以重定义标识符;在F#的命令式编程范式下,在某些条件下标识符的值是可以修改的。 标识符也可用于引用函数,在F#中函数本质上也是值。也就是说,F#中没有真正的函数名和参数名的概念,它们都是标识符。定义函数的方式与定义值是类似的,只是会有额外的标识符表示参数: let add x y = x + y 这里共有三个标识符,add表示函数名,x和y表示它的参数。关键字和保留字关键字是指语言中一些标记,它们被编译器保留作特殊之用。在F#中,不能用作标识符或类型的名称(后面会讨论“定义类型”)。它们是: abstract and as asr assert begin class default delegate do donedowncast downto elif else end exception extern false finally forfun function if in inherit inline interface internal land lazy letlor lsr lxor match member mod module mutable namespace new nullof open or override private public rec return sig static structthen to true try type upcast use val void when while with yield 保留字是指当前还不是关键字,但被F#保留做将来之用。可以用它们来定义标识符或类型名称,但编译器会报告一个警告。如果你在意程序与未来版本编译器的兼容性,最好不要使用。它们是: atomic break checked component const constraint constructor continue eager event external fixed functor global include method mixinobject parallel process protected pure sealed trait virtual volatile 文字值(Literals) 文字值表示常数值,在构建计算代码块时很有用,F#提供了丰富的文字值集。与C#类似,这些文字值包括了常见的字符串、字符、布尔值、整型数、浮点数等,在此不再赘述,详细信息请查看F#手册。 与C#一样,F#中的字符串常量表示也有两种方式。一是常规字符串(regular string),其中可包含转义字符;二是逐字字符串(verbatim string),其中的(")被看作是常规的字符,而两个双引号作为双引号的转义表示。下面这个简单的例子演示了常见的文字常量表示: let message = "Hello World"r"n!" // 常规字符串let dir = @"C:"FS"FP" // 逐字字符串let bytes = "bytes"B // byte 数组let xA = 0xFFy // sbyte, 16进制表示let xB = 0o777un // unsigned native-sized integer,8进制表示let print x = printfn "%A" xlet main = print message; print dir; print bytes; print xA; print xB; main Printf函数通过F#的反射机制和.NET的ToString方法来解析“%A”模式,适用于任何类型的值,也可以通过F#中的print_any和print_to_string函数来完成类似的功能。值和函数(Values and Functions) 在F#中函数也是值,F#处理它们的语法也是类似的。 let n = 10let add a b = a + blet addFour = add 4let result = addFour n printfn "result = %i" result 可以看到定义值n和函数add的语法很类似,只不过add还有两个参数。对于add来说a + b的值自动作为其返回值,也就是说在F#中我们不需要显式地为函数定义返回值。对于函数addFour来说,它定义在add的基础上,它只向add传递了一个参数,这样对于不同的参数addFour将返回不同的值。考虑数学中的函数概念,F(x, y) = x + y,G(y) = F(4, y),实际上G(y) = 4 + y,G也是一个函数,它接收一个参数,这个地方是不是很类似?这种只向函数传递部分参数的特性称为函数的柯里化(curried function)。 当然对某些函数来说,传递部分参数是无意义的,此时需要强制提供所有参数,可是将参数括起来,将它们转换为元组(tuple)。下面的例子将不能编译通过: let sub(a, b) = a - blet subFour = sub 4 必须为sub提供两个参数,如sub(4, 5),这样就很像C#中的方法调用了。 对于这两种方式来说,前者具有更高的灵活性,一般可优先考虑。 如果函数的计算过程中需要定义一些中间值,我们应当将这些行进行缩进: let halfWay a b = let dif = b - a let mid = dif / 2 mid + a 需要注意的是,缩进时要用空格而不是Tab,如果你不想每次都按几次空格键,可以在VS中设置,将Tab字符自动转换为空格;虽然缩进的字符数没有限制,但一般建议用4个空格。而且此时一定要用在文件开头添加#light指令。作用域(Scope)作用域是编程语言中的一个重要的概念,它表示在何处可以访问(使用)一个标识符或类型。所有标识符,不管是函数还是值,其作用域都从其声明处开始,结束自其所处的代码块。对于一个处于最顶层的标识符而言,一旦为其赋值,它的值就不能修改或重定义了。标识符在定义之后才能使用,这意味着在定义过程中不能使用自身的值。 let defineMessage = let message = "Help me" print_endline message // error 对于在函数内部定义的标识符,一般而言,它们的作用域会到函数的结束处。 但可使用let关键字重定义它们,有时这会很有用,对于某些函数来说,计算过程涉及多个中间值,因为值是不可修改的,所以我们就需要定义多个标识符,这就要求我们去维护这些标识符的名称,其实是没必要的,这时可以使用重定义标识符。但这并不同于可以修改标识符的值。你甚至可以修改标识符的类型,但F#仍能确保类型安全。所谓类型安全,其基本意义是F#会避免对值的错误操作,比如我们不能像对待字符串那样对待整数。这个跟C#也是类似的。 let changeType = let x = 1 let x = "change me" let x = x + 1 print_string x 在本例的函数中,第一行和第二行都没问题,第三行就有问题了,在重定义x的时候,赋给它的值是x + 1,而x是字符串,与1相加在F#中是非法的。 另外,如果在嵌套函数中重定义标识符就更有趣了。 let printMessages = let message = "fun value" printfn "%s" message; let innerFun = let message = "inner fun value" printfn "%s" message innerFun printfn "%s" message printMessages 打印结果: fun value inner fun valuefun value 最后一次不是inner fun value,因为在innerFun仅仅将值重新绑定而不是赋值,其有效范围仅仅在innerFun内部。递归(Recursion)递归是编程中的一个极为重要的概念,它表示函数通过自身进行定义,亦即在定义处调用自身。在FP中常用于表达命令式编程的循环。很多人认为使用递归表示的算法要比循环更易理解。 使用rec关键字进行递归函数的定义。看下面的计算阶乘的函数: let rec factorial x = match x with | x when x < 0 -> failwith "value must be greater than or equal to 0" | 0 -> 1 | x -> x * factorial(x - 1) 这里使用了模式匹配(F#的一个很棒的特性),其C#版本为: public static long Factorial(int n) { if (n < 0) { throw new ArgumentOutOfRangeException("value must be greater than or equal to 0"); } if (n == 0) { return 1; } return n * Factorial (n - 1); } 递归在解决阶乘、Fibonacci数列这样的问题时尤为适合。但使用的时候要当心,可能会写出不能终止的递归。匿名函数(Anonymous Function) 定义函数的时候F#提供了第二种方式:使用关键字fun。有时我们没必要给函数起名,这种函数就是所谓的匿名函数,有时称为lambda函数,这也是C#3.0的一个新特性。比如有的函数仅仅作为一个参数传给另一个函数,通常就不需要起名。在后面的“列表”一节中你会看到这样的例子。除了fun,我们还可以使用function关键字定义匿名函数,它们的区别在于后者可以使用模式匹配(本文后面将做介绍)特性。看下面的例子: let x = (fun x y -> x + y) 1 2let x1 = (function x -> function y -> x + y) 1 2let x2 = (function (x, y) -> x + y) (1, 2) 我们可优先考虑fun,因为它更为紧凑,在F#类库中你能看到很多这样的例子。 注意:本文中的代码均在F# 1.9.4.17版本下编写,在F# CTP 1.9.6.0版本下可能不能通过编译。 F#系列随笔索引页面