文 章 最 後 更 新 日 期 ： 2023 年 07 月 11 日

相信學攝影的你們一定聽過曝光三要素「 光圈 、快門、ISO 」，但可能對其原理和應用不太熟悉。Tim 和 Ting 建議大家可先參考「曝光三要素：光圈、快門、ISO | 初學者 5 分鐘指南」這篇文章，先複習曝光基本原理後再來看本篇會更有效果喔！

而本篇文章要介紹的主題－光圈，可說是曝光三要素中最困難、也最容易搞混的，因此 Tim 和 Ting 將會從最簡單的觀念開始、再逐步談到其應用和技巧，並會於文章最後總結 3 個初學者必修的光圈重點精華，一定要看到最後喔！

「光圈」是鏡頭內一個控制孔徑大小的組件，由數個光圈葉片所組成，主要用來調節進光量 (光線進入相機的量) 。當其他參數不變情況下，調大光圈會使進入相機的光變多，進而使得照片變得更亮；縮小光圈則相反，會使得照片變得更暗。

更具體來說，光圈的作用原理和人的瞳孔十分相似，為了應付不同光線和不同的視覺環境，人的瞳孔在豔陽下會縮小以避免不適、黑暗中會放大以獲取更大的進光量；光圈亦是如此，因此大家才會說「更大光圈、更好的夜拍能力」。(下面影片展示光圈是如何動作的)

光圈是由光圈葉片所構成的，透過這些光圈葉片的開度來控制光圈的大小。一般來說，光圈葉片越多，除了有越高的精度外、也越能實現正圓形的光圈孔洞。目前主流鏡頭一般都具備 5-9 片的光圈葉片。(如上圖，該鏡有 7 片光圈葉片)P.S. 一般而言中階鏡可能有 7 片，而較好的鏡頭則會強調有 9 片，但非絕對。有些老鏡動輒有 15 片以上的葉片。

那麼光圈葉片的多寡對於實際拍攝有什麼影響嗎？如上所述，越多的葉片所圍出的光圈越圓，此時所呈現的散景也會較為圓潤滑順；反之，葉片越少則越容易有多邊形的散景 (如下圖右上，散景為 7 邊形)。也因此較高階的鏡頭都會特別強調其葉片數量有 9 片或以上的原因。

一般而言我們會以 f/值 來表示光圈的大小，比如說 f/1 , f/1.4 , f/2 , f/2.8 , f/4 , f/5.6 , f/8 , f/11 , f/16 , f/22 。(另外，除了 f/值外，光圈還會有其他表示方式，如 F 2.8、f 2.8、1: 2.8，其代表的意義皆為 f/2.8)。

至於 f/ 值的公式或由來並不重要 (有興趣可參考段落 5 [補充資料])，但大家務必知道的是「數字越小代表光圈越大」，所以 f/2.8 的光圈比 f/8 還要更大的。至於大多少呢？2 倍、3 倍、還是 2.85 倍 呢？其實都不是，正確答案是 8 倍。怎麼知道的呢？

這裡我們建議大家可以將常見的光圈數值簡單記一下 (f/1 , f/1.4 , f/2 , f/2.8 , f/4 , f/5.6 , f/8 , f/11 , f/16 , f/22)，為什麼？因為這裡的數字只要每往右一格，光圈就會下降一級、進光量減半。所以 f/2.8 比 f/8 大了 3 級，所以光圈和進光量是 f/8 的 8 倍。

[記憶小撇步]：大家其實不需要死背，只要先記得 f/1 , f/1.4 就好，因為後續兩個數字是 1 和 1.4 的兩倍 f/2 , f/2.8；接下來則是 2 和 2.8 的兩倍 f/4 , f/5.6，依此類推 f/8 , f/11 和 f/16 , f/22。雖然記得這些數字對於拍出更好的照片沒有幫助，但能讓大家對曝光有更好的理解。

因此，當所有參數和環境都一樣時，使用 f/4 的光圈會比使用 f/2.8 的光圈還要暗一倍 (進光量少了一半)，如果要獲得 f/2.8 一樣的曝光度，需要將快門時間增加一倍、或是將感光度提高一倍；同理，今天如果要利用光圈將 f/4 的相片亮度再減一級，自然也就會知道要將光圈調至 f/5.6 而非 f/4.5 或 f/8。

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了解光圈的基本原理後，再來要來談談光圈在攝影上的應用，其中與光圈最密切相關的就是景深。相信大家應該常常聽到「大光圈淺景深、小光圈深景深」的概念，究竟什麼是景深 (Depth of Field, DOF) 呢？

一般我們在拍照時，除了拍攝的主體外，通常不免俗的還會有背景和前景，以下圖為例，主角為女孩①，背景和前景則分別為樹木②和小狗③ 。今天當相機對焦完成之後，對焦點的前後範圍中，影像清晰的深度有多少，我們就稱之為景深。今天狀況 (1) 的清晰範圍較廣，我們便會說該圖片的景深比較深；而狀況 (2) 的清晰範圍較窄，我們便會說該圖片的景深比較淺。

