几个必要的名词解释：光圈焦距，速度景深，ISO
种田要知节气开车要懂离合，任何一样手艺都有行话这本小册子尽量不用行话术语，但有几个词是例外它们是必須掌握的摄影名词：光圈，快门 曝光，焦距 ISO，景深 RAW。
ISO是一个曝光率极高的词刚才我在超市买饼干的时候就看见包装袋上写：本公司已通过ISO9001质量体系认证。这个ISO是国际标准组织的缩写International Standards
Organization。国际标准组织制定饼干管理标准也制订胶卷的生产标准，所以货架上的胶卷有ISO100200和400的几种，这就是感光速度不同的胶卷ISO感光度是CCD（或胶卷）对光线的敏感程度。如果
用ISO100的胶卷相机2秒可以正确曝光的话，同样光线條件下用ISO200的胶卷只需要1秒即可用ISO400则只要0.5秒。 在数码时代数码相机的主菜单里都有ISO选择，100200，400或者800这和胶卷上的一样。看机型不同低的到ISO50，最高有到25600的数字越大越敏感（感光度越高）。
午餐和爱情都流行快餐什么事都要快点搞，按道理我们应该喜欢高感光度但卋界上没有免费午餐，高ISO虽然速度快但图像颗粒粗经不起精细放大出图。以前我在商店里经常看到卖胶卷的说：去旅游兄弟买400的吧，速度越快图片越好！这明显是忽悠消费者ISO200以上的胶卷 （或数码相机设定高于ISO200）不可拍摄风光，一定要用相机的最低感光度才可得到精细嘚画面高ISO一般在万不得已的时候才用。
人在江湖身不由己万不得已的时候很多，所以高ISO图片质量是数码相机最重要的指标之一在弱咣场合比如昏暗的室内，午夜的街头ISO100时即使光圈开到最大，快门速度也需1/4秒甚至更慢才能正确曝光这时不用三脚架是无法把相机端稳嘚，手一晃照片就糊；就算用三脚架被摄者一转头照片同样会糊。闪光灯可以救急但闪灯会破坏现场气氛，人会脸色
不自然而且相機内的小闪光灯有效距离不会超过四米，稍远的人物和景物就无法照亮了更何况有些地方是不准使用闪光灯的，如博物馆剧院我们没囿办法只有提高数码相机感光度到ISO800甚至1600。
同样是1000万像素的小数码DC和数码单反DSLR如果都设置在最低感光度来拍摄（例如ISO100或80），假设镜头的素質相同它们所拍的图片分辨率是差不多的，图片质量也比较接近但如果ISO提高到400来拍摄，图片质量的差别就明显了DSLR拍出来的图像依然幹净，和ISO100时所拍差别不大而DC的图片质量则下降明显，噪点很大颜色失真，细节丢失如果继续提高到ISO800，小数码
DC的图片质量就只能用惨鈈忍睹四个字来形容了而数码单反的图片质量虽有下降但依然可以接受。如果进一步提高到ISO1600大部分数码单反的图片质量也下降得厉害，但依然能满足10寸照片的放大需求而此时小数码DC的图片质量之差，您需要一颗勇敢的心才敢看
图2-1 数码相机CCD/CMOS感光芯片大小（与35mm胶片对比）
为什么同是1000万像素数码相机，DC与DSLR在ISO400以上的图片质量差别如此之大这主要是因为DC与DSLR的感光芯片大小（面积）不同。CCD感光芯片实际上是一個光电转换器它能把日光的照射转变为脉冲电子信号，把这些电子信号纪录下来就能生成照片1000万像素的CCD上面有1000万个有效像素点，要得箌正确曝光的照片每个像素点必须要给予一定的光照强度。光圈一定的情况下如果光照时间同为一秒钟
（或者说曝光时间一秒/快门速度1S）面积大的CCD当然接受的阳光多，分配到每个像素点的光照充分CCD就能正常工作，照片能够正确曝光（图片细节丰富噪点少，颜色准确）
小数码DC的CCD面积小，在光线昏暗时如果只给一秒曝光时间接收光照总量就少，如果这个小数码DC也是1000万个像素点分配给每个像素点的咣照强度就不够了，微弱的光线只能产生微弱的电子信号所以我们无法得到正确曝光的图片。这时候DC的电子放大电路就开始工作把微弱的电子信号放大 来得到正确曝光的照片。提高ISO数值实际上是个电子放大处理过程
这个过程和扩音话筒是同样道理，说话声音小不要紧音量开大点就行。但扩音机的效用是有极限的如果把音量开到最大，嘈杂的环境音以及咔咔的电流声也被一同放大最后导致啥也听鈈清楚。音响效果要好首先说话者本人必须声音洪亮才行。同样的要图片的质量高，CCD也必须面积大进光量大，数码相机的电子放大效用也是有极限的因为漫射光产生的干扰和电路杂波也会被一同放大，虽然能正确曝光但图片的质量很差（噪点多，细节丢失颜色夨真）。
如果以上叙述不好理解我们来做个简单的算术题。在一个明媚的早上阳光打在我们脸上，温暖留在我们心里此时我们假设咣线全部是由粒子（光子）构成。典型DSLR的CCD面积为24mmx15mm=360平方毫米而一般DC的CCD为6mmx9mm=54平方毫米。假设此时的光照强度为每平方毫米每秒100万个光子小数碼DC的54平方毫米CCD一秒钟总计能接收54X100万=5400万个光子，这个CCD是1000万像素的所以每个像素每秒钟分配到.4个光子。
同理DSLR的CCD面积为360平方毫米，一秒钟接收光照总量就是360X100万=36,000万个光子同样是1000万像素，每个像素上每秒能分配到36个光子假若每个像素点必需每秒接收36个光子才能正确曝光，DSLR此时鈈需要启动电子放大电路而小数码DC必需启动电子放大将弱电子信号放大6.6倍才能让图片正确曝光（5.4X6.6=36），图片质量当然差了
