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引言：既然今天@寧思瀟瀟 校長(zhǎng)很頭鐵的挑戰(zhàn)了“等效光圈”這個(gè)話題，ET就把這篇文章再更新一下吧。

★等效焦距★

等效焦距的本質(zhì)是“視角”，它讓不同畫(huà)幅相機(jī)可以有統(tǒng)一的“焦距-視角”概念。比如：我們只需要知道50mm或等效50mm是標(biāo)準(zhǔn)鏡頭，而不需要刻意去記APS-C上的33mm、M4/3上的25mm、1英寸的18mm是標(biāo)準(zhǔn)鏡頭。

等效焦距是膠片時(shí)代就有的概念，但數(shù)字成像設(shè)備的蓬勃發(fā)展讓更多人知道了“等效焦距”。畢竟，底片的規(guī)格是有限的，而數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)中使用的CCD/CMOS規(guī)格實(shí)在太多了……今天說(shuō)這個(gè)設(shè)備上的8mm是標(biāo)準(zhǔn)鏡頭，明天說(shuō)那個(gè)設(shè)備上的65mm是標(biāo)準(zhǔn)鏡頭，估計(jì)大家都會(huì)崩潰的。

等效焦距 = 物理焦距 × 等效系數(shù)，而等效系數(shù)則是兩個(gè)畫(huà)幅對(duì)角線長(zhǎng)度的比值 —— 我們現(xiàn)在說(shuō)的“等效焦距”通常是“35mm（或135）等效焦距”。如果你愿意的話，當(dāng)然也可以建立1英寸等效焦距、44×33等效焦距體系……

對(duì)于某個(gè)規(guī)格的圖像傳感器來(lái)說(shuō)：

(135)等效系數(shù) = 43mm ÷ 對(duì)角線長(zhǎng)度

(135)等效焦距 = 鏡頭物理焦距 × (135)等效系數(shù)

* 43mm即35mm(135)全畫(huà)幅的對(duì)角線尺寸。

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1/2.3英寸、1英寸、4/3英寸……這些都指圖像傳感器的對(duì)角線長(zhǎng)度，且這里的1英寸是15-18mm —— 對(duì)，不是統(tǒng)一的，且不是自然世界中的25.4mm。別問(wèn)為什么，問(wèn)就是歷史遺留問(wèn)題；問(wèn)就是，廠商隨便寫(xiě)的。

絕大多數(shù)鏡頭上標(biāo)的是物理焦距而非等效焦距。所以，要不要乘等效系數(shù)只與相機(jī)有關(guān)。

透視只和拍攝距離有關(guān)。相同構(gòu)圖、相同等效焦距的不同相機(jī)，透視是一樣的。

那么全畫(huà)幅的50/1.8鏡頭和APS-C畫(huà)幅的50/1.8鏡頭有什么不同？最本質(zhì)的差異是后者無(wú)法完全覆蓋全畫(huà)幅的像場(chǎng)。像場(chǎng)就是鏡頭在焦平面上（優(yōu)質(zhì)）成像區(qū)域的大小，Dpreview的這張圖會(huì)更形象一些。

▲虛線框是全畫(huà)幅，中間有顏色的部分是APS-C畫(huà)幅。

★等效光圈(景深)★

等效焦距相同，全畫(huà)幅的F2.8、APS-C的F2.8、M4/3的F2.8、手機(jī)的F2.8……它們的效果一樣么？我們從景深、曝光兩方面來(lái)回答這個(gè)問(wèn)題。

影響景深的主要因素是（物理）焦距、光圈和拍攝距離。其中，焦距越長(zhǎng)、景深越淺；光圈越大（F值越?。⒕吧钤綔\。

比較景深的話，我們可以使用不同畫(huà)幅的相機(jī)，以相同等效焦距、相同光圈、相同構(gòu)圖拍攝同一個(gè)對(duì)象 —— 這也意味著所有相機(jī)擁有相同的拍攝距離（不理解的話，把上面那一節(jié)再看一遍）。

