镜头焦距增长时，光圈为何会变小？

许多摄影爱好者可能都注意到了，不少镜头在拉长焦距时，光圈也会随之变小。

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在变焦镜头上，长焦端的光圈总是会比广角端更小。同样，长焦镜头的常见光圈也普遍小于短焦镜头。

市面上当然也有恒定大光圈的镜头，但价格通常非常昂贵。

以佳能RF24-70mm F2.8 L IS USM镜头为例，其拥有恒定的F2.8大光圈，最新售价高达1.6万元人民币。

再来看佳能RF24-50mm F4.5-6.3 IS STM镜头，它在24mm焦段的最大光圈是F4.5，而当焦距拉长到50mm时，最大光圈就只剩下F6.3了。

这支镜头的最新售价为两千多元人民币。

那么，当镜头焦距变化时，光圈为何会随之改变呢？

光圈数值大小主要由两个因素决定：光圈孔径的物理大小，以及镜头的焦距。

光圈值 = 光圈孔径直径 ÷ 镜头焦距

要想在焦距变化时保持光圈值不变，就需要相应地调整光圈孔的尺寸。焦距拉长，孔径也得跟着变大；焦距缩短，孔径就必须缩小。

然而，孔径的调整范围是有限的。当孔径开到极限无法再增大时，焦距越长，光圈值就会变得越小。反之，焦距越短，光圈值就能变得越大。

光圈的计算

我们常见的光圈数值有F1.4、F2、F2.8、F4、F5.6、F8等。这些数值之间，每一档的进光量相差一倍，它们就是“光圈系数”。（请注意，光圈系数越小，表示光圈开口越大，进光量越多。）

光圈系数 = 镜头焦距 ÷ 光圈孔径直径

举例来说，如果一枚镜头的焦距是24mm，光圈系数为F2.8，那么其光圈孔径直径就是：24 ÷ 2.8 ≈ 8.57mm。

若要使进光量增加一倍，就需要将光圈孔径的面积变为原来的两倍。将光圈孔近似看作圆形，其直径就需要变为原来的√2倍：24 ÷ 2 = 12mm。计算一下，8.57 × √2 ≈ 12mm。所以，F2的进光量正好是F2.8的两倍。

除了这种整档变化，还有以1/3档为步进的光圈调节，可以满足更精细的曝光控制需求。

当你调节相机光圈时，从F5.6往往不会直接跳到F8，而是会依次经过F6.3、F7.1，最后再到F8。

本文转载自微信公众号：摄影研修社（ID：shoujiPhotography）