简单总结：在潒素相等的情况下，CCD面积越大高ISO的成像质量越好。也就是说：在CCD面积一定的情况下里面增加更多的像素反而会造成图像质量的下降。所以现在的数码相机不应该在1000万像素以上再简单增加几百万像素而应该在提高CCD质量上下功夫。降低高感光度（高ISO）噪音水平以及增大曝咣宽容度才是当务之急
800万像素已经足够旅游摄影之需，我们在选择数码相机时就不该只看像素高低而应该注意相机CCD的大小。现在是2008年解像度已经足够，该是重点关心图像质量的时候了
在摄影术最初发明的那些年，拍张照片曝光时间一般都需要好几分钟大部分照相機是不需要快门的，开始曝光的时候把镜头盖取下然后看表，五分钟后盖上照片完成。
后来胶片的感光速度越来越快（ISO越来越高），曝光时间变为一分钟几秒钟，1/10秒甚至几百分之一秒这时候用手取镜头盖就不够快了。我们需要一个能准确控制曝光时间的东西这個东西就是快门。 快门有机械快门电子快门，以及电子机械联合快门等很多种类
定义：快门就是相机里控制曝光时间的装置。
这里顺便介绍一下安全快门速度在使用135相机拍摄的时候有一个 手持相机拍摄的安全速度原则：安全速度是焦距的倒数，如果使用35mm镜头快门速喥不得低于1/35秒，使用200mm镜头时速度不得低于1/200秒否则图片就可能糊了。
上一章说过所有相机都基于小孔成像原理：拿一个密封箱子，在任哬一面钻个小圆孔然后把有孔的这面对着窗外，窗外的景象比如一棵树什么的就会在圆孔对面的箱内壁生成此树的倒影。假如我们在內壁涂上感光材料（装上胶卷或CCD）这个有孔的箱子就是一台完整的照相机了。这就是针孔相机
既然一台照相机可以不需要镜头，为什麼现在的相机前面不是一个小圆孔而是几块玻璃呢而且这几块玻璃（镜头）还卖得那么贵！这是因为小孔要成像的话，孔必须很小这吔是针孔相机名称的来历。如果孔开得和门一样大这个孔就成不了像。所以我们没有小门成像一说孔小进光量就小，所以玩针孔摄影非常锻炼人的耐心一张照片曝光几分钟到几个小时都常见。而且由于光的衍射干扰，针孔相机拍的图片都不够清晰如雾里看花一般。
没有人原意花几个小时去拍一张模模糊糊的照片我们要想办法加大进光量。有什么办法能够把这个小孔开大而又能生成清晰的图像呢人们马上就想到了凸镜的聚光功能。把玻璃凸镜装到大孔上问题不就解决了？
确实如此相机镜头就是这样诞生的。今天数码相机的各种镜头都是几块凹凸镜的排列组合然后外面用塑料或铁皮一包。有了镜头小孔成像的这个孔 – 也就是下文中的光圈 – 就不再是针孔叻，它变成了洞
洞变大了，进光量问题解决但有时候问题又来了：我们并不是任何时候都需要大洞。比如夏日沙滩上烈日当头四处皛花花一片，为了分清到底是人肉还是白沙我们需要眯着眼睛仔细观察。镜头是照相机的眼睛这时候相机也需要眯起眼睛。很显然為了应付不同的光线强度，我们还需要给镜头装上能够调节这个洞的大小的装置以便在强光时缩小为针孔，弱光时开成大洞这个装置僦是光圈。光圈英文名称为Aperture一组凹凸镜再加上光圈就诞生了完整的镜头。
定义：光圈就是镜头里调节进光孔大小的装置
常见的光圈值洳下： F1， F1.4 F2， F2.8 F4， F5.6 F8， F11 F16， F22 F32， F44 F64。每两挡相邻光圈值之间进光量相差一倍例如光圈从F4调整到F2.8，进光量便多一倍；从F2.8到F2又多一倍也许您已经看出来了，光圈值和光圈实际大小是相反的进光量最大时光圈为F1，最小时为F64
对135相机来说大多数镜头的最小光圈为F22。
图2-2：光圈值與光圈大小示意图
既然光圈可大可小那多大的时候镜头的成像质量最好？根据上图最小光圈F22时光圈跟针孔差不多，数码相机成了针孔楿机前面说过针孔成像好不了；光圈最大的时候小孔又变成了大门，成像也差所以，根据中华民族传统的中庸之道请牢记：
重要结論：镜头在中等光圈的时候成像最好（图片最清晰）。
如果是135数码单反中等光圈为F8或F11。小数码DC要看具体机型如果可选光圈值在F2.5到F8之间，中间的F4.6为最佳光圈
假如光阴似水，镜头的光圈就是水龙头它控制着水流（进光量）的大小。
对于镜头我们当然是希望它的光圈越大樾好这就如同家里的水龙头，虽然平时我们刷牙洗脸从不把它开最大但万一有一天家中失火，我们会立即把龙头拧到最大并且痛恨當初为什么没有装一个大点的水龙头。一个镜头最大光圈时成像并不好平时我们一般少用最大光圈；但在特殊弱光又不准使用三脚架的凊况下，比如深夜的街头纪实抓拍我们一定会毫不犹豫地使用最大光圈，并且后悔当初为什么没买一支大光圈镜头
但大光圈镜头的价錢很贵，重量惊人比如Canon70-200mm有两个版本，光圈为F4的售价人民币六千元重700克；光圈为F2.8的那一款售价近一万元，重达1500克这是因为光圈大一级，镜片就大很多加工难度大。是否值得为大一级光圈多付出一倍的钱和负重的汗水这是一个见仁见智的问题。
第四节 测光、曝光与曝咣补偿
为了讲清曝光这个词我们还是回到小孔成像。假设一个黑乎乎的密闭房间一面墙壁上开了个小圆窗户，窗对面的内壁上安上感咣材料（白沥青大型胶卷或CCD）。这就是一台大型房式照相机在没有打开小窗之前，房间里是黑乎乎的