實(shí)際上，我們只需要將相關(guān)參數(shù)填寫(xiě)到“景深計(jì)算器”里，就可以快速得到結(jié)果：（在上面的條件下）畫(huà)幅越大、景深越淺。為什么？因?yàn)楫?huà)幅大、等效系數(shù)小、物理焦距長(zhǎng)。光圈、距離都相同，物理焦距越長(zhǎng)則景深越淺。

所以M4/3畫(huà)幅的25mm F2在景深效果上無(wú)法等效于全畫(huà)幅的50mm F2。好吧，這里省略公式推演過(guò)程，直接給大家一個(gè)結(jié)果：M4/3畫(huà)幅的25mm F2在景深效果上等效于全畫(huà)幅的50mm F4，也就是光圈、焦距都乘上等效系數(shù)。

▲繼續(xù)用Dpreview的樣圖：相同等效焦距、相同構(gòu)圖，左邊是全畫(huà)幅+F1.2鏡頭，右邊是M4/3+F1.2鏡頭，很容易看出背景虛化的效果差別非常大。

▲相同等效焦距、相同構(gòu)圖，左邊是全畫(huà)幅+F3.3，右邊是M4/3+F1.6，等效光圈相近，虛化程度基本相同。

TIPS：一些注意事項(xiàng)

以上討論中，景深全部是指光學(xué)景深，而不包括任何數(shù)字處理。

★等效光圈(曝光)★

相當(dāng)多的網(wǎng)友都已經(jīng)接受了等效光圈對(duì)景深的影響，而爭(zhēng)議點(diǎn)主要集中在曝光上 —— 畢竟，以我們的實(shí)際使用來(lái)說(shuō)，相同曝光、相同光圈、相同感光度，不同畫(huà)幅相機(jī)的快門(mén)速度是基本一樣的。

在曝光的三要素：光圈、快門(mén)速度、感光度中，實(shí)際上只有快門(mén)速度是一個(gè)絕對(duì)值。光圈本身就是物理焦距與通光孔徑的比值，而不同畫(huà)幅設(shè)備的感光度也沒(méi)有橫向?qū)Ρ纫饬x —— 全畫(huà)幅的ISO 1600、M4/3的ISO 1600、手機(jī)的ISO 1600，圖像中的噪點(diǎn)程度是不一樣的。

可能有人會(huì)說(shuō)，我用全畫(huà)幅相機(jī)在ISO 1600下拍一張照片，然后把全畫(huà)幅相機(jī)切換到APS-C畫(huà)幅模式，以同樣的構(gòu)圖再用ISO 1600拍一張。既然是同一臺(tái)相機(jī)（同樣的圖像傳感器）、同樣的感光度，這畫(huà)質(zhì)總該是一樣的吧？抱歉，并不是。

以索尼α7RIV為例，全畫(huà)幅是約6000萬(wàn)像素、APS-C畫(huà)幅是約2600萬(wàn)像素。如果你要進(jìn)行比較的話，需要將全畫(huà)幅6000萬(wàn)像素照片在后期軟件里縮小至2600萬(wàn)，再與APS-C畫(huà)幅拍攝的照片進(jìn)行比較。高像素縮小至低像素肯定比直接用低像素拍攝的畫(huà)質(zhì)好，這也是很多廠商所宣傳的“超采樣”。

圖像傳感器的信噪比取決于它能接收到多少光線 —— 相同環(huán)境亮度、相同快門(mén)、相同F(xiàn)值，圖像傳感器的尺寸越大、接收到的光線越多、信噪比就越高。如果你認(rèn)同在100%看圖時(shí)，像素越大、畫(huà)質(zhì)越好；那就應(yīng)該接受在全圖看圖時(shí)，圖像傳感器的尺寸越大、畫(huà)質(zhì)越好 —— 因?yàn)楸举|(zhì)上都是能接收到多少光線。