從實際的範例圖片中也可以看出，景深越深能看清楚的範圍也就越大，反之，景深越淺則清楚範圍則越窄。

下圖是 Tim 和 Ting 用來示範光圈與景深的教學圖，我們將對焦位置設定於綠色框框處 (無尾熊)，而分別測試在大光圈 f/2.8 以及小光圈 f/8.0 下的實拍結果。大家可以從前景 (深色燭台) 和背景 (遠方廚具) 的虛化程度發現，大光圈下的清晰範圍較小，有較淺的景深，而小光圈下的清晰範圍較大，有較深的景深。

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另外，除了深、淺景深這種名詞外，我們還將這種「對焦點範圍外、那些虛化、朦朧的成像」叫做散景。也就是說，當今天光圈越大、景深越淺的時候，我們可以得到的散景也就越多越明顯；而光圈越小、景深越深時，則散景較少教不明顯，所以景深和散景其實是一樣的概念。

很難記憶嗎？這裡教大家用我們在「曝光三要素」裡提到的繪圖比喻法來理解吧！

[繪圖比喻法]：光圈的大小猶如畫筆的粗細，光圈越大就好像用粗畫筆在作畫，畫出來的背景就會圓潤、朦朧，其效果就好像很多散景 (淺景深) ；而光圈越小就好似用細畫筆在作圖，可以清楚勾勒物體的輪廓，此時背景就相當清晰、散景較少 (深景深) 。

既然知道基本原理和景深應用了，那麼具體什麼時候要用大光圈、什麼時候使用小光圈呢？

下表是 Tim 和 Ting 以概略方式比較大小光圈的優缺點，以及其適合使用的場景。但其實這個問題沒有標準答案，並非大光圈只適合拍人像、小光圈只適合拍風景，一切還是得根據拍照當下的環境，還有身為攝影師的你想表達的畫面為主，所以千萬不要被這些統整給限制了想像力。

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種類

特色

適合主題

範例圖片

大光圈

f/2.8以上

優點：

進光亮大、有較快的快門

景深淺：可強調並凸顯主題

缺點：

最大光圈時非最高解析力

景深過淺，拍不出背景

夜晚手持拍攝

人像特寫

物體特寫

……

小光圈

f/8.0以下

優點：

景深較深：背景環境清晰

縮光圈解析力、畫質較好

易拍出星芒

缺點：

快門慢，易手震

需慎選背景，否則易失焦點

風景、城市照

風景人像

……

如同前面所述，使用鏡頭的最大光圈時，其畫質表現通常不是最優異的，一般都會需要縮 2-3 級才會來到鏡頭的最佳光圈，也就是說縮小光圈有助於提升相片整體的表現，而通常來說鏡頭的最佳光圈都會介於 f/5.6 - f/11 這個範圍內 (並非絕對)。但如果是高階鏡頭，即使在光圈全開的情況下畫質表現仍然非常優異，雖然銳利且可用，但仍然不是最佳光圈。

既然如此，只要將鏡頭的光圈縮到最小就可以有最好的畫質囉？其實不然，由於物理光學的繞射現象，當光圈過小時 (如 f/22) ，照片反而會不夠銳利、有些朦朧模糊的現象。所以當大家在拍風景照時，切記不要為了較深的景深而無限縮小光圈，最好還是將光圈控制在最佳光圈範圍內喔！

知道光圈的使用技巧和應用後，我們又該如何知道自己手邊的鏡頭有多大的光圈？又或者買鏡頭時該怎麼辨別光圈大小呢？

[延伸閱讀]：鏡頭最完整解析 - 選購鏡頭的 8 大指標，教你如何挑第一支鏡頭

鏡頭有分定焦鏡和變焦鏡，顧名思義，定焦鏡頭只有單一且固定的焦距 (如 24mm, 35mm, 50mm, 85mm 等)，每次使用不同焦距只能換另一顆鏡頭；而變焦鏡則與之相對應，是可以靈活變換焦距的 (如 24-70mm, 70-200mm 等)，只要使用的焦距在該鏡頭的範圍內，都可以自由變焦而不用換鏡頭。

那既然變焦鏡聽起來這麼方便好用，那為何還會需要定焦鏡呢？

這是因為定焦鏡的光學設計相對單純簡單，不僅光學組件用的較少、更易於優化所以有更好的畫質表現、最重要的是光圈通常能做的更大；而變焦鏡則與之相反，複雜光學設計使得光圈通常無法做到很大 (通常 f/2.8)，有些甚至還會隨著焦距變大，光圈隨之縮小。

所以我們究竟該怎麼讀光圈的大小呢？以下用實例說明。

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鏡頭種類

圖片

說明

最大光圈

定焦鏡

僅單一焦距 (50mm)

僅單一光圈 (1: 1.8)

f/ 1.8

變焦鏡

變焦 (18-55mm)