上帝说：要有光。于是我们打開小窗光线从小孔而入，射到对面墙壁的胶卷上产生光化反应（或光电反应，如果是CCD）照片就诞生了。此过程就叫做曝光要得正確曝光的图片，必须精确决定曝光量所谓曝光量就是让多少光进入这个密闭房间里。如果进光量太大照片就会白花花一片，晚上变成叻白天如果进光量太小，照片就会黑乎乎的白人变成黑人。
幸好我们有了光圈和快门两样工具可以一起来控制曝光量曝光就是光圈囷快门的组合。可以这样认为：光圈（值）大小其实就是那个小圆窗户开多大快门（速度）就是窗户打开多久。假设窗户只打开1/4时间為4秒钟可以正确曝光的话，很显然窗户打开一半，时间2秒钟也能让底片正确曝光因为1/4*4=1/2*2=1，进光量都是一样多同样的，如果窗户全开曝光时间就只需要1秒了。
假若一个镜头光圈全开为F4用摄影行话来说，光圈F4快门速度1秒为正确曝光值那F5.6和2秒以及F8和4秒也同样能得到准确曝光的图片。
重要结论：一张正确曝光的图片可以有N种不同的光圈和快门速度组合
总结以上几个名词解释，有三个因素能影响一张图片昰否正确曝光：光圈快门速度，ISO其中光圈和速度联合决定进光量，ISO决定CCD的感光速度如果进光量不够，我们可以开大光圈或者降低快門速度还是不够的话就提高ISO。大光圈的缺点是解像度不如中等光圈快门速度降低则图片可能会糊，提高ISO后图片质量也会下降 没有完媄的方案，如何取舍要灵活决定
曝光和测光是一对双胞胎，如果不能准确测定光照强度正确曝光就无从谈起。1965年以前绝大多数相机都沒有机内测光装置拍照时要另外携带笨重的测光表，或者靠经验来估计光照强度现在所有的数码相机都内置测光表，它能测量光线的強度自动给出能正确曝光的光圈和快门速度，大大降低了摄影的技术门槛
相机是如何实现自动测光的？原来每个数码相机里都有一个咣敏电阻（不同强度的光线照射时电阻值发生变化）相机内的电脑根据电阻值的变化确定光线强度，进而确定曝光值（光圈快门）。
測光模式主要有点测光中央重点测光，区域（平均）测光三种点测光只测取景框内一个小点的光线强度（此小点大约为取景框面积的10%箌1%，看不同机型）区域（平均）测光则把取景框分为5到63块（看机型不同），分别对每块测光然后再加权平均得到光照强度中央重点测咣是简化的区域（平均）测光，只把取景框分为中央圆圈和四周两块分别测光，然后加权平均（中央圆圈的权重为70%左右）
根据什么情況来采用不同的测光方式？大多数情况下用区域测光即可在光线明暗反差很大时应该采用点测光。用区域（平均）测光或中央重点也可鉯你可根据自己的艺术创意进行曝光补偿。
到底怎样才算是正确曝光这个问题没有绝对准确的答案。总原则：照片要能真实反映拍摄時的环境亮度如果一张正午户外的照片被拍得昏暗如夜，这张照片就曝光不足反之则是曝光过度。曝光是否准确是根据日常生活经验判断的
相机自动确定的曝光值90%以上是正确的，但也有不准的时候典型的例子是雪景，本来应该雪白刺眼的场景拍出来却是一片灰色；洅比如对着一堆煤球拍本来是纯黑，拍出来却是灰煤这种失误根源在于相机的反射式测光原理。
我们之所以能看见东西不外乎两种凊况：一是物体本身可以发光，比如太阳或灯泡；大多数情况是物体能反射外来光线反射的光线越多，物体就越亮反之则越暗。假设兩个极端纯黑色物体不会反射光线，反射率为零而纯白的物体反射率是100%。在这两个极端之间取中间值就是不黑也不白的灰色称为柯達灰，也称为18%中间灰
以一张客厅照片为例，客厅墙壁又白又亮而电视机的大屏幕又黑又暗，窗帘和家具等亮度居中要以谁的亮度来確定曝光？相机自动测光就是取平均数最后给出一个让图片达到中间灰的曝光值。
图2-3：18度中间灰（柯达灰卡）
相机内部的自动测光电脑昰个死脑筋它认为全世界所有场景的平均亮度都是18%中间灰。好在大部分生活场景都是明暗交织的平均起来差不多是灰色，所以大多数凊况下自动曝光自动测光都相对准确但在雪景这样的纯白场景（或者煤球等纯黑场景）时，相机依然会给出中间灰效果的曝光值拍出來就会白雪成灰雪，煤球成灰球此时我们就要对自动曝光值予以修正，对雪景增加曝光煤球减少曝光，这样才能拍出亮度和色调正确嘚照片修正（增减）曝光值就叫做曝光补偿。
曝光补偿的原则：白加黑减如果构图中有大片白色物体或者有灯等特别明亮的物体，就偠相应增加曝光量（增大光圈or/and减低快门速度）；如果取景框中有大片黑色的物体则要减少曝光量。 一般来说在光照比较平均的情况下楿机的自动测光和曝光比较准确，但在明暗反差很大时自动曝光往往不准需要手动暴光补偿。
之所以需要曝光补偿是因为相机的小电腦虽然聪明，但还没有聪明到能判断物体到底是什么如果有一天电脑能辨别出白雪，茶杯或者煤球，那也就不用人脑来补偿了不过僦算 相机能认识物体，在进行艺术创作时还是需要曝光补偿例如我今天心情不好，想故意把明亮的世界拍得灰暗些；又比如我想故意增加曝光量把一个深色皮肤的妹妹拍得白白的。这些事情相机的电脑永远学不会因为它不懂我的心，所以我们永远需要补偿
在胶片时玳，精确测光和曝光是极其重要的
负片底片一旦曝光不足，色彩就非常难看；而反转片一旦过曝一档（1EV）其色彩和层次就消失大半，哽何况只有在底片冲印后才知道曝光是否准确在数码时代曝光的问题变得简单了，拍完之后可以立即回放曝光不准可以马上改，而且洳果图片以RAW格式存储的话其抗过曝/欠曝能力是很强的，只要没有曝成完全没层次的一片纯白过曝/欠曝一个EV之内的照片都能在后期电脑處理时调正，而且基本不漏痕迹但过曝/欠曝太多还是不行，如果相差2EV以上调正后的图片也会很难看。所以掌握曝光补偿白加黑减的原則依然重要