無(wú)論是通過(guò)公式推導(dǎo)還是實(shí)際拍攝，我們最后可以得到一個(gè)結(jié)論：相同曝光、相同等效光圈、相同快門(mén)，不同畫(huà)幅相機(jī)的噪點(diǎn)水平是基本相當(dāng)?shù)?/strong>。這里，等效光圈的計(jì)算與前面一節(jié)相同，即等效光圈= F值×等效系數(shù)。

既然對(duì)于景深和曝光的影響都可以被證明，所以我們認(rèn)為等效光圈是存在的。

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有朋友說(shuō)沒(méi)看懂《買(mǎi)齊一套F0.95鏡頭需要多少錢(qián)？》一文中“相同快門(mén)速度下，全畫(huà)幅相機(jī)搭配F1.9鏡頭需要ISO-800感光度，那么M4/3相機(jī)搭配F0.95鏡頭就只需要ISO200感光度”這個(gè)例子，這句話想表達(dá)的是

① 全畫(huà)幅的ISO 800在噪點(diǎn)上與M4/3相機(jī)的ISO 200是基本相同的，而這個(gè)差距其實(shí)就是圖像傳感器面積的比例。

② 不要因?yàn)樾‘?huà)幅在相同F(xiàn)值下景深大、快門(mén)高，就認(rèn)為小畫(huà)幅更適合靜物、微距等題材。全畫(huà)幅在相同景深（等效光圈相同）、相同快門(mén)時(shí)，雖然感光度數(shù)值高，但噪點(diǎn)水平是和小畫(huà)幅基本一樣的。

▲還是Dpreview的樣圖?？紤]到上傳后會(huì)因?yàn)閴嚎s原因降低辨識(shí)度，所以這里只是想說(shuō)確實(shí)有人做了實(shí)際拍攝的驗(yàn)證。

TIPS：一些注意事項(xiàng)

M4/3畫(huà)幅的等效系數(shù)是2.0x，它的圖像傳感器尺寸是全畫(huà)幅的1/4（等效系數(shù)是對(duì)角線長(zhǎng)度的比值，面積是長(zhǎng)度的平方）。

在以上討論中，“鏡頭”均為理想鏡頭，即T值等于F值。實(shí)際上，所有討論曝光和信噪比的時(shí)候，都應(yīng)該選取鏡頭的T值，也就是傳遞光圈。

在以上討論中，“圖像傳感器”均為理想圖像傳感器，或者說(shuō)技術(shù)水平相當(dāng)?shù)膱D像傳感器。

在以上討論中，噪聲、信噪比均指“散粒噪聲”，暫時(shí)忽略了熱噪聲、讀取噪聲等其他因素。

以上討論僅限定拍照，對(duì)于視頻拍攝的話，還要考慮采樣方式等因素。

★意義是什么？★

如同一個(gè)網(wǎng)友的留言：光圈和焦距是一體兩面不可分割的。很高興，他能有這樣的認(rèn)知；很遺憾，他用這句話是來(lái)反駁我的“等效光圈”觀點(diǎn)。

既然光圈和焦距是不可分割的，我們?yōu)槭裁纯傇诘刃渲幸粋€(gè)數(shù)值？說(shuō)到底，因?yàn)榈刃Ы咕鄷?huì)讓你覺(jué)得自己賺到了，而如果考慮上等效光圈，就會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)什么也沒(méi)賺到。

因?yàn)镋T家經(jīng)常包餃子，所以ET很喜歡用揉面這個(gè)事情來(lái)舉例子：一坨面，你可以把它揉長(zhǎng)了，也能把它搟薄了；但如果想讓它又長(zhǎng)又粗，那就只能吹了。

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最后的最后：ET提倡等效光圈只是想讓大家擁有一個(gè)比較不同畫(huà)幅相機(jī)系統(tǒng)的尺子，并不是要攻擊誰(shuí)、打壓誰(shuí)。 為什么每次都拿M4/3舉例子？咳咳，因?yàn)镸4/3的等效系數(shù)剛好是2.0倍。其他常見(jiàn)畫(huà)幅不是0.78倍、1.5倍、1.6倍就是2.7倍……計(jì)算后的數(shù)字一串小數(shù)點(diǎn)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力還不直觀。