如何理解光圈數(shù)與平面光照度的關(guān)系
鏡頭本體上,我們經(jīng)常能看到一圈數(shù)字1.4;2;2.8;4;5.6;8;11;16;22;所代表的含義是鏡頭的光圈數(shù)。那么它和像平面光照度是什么關(guān)系呢?
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/202403/457004.htm首先給出光圈數(shù)與像平面光照度關(guān)系的結(jié)論:光圈的分度方法一般是按照每一刻度值對應(yīng)的像平面光照度依次減小一半。由于像平面光照度與相對孔徑平方成比例,所以相對孔徑按等比級數(shù)變化,一般分度值為:1:1.4;1:2;1:2.8;1:4;1:5.6;1:8;1:11;1:16; 1:22;為了簡便,光圈的實際標(biāo)注刻度值為:1.4;2;2.8;4;5.6;8;11;16;22; 劃重點:光圈減小一級,像平面的光照度減小一半。
那么,如何理解此關(guān)系呢?
首先,光照度表示被照明的表面單位面積上所接受的光通量。均勻照明下,任意一點A的照明強弱,在A點周圍取微小面積dS,它所接受到的光通量為dΦ,則A點光照度表示為:
其次,光通量Φ:按照人眼視覺強度來度量的輻射通量,稱為“光通量”。我們把人眼接受的光通量d與輻射體對孔徑所張立體角dΩ之比用I代表,即發(fā)光強度:
假定發(fā)光面的光亮度為L,面積為dS ,如下圖所示。它在半頂角u的圓錐內(nèi)所輻射的總光通量,對(1-3)進行積分:
同時根據(jù)發(fā)光強度余弦定律:
代入公式后得到光通量:
然后,根據(jù)公式(1-6),可以得到像方光通量,把此公式代入光照度公式(1-1)中,可以得到此時像平面光照度的表達式:
將物像之間光亮度公式代入,τ稱為光學(xué)系統(tǒng)的透過率。顯然τ永遠小于1。同時設(shè)物像空間折射率相同,將n=n’代入 (1-7)得到:
最后,如下圖所示,sinU’≈D/2f’,將其代入公式(1-8),得到像平面光照度公式:
D/2f’為相對孔徑,
筆記
即,像平面光照度與相對孔徑平方成比例。所以鏡頭光圈的分度按等比級數(shù)變化,一般分度值為:1:1.4;1:2;1:2.8;1:4;1:5.6;1:8;1:11;1:16; 1:22;
為了簡便,光圈的實際標(biāo)注刻度值為:1.4;2;2.8;4;5.6;8;11;16;22;光圈減小一級,像平面的光照度減小一半。
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