图2-4/5：曝光补偿的操作（以Canon 400D为例）：按下Av+/-按钮（左图），然后转动快门旁边的主转盘即可下图是400D的显示屏，第二排Av不是光圈優先这里AV代表曝光补偿，400D可以正负各补偿两档（共四档从+2到-2），以三分之一档为调整单位
光线经过透镜就会聚成一点（焦点） ，镜頭的焦距就是从镜片（或镜片组）的中心到底片(CCD)的距离单位是毫米（mm）。对全幅135数码单反相机以及我们以前常用的135胶卷相机（使用超市裏的盒装胶卷）来说焦距50mm的镜头称为“标准镜头”，简称标头拍出来的照片类似肉眼平视的感觉（视角为45°左右）。
严格的定义是：標准镜头就是焦距等于底片（或CCD）对角线长度的镜头。单张135底片是24x36mm根据勾股定理计算，其对角线长度为43mm所以135画幅的标头应该是43mm。在实際应用中我们把焦距为40-60mm的都称为标头早期的单反相机是与50mm镜头捆绑销售的，这也许是称其为“标准镜头”的原因吧
广角镜头（焦距小於35mm）能够让照相机“看得更宽阔”，因为它视角大；长焦镜头（焦距大于70mm）能让照相机“看得更远”但视角窄。长焦镜头也称远摄镜头戓望远镜头从焦距的定义就可以推断出，广角镜头都身材矮小长焦镜头都高大威猛。以后我们只要一看到那些又粗又长的大家伙不鼡说那都是长焦头。
焦距固定的镜头即定焦镜头1960年以前，变焦基本靠走1965年之后，焦距可以调节的变焦镜头开始大量上市变焦镜头的優势是明显的，改变焦距不用再走路只需转动镜头筒。但变焦需要一套复杂的光学系统（其内部结构大多超过十片镜片）这给变焦镜頭带来了 两个问题: 1，体积和重量大; 2成像往往都不如最好的定焦镜头成像清晰。
我们经常看到数码相机广告上写XX倍光学变焦这里的变焦倍数＝最大焦距值/最小焦距值。一个28-280mm变焦镜头的光学变焦倍数就是280mm/28mm即10倍。光学变焦英文名称为Optical Zoom它依靠镜片的位移来实现焦距的改变。咣学变焦倍数越大里面的镜片就越多，镜头体积相应较大画质相对较低，光圈相对较小
光学变焦并不是越大越好。一般来说只要願意花大价钱认真设计精心制作，以目前的技术水平光学变焦比在4倍以内的镜头其光学素质才有可能接近或者达到定焦头的平均水准，仳如佳能Canon 70-200mmF2.8IS镜头（市价两千美元重1.5公斤）。超过4倍变焦的镜头其光学素质基本不可能达到定焦头的水平
1995年以来市场上陆续出现了10倍以上嘚大变焦镜头，光学变焦越大当然越方便但成像也会相应下降。2007年底上市的Panasonic松下FZ18数码相机其光学变焦为28-504mm达到了不可思议的18倍，但实测這款相机的镜头边缘解像度相当差看来18倍已经接近光学变焦目前的技术极限了。
关于数码变焦我只有三个字：骗人的数码变焦只是电孓放大，软件稍作改动就可以从一倍到一万倍变焦任君自取只有光学变焦才是真正的变焦，数码变焦是厂家用来欺骗外行消费者的
以丅是135镜头对应焦距说明：
表2-1：焦距与135相机镜头的分类
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适合拍摄建筑与风光以及街头抓拍
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具有F2以上的大光圈，便宜量又足
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适合拍摄远距离物體其中85-135mm焦距段适合拍摄人像
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适合拍摄超远距离物体比如野生动物
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值得注意的是：一个镜头是不是标准镜头（标头）不是看它的焦距而是看它的视角，视角45度的就是标准镜头对120相机来说80mm焦距镜头才是标头。在数码时代对Nikon D40x等小CCD的数码单反来说，33mm焦距的镜头就是标头
在数碼时代的2008年，只有极少数售价昂贵的顶级数码单反CCD才与原35mm胶片一样大（36x24毫米）绝大部分数码相机CCD面积都比原胶片小，由此产生了镜头焦距转换系数的概念Nikon非全幅DSLR的焦距转换系数均为1.5，也就是说原来135相机的镜头安装到D40D80，D300等数码单反上其焦距要乘以1.5，50mm的标头变成了75mm200mm的變成300mm，以此类推
之所以有焦距转换系数这个东西，是因为我们几十年来习惯了135相机和35mm胶卷的世界如果以前几十年胶卷一直就是nikon
D40x的CCD那么尛，现在我们完全可以不需要所谓的转换系数而直接把33mm焦距镜头叫做标准镜头因为它的视角是45度。在胶片时代我们的世界是很简单的除了少数专业人士用120和大画幅相机，绝大多数人都使用135相机表2-1关于镜头焦距的分类就是针对135相机和35毫米胶卷来说的。几十年来我们往往紦50mm焦距标准镜头以及45度视角这三者等同起来。
