手机光圈的那些事

wwxx · 发表于 2014-6-25 17:03

手机光圈的那些事
拍照一直是智能手机的重要功能之一。在功能机时代，厂商们就不断尝试让手机具备媲美数码相机的成像素质。那个时候，最有效的方法就是把相机用的零件装到手机上。不过因为便携性不好，这种奇葩的手机并没有成为主流。

激烈的市场竞争，让手机摄像头技术有了长足的进展，尽管摄像头内部空间还是那么小。背照式CMOS、6P镜片结构、大光圈。其中，已经有手机用上了F1.8光圈的摄像头。难道手机终于赶上相机了？今天我们就来一起说说手机光圈的那些事。

▲手机采用的摄像头体积很小，光学结构受到很大限制
首先，什么是光圈？
对于已经制造好的镜头，我们不可能随意改变镜头的直径，但是我们可以通过在镜头内部加入多边形或者圆形，并且面积可变的孔状光栅来达到控制镜头通光量，这个装置就叫做光圈。而光圈大小我们用F值表示，F值越大，光圈越小。
大光圈的作用：进入更多光线
不过同样是F1.8光圈，手机摄像头与相机镜头还是有重大的差别的，因为口径有着天渊之别。光圈F值=镜头的焦距/镜头光孔直径。

▲光圈越大，可以通过的光线就越多（图片来自网络）
按照这个算法，时下物理焦距4毫米的手机摄像头，光圈为F1.8，它的光孔直径为2.22毫米；而一颗50mm焦距的镜头，光圈为F1.8，它的光孔直径为27.7毫米。显然，前者通过的亮度是无法和后者进行比拟的。

▲某种程度上，越大的设备光学结构就越好（图片来自网络）

▲虽然手机摄像头体积小，却还是把光圈越做越大了（图片来自网络）
虽然无法和体积巨大的镜头相提并论，但同样作为手机摄像头，F1.8光圈会比F2.0光圈进入更多的光线。更大的光圈意味着同样环境下，照片会变得更明亮，特别是弱光环境下帮助会更加明显。
大光圈的作用：更快的快门速度
摄影爱好者都知道，照片的亮度可以通过快门、光圈、ISO来控制，而提高ISO往往会增加噪点。在弱光环境下，我们一般通过大光圈或更慢的快门来获得理想的照片亮度。而过慢的快门速度容易拍出抖动的照片，特别对于手机来说，先从光圈动脑筋比较好。

▲一般来说，越快的快门越有利于画面稳定
而前面提到，更大的光圈拥有更高的进光量。因此在同样的弱光环境中，更大光圈的手机可以获得更高的快门速度。例如F1.8 1/33与F2.0 1/20，可以获得相近的照片亮度，前者快门速度更有利于稳定拍摄。
大光圈的作用：更浅的景深（背景虚化）
所谓景深，就是当焦距对准某一点时，其前后都仍可清晰的范围。它能决定是把背景模糊化来突出拍摄对象，还是拍出清晰的背景。简单来说，景深小可以拍出背景虚化的照片，景深大可以拍出清晰的背景。而光圈跟景深的关系是，光圈越大景深越小，光圈越小景深越大。

▲光圈与景深的关系
实际上影响景深的还有焦距，镜头焦距越长，景深越小；焦距越短，景深越大。不过手机摄像头焦距都是固定的，而且物理焦距只有4-5mm，因此手机摄像头很难拍摄浅景深照片。这时候需要一定的技巧——尽量靠近主体，让主体和背景形成一定距离。
虽然不如在专业相机上效果来的那么明显，但是大光圈确实为手机摄像头带来的更好玩的元素。详细随着科技的进步，更好的光学技术会让手机拍照变得越来越强大。