光圈有範圍 (1:3.5-5.6)

焦距 18mm：f/ 3.5焦距 55mm：f/ 5.6

18mm → 55mm：從 f/ 3.5 逐漸縮至 f/ 5.6

難道變焦鏡的光圈一定只能隨著焦距變化而縮小嗎？沒有固定光圈的變焦鏡嗎？答案是有的，就是所謂的恆定光圈變焦鏡。由於要在變焦環境下保持光圈不變，通常恆定光圈變焦鏡的價格和重量體積會較高，例如各家廠牌常見的大三元鏡頭清一色都是 f/ 2.8 恆定光圈的鏡頭。這類鏡頭又該怎麼讀呢？

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鏡頭種類

圖片

說明

最大光圈

變焦鏡

變焦 (24-105mm)

僅單一光圈 (1: 4)

焦距   24mm：f/ 4焦距 105mm：f/ 4

光圈不隨焦距而改變 稱之為「恆定光圈」

想要調整光圈，首先要先有台可以手動控制光圈、快門、ISO 的相機 (單眼、微單、類單皆可)。接著將相機設定為手動模式或光圈先決模式，如此一來便可以調整光圈的大小。至於這些模式的功能是什麼，Tim 和 Ting 也會再專門寫一篇文章來講解相機 4 大模式 (PASM Mode) 的差異、以及其適合的使用時機。

[延伸閱讀]：何謂 PASM 模式？攝影新手必知的一堂課[延伸閱讀]：單眼、微單眼、類單眼的差別與比較 | 1 張表看懂彼此差異

該段落會詳細介紹光圈 f/ 值 背後的數學原理。該段落對學習攝影本身並無直接幫助、甚至有些枯燥，大家若不感興趣可以跳過、不用特別去理解。但若大家和工程師 Tim 一樣是個好奇寶寶，相信本段落可以讓你更明白其數字背後的物理意義唷！

[補充]：更多關於 f/值 的故事和歷史，可點此參考維基百科。

光圈 f 值 = 鏡頭焦距 mm / 光圈直徑 

舉例： f/ 2.8 的鏡頭，在 24mm 焦距下，其光圈直徑約 8.6mm；同理 70mm 焦距下，光圈直徑則為 25mm

所以從光圈的定義可以知道，為什麼越長焦的鏡頭，其光圈很少做到 f/ 2.8 或甚至更大，這是因為光圈直徑將會變得非常大，不僅會犧牲鏡頭的重量和體積、其造價也會非常昂貴。也因此我們在市面上可以看到 200mm、頂多 400mm 還會有 f/2.8 的光圈，但幾乎沒看過 800mm / 1200mm 有 f/2.8 甚至 f/4 的光圈。

另外，由定義也可以得知，由於光圈直徑 (光圈大小) 和 f/ 值呈現倒數反比關係，這也解釋了為何 f/ 值越小而光圈越大。

如同本文第一段所述，若要將亮度提高一倍，光圈需要上升一級，使進光亮增高一倍。但為什麼光圈上升一級，其 f/ 值不是以倍數方式下降呢？讓我們回到進光亮及 f/ 值的定義開始吧！

進光量 ∝ 光圈面積 = 𝝿  × (光圈半徑)^2 

說明：光經過光圈後進入相機，所以進光量會受到光圈的面積大小影響 (∝為成正比的意思)

∵   光圈 f 值 = 鏡頭焦距 mm / 光圈直徑   →  光圈直徑 = 鏡頭焦距 mm / 光圈 f 值

∴   光圈面積 = 𝝿  × (光圈半徑)^2  = 𝝿  × (鏡頭焦距 mm / 光圈 f 值 / 2)^2

* 說明：光圈半徑 = 光圈直徑 / 2

總結：  進光量 ∝ 光圈面積 ∝ (鏡頭焦距 mm / 光圈 f 值)^2

所以在相同焦距下，進光量若要提高一倍 (×2)，f 值需要變為原本的 (1 / √2 )倍。這也是為什麼光圈級數的排序為 f/1 , f/1.4 , f/2 , f/2.8 , f/4 , f/5.6 , f/8 , f/11 , f/16 , f/22。

當下光圈

進光量 ×2 下的光圈

f/ 2.0

2.0 × (1 / √2 ) = 1.41

f/ 1.4

f/ 2.8

2.8 × (1 / √2 ) = 1.98

f/ 2.0

f/ 4.0

4.0 × (1 / √2 ) = 2.83

f/ 2.8

f/ 5.6

5.6 × (1 / √2 ) = 3.96

f/ 4.0

為了讓大家能更快速理解本文，Tim 和 Ting 整理了 3 大光圈必修重點，讓大家一目瞭然。

常見光圈數值：f/1 , f/1.4 , f/2 , f/2.8 , f/4 , f/5.6 , f/8 , f/11 , f/16 , f/22

(每往右一格，光圈下降一級、進光量減半)

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