进入数码时代以来这个观点是不对的，或者说不完全对因为只有在CCD面积与35毫米胶片一樣大的时候，焦距50mm的镜头才依然是视角为45度的标准镜头如果焦距不变，CCD面积变小镜头的视角也会变小，因为镜头的视角是由镜头焦距囷胶卷（或CCD）尺寸两者联合决定的参见下图：
图2-4：焦距，CCD尺寸视角三者的关系
图中focal length就是焦距，angle of view就是视角根据上图可以推论：假如焦距不变，CCD越小镜头视角越小。Nikon D40x数码相机CCD的对角线长约为原35mm胶片的2/3如果镜头焦距保持50mm不变，我们发现视角从原来的45度变成了30度如果要保持45度的视角，
则需要把焦距缩短为33mm也就是说，33mm镜头的成像因为CCD变小而与原来50mm镜头的成像一致等于是33mm镜头变成50mm的了。我们就把这50/33=1.5称为鏡头的焦距转换系数它的计算公式为135胶片与非全幅DSLR的CCD对角线长度之比。
因为不同品牌型号的数码单反CCD大小不一（有APS-H画幅、DX画幅、APS-C画幅和3/4系统等）所以焦距转换系数也不同。CCD面积越小其焦距转换系数越大。SONY和Pantex宾德非全幅DSLR的镜头焦距转换系数与尼康一样为1.5 佳能40D和400D系数为1.6，Sigma SD14系数为1.7奥林巴斯Olympus E3，E410E510和松下Panasonic
L10等3/4系统的数码单反镜头转换系数为2。
值得注意的是有的人看到原200mm镜头在非全幅数码单反上变成了300mm，就说數码单反像增倍镜一样拉长了镜头的焦距这个说法是错误的。数码单反并不是增倍镜只是因为CCD面积小，成像就如同在原135胶卷相机的36x24mm面積上截取了中间部分这个中间部分和原300mm镜头的成像范围是一致的。虽然成像范围一致但数码单反使用300mm镜头的效果并不完全等同于全幅楿机使用200mm镜头的效果，例如它们对景深的影响就不一样也就是说镜头转换系数只影响视角
同是50mm焦距，CCD尺寸一变镜头的视角大不相同。進入数码时代以来我们的世界变得复杂起来，因为数码相机CCD从24x36mm到黄豆大小的1/2.5英寸甚至更小足有十几个不同的规格。以前用35mm胶卷的时候只要一看焦距就知道视角大小，现在的CCD五花八门光看镜头焦距不知道CCD大小，我们无法得知视角范围为了让大家回到那难忘的看焦距知视角的35mm胶卷时代，现在数码相机说明书在实际焦距后面都会注明“相当于135相机xx-xxx焦距”有的干脆实际焦距都不写了，直接在镜头上标注這个“相当于135的xx-xxx焦距”这样大家就好理解了。
认识单反镜头前面那一圈字
EF-S代表小CCD数码单反 （其CCD尺寸为APS单张底片大小）专用镜头（焦距转換系数为1.6）EFS镜头不能用在佳能传统胶卷单反 及其全幅CCD数码单反上。
18-55mm 代表变焦范围18-55毫米（乘以焦距转换系数1.6后相当于135传统胶卷单反焦距28-88mm）
?58mm表示镜头滤色镜口径为58毫米
单张135底片对角线长度为43.3mm若焦距转换系数为4.73，我们得出该机CCD对角线长度为43.3/4.73=9.15毫米真的是非常小啊。
通俗地说景深就是照片焦点前后延伸出来的“可接受清晰区域”。相对于光圈和快门景深比较难理解，因为它是一个基于主观判断的概念清晰还是不清晰并没有绝对客观的标准。
还是打比方吧：一张合影如果对焦准确，一排人的脸部都很清晰但人群前面的鲜花和人群后面嘚建筑物就比较模糊。这张照片的清晰区域只限于人群我们就称此照片景深较浅（小）。如果用F22最小光圈来拍合影除了人物清晰，人群前的鲜花和后面的建筑物也比较清晰照片的清晰区域很广，我们就说此照片景深很大
风光摄影一般需要大景深，因为我们希望景物嘚前前后后都清楚人像摄影一般需要小景深，我们只希望美女的脸部清楚此美女四周的树枝和丑男最好都模糊，这样才能够突出主体景深直接关系到图片能否吸引人。
景深是由三个因素决定的：1光圈大小；2，焦距长短；3被摄物体的远近。所以在相机上并不能直接調整景深只有景深预览按钮，小数码DC和有些入门级单反连景深预览按钮也没有一切要靠估计。好在掌握了几个原则后估计景深并不難。这三个原则是：
1光圈越大，景深越小；
2焦距越长，景深越小；
3离被摄物体越近，景深越小
光圈越大景深越小指的是实际光圈夶小。第三节我们说过光圈值和光圈实际大小是相反的，如果不记得请回头看看图2-2。对135相机来说大多数镜头的最小光圈为F22这时候景罙最大（如果焦距和拍摄远近不变），在F2.8的时候景深最小（如果此镜头最大光圈是F2.8）
焦距越长景深越小这个好理解，广角镜头景深大長焦镜头小。实际上17mm的超广角镜头如果使用F8以下的中小光圈随便你朝何处对焦，拍的照片前前后后景物都清晰相反，200mm或更长的镜头景罙很小一定要仔细小心对焦，如果可能最好在三角架上拍摄这些望远镜头本来视角就小，很难端稳稍不留神焦点就跑到九霄云外去叻。
离被摄物体越近景深越小。如果你凑得足够近拍小狗的脸有时候鼻尖清楚眼睛却模糊，这种景深就非常小了所以在很近距离拍攝的时候要特别小心对焦，例如用微距镜头拍花花草草时
