收縮光圈真能提升成像素質？從技術角度聊起

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這個說法應該是所有有一定攝影基礎的朋友都耳熟能詳，甚至經常實踐於拍攝之中，但「成像素質」是一個相當籠統的說法，解析度、銳度、各種像差都能稱作為「成像素質」，但它真的是一個萬能的技巧么？這就是我今天想跟大家討論的話題。

首先最基本的，縮光圈對人像攝影來說是一個糾結的活兒。一般人像鏡頭一般是50mm-135mm，光圈F2以上，F1.4基本是頂級全畫幅人像鏡頭的標配（大白炮拍人像的土豪請輕噴），其目的在於淺景深虛化，但從光學角度來看入瞳徑越大、像場越大，色差（紫邊和照片整體發色）、像散（虛化背景雜亂）、球差（虛化二線性）等主要對人像主題產生負面影響的像差就越大，但相對的，以當下審美來看，大光圈下從中心到邊緣解析度逐步降低、暗角明顯（哪怕接近95mm口徑的適馬FE 85ART全開也有1.7EV左右的暗角）等光學設計缺陷，在人像主題下反倒有一定的「氛圍」增益，所以縮小光圈在人像主題下的意義是純光學的，但這個主題恰恰又是最主觀的。

因此大多數人的做法是稍稍縮小一點光圈，比如F1.4鏡頭就縮到F1.8，F1.8鏡頭縮到F2.2，不過說實話，這種小幅度的光圈變化很多時候是心理上的安慰，對提升畫質來說並沒有什麼特別大的實際意義：對焦都是全開光圈進行，縮小光圈對對焦的實際意義是增大景深，提高對跑焦的容錯率；各種像差可以縮小一點，不過想要達到質變還得繼續收縮，比如佳能50mm F1.4收縮到F2.8就相當銳利，到F4就幾乎是業界標杆的說准，但大前提還得是畫面的縱深，如果縱深不夠，該雜亂的還是會雜亂，徠卡也不例外（如上對比圖）。

用佳能CN-E 85mm T1.5電影做示例吧，將鏡頭光圈縮小到T4，看看這MTF曲線差距：

幾乎是全像場大幅度提升，因為縮小光圈大幅減少了邊緣劣質光線參與成像，所以同時還能很好地減輕各種像差（眩光除外，不過其實眩光不是像差）。

不過，當縱深足夠，主體清晰（典型人像環境）的情況下，這三檔光圈在虛化程度上的差距非常明顯，上圖就是F1.2和F2.8的對比，除虛化之外也能看到暗角也明顯不一樣。

事實上如果放大數毛的話，小光圈對色差的抑制也要好不少，但收多少才有顯著效果就要具體鏡頭具體分析了，比如下面這顆鏡頭從F1.4全開收一檔到F2，軸向色差的寬度還是那麼大，得再收2檔到F4才基本降低到不可見的狀態：

但為了降低色差而收光圈並不太符合人像攝影主題，畢竟虛化是人像的核心審美方式之一（不然手機端也不會拼了命去計算虛化了），所以縮光圈對人像攝影來說就是在光學素質和氛圍感之間做互換，要具體問題具體分析。

當然，有縮光圈拍攝習慣的是風光主題，這兒其實衍生了一個問題：為什麼廣角定焦比較少做大光圈，比如20mm以內大多數品牌都只做F2.8？光圈的定義是焦距/入瞳徑（也就是從鏡頭正面看光圈機構的視覺直徑），14mm鏡頭想做F1.4，入瞳徑就得做到10mm，聽起來很容易是不是？但超廣角前鏡組都是碩大直徑的凹透鏡組，擴散光束的同時還會有一個副作用——大幅縮小入瞳徑。所以廣角做大光圈有著比較明顯的技術難度，攻堅就意味著體型可能收不住：11組16片的適馬14mm F1.8重量達到了1190g，前組直徑94mm；而11組14片的佳能14mm F2.8就只有645g，前組僅僅80mm，換來的只是從5mm入瞳徑增大到7.77mm，在體型上就有這麼明顯的差別……除此之外當然還有廣角應對的風光主題大多需要縮小光圈進行拍攝這個原因，不過像適馬14mm F1.8這種搞事情東西在收縮到F2.8的情況下，可以全面輕鬆碾壓自家14-24mm F2.8：