既然景深这么重要，我们一定要摸清上述三个因素对景深的影响在不同的焦距段用不同的光圈各拍几张，马上回放看看熟悉图片的景深变化。最后要做到烂熟于心不用相机的景深预览按钮，只要一看焦距和光圈就知道图片的景深
到这里我们终于可以回头再谈谈光圈了，它是摄影里最重要的一个词光圈有三个作用：
1，控制进光量这直接影響到图片是否能正确曝光，是拍摄成功与否的关键；
2控制景深，光圈越小景深越大。虽然焦距和拍摄远近都影响景深但焦距和被摄粅远近的改变同时也会影响构图，如果构图确定我们能控制景深的武器就只剩下光圈了；
3，光圈影响图片的清晰度任何一个镜头都是茬中等光圈的时候成像最好（图片最清晰），在最大光圈和最小光圈的时候解像度差
所以光圈这个家伙对图片的影响真是太大了，牵一發而动全身前面我们说过，一张正确曝光的照片可以有好几种不同的光圈和快门速度的组合如何选择就要看你的拍摄意图了，如果你偠最小景深那就设置F2.8最大光圈；如果你要最大景深，那就直接设置F22最小光圈；如果你要解像度最高那就设置F8中等光圈。
由此我们引出攝影最重要的一个概念：光圈优先光圈优先就是手动定义光圈的大小，相机会根据这个光圈值确定能正确曝光的快门速度光圈优先的渶文是Aperture Priority，相机主转盘上大写的A或者Av就代表光圈优先拍摄模式
曝光是光圈和快门的组合，光圈优先对应的概念就是快门速度优先简称快門优先。快门优先就是手动定义快门速度相机会根据这个快门速度确定能正确曝光的光圈大小。相机主转盘上T或者Tv就代表速度优先拍摄模式在某些时候快门速度是一张图片能否吸引人的重要因素，比如要定格运动员冲刺撞线的瞬间快门速度最好在1/500秒甚至更快；如果要紦流水拍得如丝般柔滑，快门速度需要在0.5秒或者更慢
图2-6：Canon佳能A650主转盘，Av和Tv代表光圈优先和快门优先
图2-7：Canon佳能400D主转盘Av和Tv代表光圈优先和赽门优先
要了解白平衡white balance就必须先了解另一个概念：色温color temperature。所谓色温就是以开尔文温度表示光线的色彩单位是K。当物体被加热到一定的温喥时就会发出光线此光线不仅含有亮度的成份，更含有颜色的成份温度越高，蓝色的成份越多图像就会偏蓝；相反，温度越低红銫的成份就越多，图像就会偏红光线的色温举例参见下表：
物体在不同色温的光源照射下会呈现不同的色调，在日光灯下整体偏白在普通钨丝白炽灯下整体偏黄。白平衡就是照相机对白色的还原准确性大多数情况下数码相机能准确判断光源的类型，拍出的照片颜色准確但也有时候相机的电脑对色温做出了错误的判断，拍出的照片颜色惨不忍睹严重偏蓝或发黄。这时候我们就要手动设置白平衡中檔以上的小数码DC和所有的数码单反DSLR都能在菜单里选择色温。
但万一人脑也判断错误怎么办要彻底解决白平衡和色温准确性的问题只有一個方案：选择RAW图片存储格式。
高档小数码DC和所有DSLR都有图片存储格式选择相对于Word文字文档，图片文件都巨大无比典型的一千万像素数码照片如果以不压缩的TIFF格式存储，一张可能超过25MB如果相机存储卡是1G（约1024MB），一张卡只能拍40张所以不推荐TIFF存储格式。我们需要把巨大的图爿文件压缩以便一张卡能存储更多照片现最常用的图片压缩存储格式为JPEG，同样是一千万像素的照片以JPEG存储一张1G的卡往往能拍100多张。
但JPEG昰一种有损压缩拍两张一样的照片分别以TIFF和JPEG格式存储，你会发现JPEG图片丢失了某些细节大部分相机都有图片质量选择，这实际上就是JPEG压縮比的选择压缩得越厉害，文件越小一张卡能存储更多照片，但细节丢失更多
图2-8：Canon佳能400D显示屏上的图片画质调整菜单。
数码相机内蔀都有一个小电脑CCD经曝光产生电子图片信号，相机内的小电脑把这些电子信号进行加工处理再传输给存储卡。这些加工处理包括白平衡配置颜色饱和度的增减，图片锐度和对比度增减降低图片噪点等等，最后压缩转换为JPEG格式进行存储
RAW英文是原始的意思，这很好地說明了RAW图片的特点：它是原始的CCD经过曝光产生的图片电子信号直接传给存储卡，文件没有经过相机内部电路的任何图片参数和质量处理所以RAW文件又被称为数码底片Digital
Negatives。其实准确地说RAW文件也经过了压缩但这是一种无损压缩，后期在电脑上可以准确还原没有一点细节丢失。我们回家后在电脑上可以给RAW图片任意配置色温（彻底解决白平衡问题）调整图片的颜色，锐度对比度，曝光补偿等等可以这么说：RAW格式的图片几乎所有的参数都可以后期在电脑上调。桌面电脑比相机内的小电脑强大得多我们后期手工精心处理RAW而转换成的JPEG图片肯定漂亮。
这个世界当然没有完美的事RAW文件最大的问题和TIFF文件一样，太大了虽然通常比TIFF稍小一点，但还是比JPEG大两倍以上好在2008年的存储卡嘟卖成了白菜价，2G的卡才人民币一百多问题不大。RAW文件第二个问题就是后期处理比较费时间如果出门旅行十来天拍了上千张RAW图片，后期处理会让人头变得巨大还好现在很多相机都可以同时存储JPEG和RAW，如果JPEG图片看起来还可以就不用处理RAW文件了但同时存储JPEG和RAW，文件不是更夶唉，没办法所以我最后的建议就是：重要图片的拍摄一律存储JPEG+RAW，一般的图片存JPEG.
这不是一个完美的世界很多事情无法兼顾，比如高ISO囷图片质量 高倍变焦与图片质量，RAW和图片文件大小如果你要求最大景深的同时图片解像度也要最高，这也是一个不可能完成的任务洇为最大景深要求光圈F22，而最高解像度需要F8的光圈
在以后的实际拍摄中这样的矛盾还会有不少，如何取舍这时只能确定哪个目标是最偅要的，如果景深最重要那就要毫不犹豫的选择F22。我们必须要学会取舍确定主要目标，忘记其他目标然后坚决按下快门。
人生就是選择选择就是妥协。
摄影的过去、现在和未来
很多人现在把摄影称为一门艺术了但从摄影术发明的初衷来看，拍照就是为了记录 – 不管能否永垂是人都想不朽啊。和结绳记事不同照相机记录的是光线 – 它所刻画的实际场景。
从几百万年前猿猴的一个分支开始直立行赱一直到公元1826年我们要记录一个实际的场景没有别的办法，只有拿笔画 画画有两个很大的缺点：
1， 不够真实10个人来画像，有5位把我畫成了猪头另5人把我画成了帅哥。像是画好了但我到 底是猪头还是帅哥的问题依然没有解决；
2， 速度太慢只有神仙才能在一秒钟之內完成一幅画作。
自然界有着它自己的画笔 – 光线但由于知识和技术的局限，几百万年来人类无法捉住这枝自然的画笔
今天市场所见嘚数码相机绝大部分是日本货，国粹精英份子们可能会情不自禁地引用中国公元前400多年春秋时期《墨经》提到的小孔成像仿佛此洞可证奣中华民族是照相机（原理）的发明者。说实话这不能完全算是意淫不管是一百多年前的笨重箱机，前几十年的各种胶卷相机或今天嘚数码相机，其成像原理和老祖宗所记述的小孔成像是完全相同的：拿一个密封箱子在任何一面钻个小圆孔，然后把有孔的这面对着窗外窗外的景象比如一棵树什么的，就会在圆孔对面的箱壁上生成此树的倒影
理论上来说，任何一个开了小孔的密封盒子都是一台原始嘚相机但这个原始相机最多只能算是半个， 当太阳下山一切重归黑暗我们依然一无所有。这是一台没胶卷的相机 - 无法记录
1826年的一天，法国人尼埃普斯（ Joseph Nièpce,）终于找到了第一种胶卷 – 沥青他把感光后能变硬的白沥青涂在锡合金板上，装进暗箱里对着窗外曝光了8小时嘚到了人类历史上第一张照片，内容是天空下一个农村房子局部由于感光时间太长且影像模糊，他的发明未能得以推广
1826年，人类历史仩第一张照片一个农村房子局部
看来沥青不是好的感光材料，模模糊糊的拍一张还要8个小时到1839年，法国人达盖尔发明了一种银版摄影術用碘化银替代白沥青，用镀有碘化银的钢板在暗箱里进行曝光以水银蒸汽进行显影，再以海波溶液定影最后得到了十分清晰的金屬照片。银版摄影曝光大约需要 10到 30分钟
达盖尔的银版摄影是没有底片的，拍一次得一张和现在旅游景点四处可见的10元一张宝利来一次荿像照片相似，不可复制不可复制那还传播个啥？所以和达盖尔几乎同时英国人塔尔博特（William Henry Fox Talbot，British,
1800–1877)发明的卡罗法”(Colotype)摄影术具有更大的意義虽然卡罗法在初期清晰度比不上银版法，但它是有底片的可以无限复制。所以在我看来英国人塔尔博特才是摄影术的真正发明人。1844年塔尔博特在伦敦出版了人类历史上第一本摄影画册《The Pencil of Nature》，大自然的笔印数150册。至此我们终于能够基本捉住光线这枝自然的画笔了
特别值得一提的是卡罗法曝光时间只要3到5分钟，比达盖尔的银版法进步显著我之所以很强调曝光时间是因为感光度是底片最重要的指標之一，如果拍一张照片的曝光时间需要十分钟以上这种摄影术就不很实用，只能用来拍摄自然风光无法（或者很难）拍摄人像 – 遗潒还好说，一个活人很难在相机前保持一个姿势十分钟纹丝不动更别谈街头抓拍以及运动摄影了。
接下来的几十年摄影底片不断的在原材料和感光度两方面取得进展。1851年伦敦人阿切尔（Frederick Scott Archer）发明了（碘化银混合的）火棉胶（Collodion）摄影法，又称湿板摄影法（Wet Plate Process）湿板法进一步降低了底片成本，而且曝光时间减少到了一分钟之内
到了1871年之后，干版法替代了湿板并将曝光时间进一步缩短为1/25秒（室外光线下）。巨大的进步啊1/25秒意味着可以手持相机了。在这之前所有的拍摄都必须用三角架。至此我们终于能够（快速地）捉住光线这枝自然的畫笔了
但胶片板子还是麻烦，能不能把它卷起来1888年，伊斯曼正式开始出售赛璐璐片基的卷装柯达胶片当时这种胶卷感光度为ISO12. 很快感咣度ISO100以上的胶卷也研制出来，至此摄影底片的问题被彻底解决接下来一百年胶卷就没再有什么大变化了。也许后来彩色胶卷算是一大发展但鄙人认为色彩是摄影最后考虑的因素，我本人对黑白图片一直比较喜欢
科技的发展不但解决了胶卷材料和感光度的问题，也解决叻相机本身的问题早期旅游摄影在采用湿版法的时候，一个摄影师得雇好几个人扛箱子和底片那叫一个重！美国南北战争的战地摄影記者都由大型马车扛器材，叫photographic van因为底片都是一块块涂了感光材料的大型板子，尺寸为8X10寸或更大那时候的相机都跟小箱子一样大 – 你总鈈可能造一台比底片还小的相机吧？
不管是旅游摄影还是报导摄影都迫切需要更便携的照相机1888年卷装柯达胶卷上市后，照相机和底片尺団都越做越小1890年左右的时候出现了6X6厘米尺寸的胶卷，也就是今天我们常用的120胶卷据说是爱迪生把当时伊斯曼柯达公司最新的70毫米胶卷從中间裁开，并在两边打上易于卷片的小孔就成了我们今天常用的35毫米胶片，它的实际尺寸是每张24X36毫米
1914年，在德国莱兹( Leitz) 显微镜厂工作嘚工程师巴纳克（Oskar Barnack）制造了世界第一台使用35毫米胶卷的135相机这就是大名鼎鼎的莱卡原型机Ur –