可以說是從中心到邊緣，從10-50 pl/mm的完全壓制，這就體現出大光圈超廣的優勢了——風光性能上限高，事實上作為目前最強的超廣定焦鏡頭，能跟適馬14mm F1.8@F2.8一戰的居然是佳能16-35mm F2.8 III，雖然這2mm帶來的邊緣拉伸視角差相當明顯，不過兩者在MTF的對抗上，作為變焦的佳能也算是做到了當下廣角變焦的新高：

那麼，縮光圈在風光攝影中能帶來哪些提升呢？首先是邊緣，可以大幅改善暗角，並且提高解析度和銳度，但這個依然是需要具體問題具體分析的，部分有明顯場曲和光軸偏移的鏡頭縮小光圈也並不能解決，有時候反倒會因為光學虛化的變弱，讓問題更明顯浮現出來，比如下面這顆14mm F2.8鏡頭在全開和F8時的近拍效果對比：

首先是F2.8全開，可以看到中心部分的芭蕉葉是基本清晰的，背景得到了合理的虛化，那麼收縮到F8會是什麼樣子呢？請接著看：

仔細看邊緣會不會覺得有點怪怪的，圖2是圖1左上角的放大，可以看到越到邊緣，畫面的拉伸+虛化就越明顯，而且速度很快，而這種情況在照片四角都有出現，這就是典型的場曲。在F8光圈下沒有了暗角和光學虛化的「掩護」，所以能更直接的觀察到。

當然，如果是F2.8全開拍傳統的大山大河風光照，有場曲或光軸偏移的鏡頭在F2.8下這個問題也會很明顯，縮小到F8之後放大照片看邊緣也能明顯看到結像模糊的問題，所以縮小光圈雖然籠統來說對風光攝影而言有均勻整個像場的作用，但也並不能解決所有問題。

而且有不少朋友喜歡把光圈縮到非常小，比如F16之類的來拍風光，這可能主要受了膠片時代的影響，以前在歐美還有「F64小組」，但那主要是大中畫幅愛好者，這種F值對他們來說很常用，但不適用於全畫幅。事實上現代鏡頭大多都在努力讓最大光圈成為最佳光圈，雖然對很多鏡頭來說還有點路子要走，但F4-5.6左右已經成為中心部分的最佳光圈值，再往後就是邊緣提升、中心下降了。像適馬14mm F1.8在F2.8中心就是巔峰水準，然後逐級下降，且下降幅度大於邊緣的上漲幅度，到F11的時候就基本全像場平均了，不過平均值並不高。

所以，比起一味地收縮光圈，找到廣角鏡頭的最佳對焦位置反倒更實用，以適馬14-24mm F2.8為例：

可以很明顯的看到，在光圈不變的情況下，最佳對焦位置MTF測試（右圖）無論在14mm還是24mm端，整體尤其是邊緣都有了比較大幅度的提升，甚至會超出收縮光圈後：

這個手法的缺點是中心解析度會略微下降，但換來的是邊緣性能的明顯提升（不過14mm端會出現一定程度的像散，不太有利於星空等主題），對於適馬14-24mm ART這顆鏡頭來說，14mm端的對焦點設置在偏離中心點近8mm、24mm端則設置在偏離中心點近9mm處時，可以獲得最佳MTF曲線。

在風光端，大光圈影響的主要像差是慧差（像點光斑出現拖尾）、像散（像點光斑呈十字型）、場曲和畸變，其中只有慧差可以通過縮小光圈比較明顯地改善（像散只和像場大小有關，通過收縮光圈口徑會削弱，但依然存在）。除此之外色差也會對整個成像的發色形成影響，暗角也會相對較大。不過色彩很主觀，難說誰好誰不好，而暗角在機內就能強吃動態範圍來修正，畸變也能在機內修正，所以總體來說，大光圈像差不會限制廣角風光這個主題。

因此在拍攝物距較遠的大好河山時，收縮光圈並不意味著最大程度發揮了鏡頭性能，有時候甚至沒什麼用，之所以收縮光圈的現實原因還是晴好天氣下快門速度不夠快、性能不穩定。當然，一些特定的風光拍攝主題是明確需要小光圈的，比如拍星芒、比如慢門拍流水、光繪等等。對於常規的日間風光來說，縮光圈最主要是簡單粗暴，收縮了不一定極致，確實有一定效果，再加上大家從來都是這樣操作，所以也就延續了下來。但我想說的是：在風光攝影中只要方法得當，全開光圈也同樣可以獲得出色的綜合成像素質，不要一棒子打死。定位較高的鏡頭全開光圈的性能上限其實相當高，所以，別浪費你花高價買回來的那幾mm的入瞳徑哦~~~