Leica。从此那些笨重的木头箱子开始被抛弃精密机械和光学的产物135相机开始一统天下。刚开始是以莱卡为代表的旁轴取景135相机到1948年，东德蔡司（Zeiss）公司生产出一种取景和拍摄可以共鼡一个镜头的135相机这就是我们现在用的单镜头反光照相机，简称单反（SLR）
120和135相机开始了大规模工业化生产，胶卷和相机卖成了白菜价人人都能用得起。胶卷的感光速度也飞快了ISO800甚至1600的胶片都出来了，相机本身也小得能随手塞进口袋里走到哪拍到哪，怎一个爽字了嘚！
正当全世界都觉得135相机和柯达胶卷已经完美无缺并将永垂史册的时候1969年，有一样发明真的没过多久就让传统135胶卷永垂不朽了这一姩，美国贝尔实验室的两位科学家波义尔博士和史密斯博士发现有一种半导体对光线非常敏感一照它就会产生电子信号。这种光敏半导體被取名叫做CCDCharge Coupled
Device，中文叫做电荷耦合器听起来怪绕口的，CCD这东西其实就是一种电子感光器我们叫它电子胶卷吧。光敏半导体（电子感咣器）有多种CCD是其中一种，其他常见的还有CMOSFoveon的X3等等。本书后文以CCD泛指所有数码相机的心脏 - 电子感光芯片
今天我写下“不要胶卷也能拍照”这几个字并不难，但若我在1969年之前四处涂鸦这句话估计我很快就会被送进疯人院。电子感光器CCD的发明意味着不要胶卷也能拍照從此开始了纪录光线的数码时代，传统胶卷被革了命到现在几乎每个人手里都有一两个CCD，不信请把你的手机拆开看
1975年，柯达公司的赛尚先生 (Steven Sasson)研制出了第一台数码相机这台相机的CCD只有一万像素（想想今天一千万像素满天飞），电源是16节五号电池存储卡是普通录音磁带，相机重约四公斤1975那时要生产一台千万像素的数码相机当然也是可能的，但我估计那个CCD可能和你家客厅面积相当
感谢主，1975年以来电脑CPU囷数码相机的CCD都受益于一日千里的半导体加工以及大规模集成电路技术到1986年，柯达开发出100万像素的CCD露出了数码接管胶片的第一线曙光。
现在的数码相机（公元2008）
接下来的故事大家都知道了这个匪夷所思的CCD从此就慢慢革了胶片的命。1998年是家用数码照相机的百万像素元年从此以后每年数码相机的CCD都增加一百万像素，每年价格下降10%（同类型机）
到2008年，已经很少有人旅游用胶卷拍照了人手一台小数码，臸少都是六百万像素的价钱也差不多是白菜价（很多700万像素的小数码价格在人民币1000元以下）。中高档的小数码已经是1200万像素级别的了價格也就是人民币两千。数码单反DSLR也卖成了地摊价一千万像素的套机（机身加标准变焦镜头）只要不到人民币 四千元。顶级数码后背达箌了6500万像素（Phase1
P65+）我没玩过这家伙但据说6500万像素的数码相机比4X5寸底片滚筒电分扫瞄的效果还好，不过它的价钱也比一辆TOYOTA Corolla还贵不管怎么说，从2008年开始胶卷基本上可以进博物馆了。
1998到2007的这十年陆续面市的数码相机有几十个品牌几千种型号鄙人认为以下四个型号是划时代的產品：
Nikon Coolpix 950, 两百万像素家用DC，发售价890美元, 1999年2月此机意味着普通家庭能买得起优质旅游数码相机了。两百万像素是一个重要标杆因为200万像素鈳以精细打印5X7寸的照片，大部分家庭照就是这个尺寸
Nikon D1, 260万像素专业数码单反，发售价5000美元, 1999年6月此机一出，数码单反开始迅速占领媒体和絀版行业D1也意味着柯达DCS系列专业数码单反的抢钱时代结束，在D1之前柯达的DCS系列从来没有低于每台一万美元。D1之后直到2007年，柯达在数碼相机市场上再也没翻过身来这就叫乱拳打死老师傅。
Canon D30, 三百万像素数码单反发售价2800美元, 2000年5月。D30意味着摄影爱好者也能买得起数码单反叻在此之前买一台数码单反要下的决心和买辆车类似。
Canon 300D, 六百万像素数码单反发售价900美元, 2003年8月。一千美元是电子产品能否普及的分水岭发售价900美元的300D意味着数码单反从此走入千家万户，传统胶卷单反基本可以进博物馆了
那数码相机CCD的像素会无限增长下去吗？比如再过幾年弄个一两亿像素什么的鄙人私下认为不会。因为现在主流数码相机已经完全达到了传统135胶卷的解像度继续增加像素已经没有必要叻。
这些年来很多人为135胶卷到底相当于多少像素争来吵去最后也没个定论，问题没解决还伤了感情摄影是为了得到照片，出片才是硬噵理根据我的经验，不论使用多好的相机 和镜头135胶片精细出图到20寸已经是极限，800万像素数码相机精细出图的极限也是20寸左右所以鄙囚认为135胶片大致相当于800万像素。
解释一下精细出图所谓精细就是照片印好后要经得起拿在手上（近距离）仔细端详。一张底片到底能放哆大的照片这要看你站多远看了。如果你需要我可以用135底片放一面墙那么大的图片给你。电影院正是这么干的这种巨型图片只可远觀不可近玩，因为颗粒太粗了我这是废话了，谁也不会凑到银幕跟前看电影
既然一千万像素完全可以胜任20寸精细出图，CCD继续增加像素僦失去了意义除了婚纱，有谁把家里的图片放大到20寸以上了婚纱也不需要自己拍啊，就算你想自己拍婚纱一辈子也就一两次的事，唍全可以去租高档相机没有必要破费。
2008年市场上小数码已经有很多1200万像素的了我晕，这个市场正在被误导很多人认为像素越多照片樾好，这完全是误会在CCD面积一定的情况下，里面增加更多的像素反而会造成图像质量的下降（此问题我后文会专门解释）
广大的数码楿机营销人员迎合了大众的误解，不断敦促研发部门制造更高像素的CCD这实在是以讹化讹之悲哀。我认为现在数码相机不应该在1000万像素以仩再简单增加几百万像素而应该在提高CCD质量上下功夫。降低高感光度（高ISO）噪音水平以及增大曝光宽容度才是当务之急
