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手机可变光圈是噱头？初学摄影能用手机代替相机吗？

一、前言

本文是《手机拍照系列》的第3篇，上两篇写到了手机传感器及镜头，手机拍视频的那些事。本文重点讲一下摄影，从胶片相机到数码相机，再到手机，历经了哪些变化，哪些是没变的，搞懂了，才能更深入地了解摄影，更好地选择拍照手机、利用好手机。

手机取代不了专业相机，这是肯定的。但是对于对于摄影初学者或爱好者，能否先从手机开始入门呢？这要先了解相机与手机的不同和相同之处。

二、曝光三要素

摄影，从最初的胶片相机，到数码相机，再到手机，一步步在延续和进化。

传统的胶片（胶卷）相机，是安放在相机中的胶片或胶卷，通过光线的瞬时照射，胶片上的感光颗粒产生化学反应，从而形成底片，这一过程就是胶片的曝光。底片形成后，还需要进行专业的胶片冲洗，才能得到最终的照片。

那个年代用相机拍照，并不是随心所欲的，因为每拍一张照片，就会使用完一张胶片，每张胶片都要花钱的。上图这样一卷胶卷，最多只能拍摄36张照片。

进化到数码相机、手机摄影后，用图像传感器取代了胶片，在传感器上模拟胶片的曝光，直接生成数字照片（图片文件），每张照片不会产生额外的成本，这才实现了真正的拍照自由。下图便是图像传感器：

摄影的本质，都是捕捉光线形成图像，曝光便是拍摄的关键所在。虽然胶片和图像传感器的原理不一样了，但是曝光相关的概念和参数却一直传承了下来，这也是最基本的摄影常识。

曝光三要素‌是指控制光线进入相机并影响照片明暗程度的三个关键因素：快门、感光度和光圈，下面分开来说。

2.1快门

相机胶片在曝光中，需要控制好曝光时间，这个时间就是快门。胶片提前安装在相机中，必须密闭不透光，跟周围及镜头都是有隔离的。在拍摄的时候，按下快门的瞬间，就会通过机械装置，快速开关一下镜头跟胶片之间的隔离门，同时会听到咔嚓的快门声响。发展到数码相机后，同样也采用了这种机械的快门装置。下图是一种常用的机械快门原理图，通过前后幕帘的开关控制：

机械快门在相机上实际效果就是这样：

从胶片相机进化到数码相机、手机后，成像的胶片变成了图像传感器，可以通过在传感器上快速扫描的方式来记录曝光，可以不再需要机械的快门装置了，这就是电子快门，你说没了咔嚓声，那就用喇叭同步播个声音出来。下图就是在图像传感器上电子扫描的快门效果：

数码相机既可以安装机械快门，也可以使用电子快门。手机空间狭小，基本都是电子快门了。从机械到电子，快门的原理变了，但概念、参数的设定并没变。快门速度单位是秒。常见的快门速度有：1、1/2、1/4、1/8、1/15、1/30、1/60、1/125、1/250、1/500、1/1000、1/2000秒等等。

在其他条件不变时，快门慢（时间长、曝光久），照片会更亮，反之则更暗。所以在暗光下拍摄，可以调慢快门以提升照片的亮度。拍摄快速运动的物体，可以调快快门，以提升照片的清晰度（不会因为物体在动而模糊不清）。比如这种车流效果的照片，就是用大约10秒时间的快门长曝光拍出来的：

安卓手机的相机切换到专业模式（iPhone可安装专业相机APP），可以手动调节快门的快慢（SPEED参数），能实时看到取景框对应的明暗变化：

2.2感光度

光靠快门时长来控制曝光，局限性太大，还得配合感光度使用。在胶片相机中，感光度是指胶片对光的敏感程度，是胶片本身的一种属性，用ISO数值表示，比如ISO 100、ISO 200、ISO400、ISO800、ISO1600等等，数值越大，感光度越高，在其他条件不变时，拍出来的照片就会越亮，反之就会越暗。

以前在购买胶卷时，包装上都会标识出ISO值，比如晴天室外拍摄，可选ISO 100的胶卷，阴雨天拍摄，可选ISO400的胶卷。下图便是一卷富士ISO为200的胶卷：

从胶片相机进化到数码相机、手机后，成像的胶片变成了图像传感器，但是仍然保留了感光度的概念和参数，通过调节传感器对光的敏感度来改变ISO值。安卓手机的相机切换到专业模式（iPhone可安装专业相机APP），可以手动调节ISO值的大小，能实时看到取景框对应的明暗变化：

低ISO能拍摄出更纯净无杂点的画面，随着ISO数值增加，画面颗粒感（噪点）会增加，画质变差。在数码相机的专业评测中，经常能看到这种不同ISO拍摄的对比图：

快门和ISO需要搭配着调节使用，最终照片才不会过暗（曝光不足）或过亮（过曝）。相机、手机的自动拍摄模式（不用手动调节这些参数），能满足绝大部分的拍摄场景。如果学会手动调节，能达到一些特殊的拍摄效果，玩出些不同花样。这就需要靠技巧和经验了。

2.3光圈

光圈是对进光量的调节，在胶片相机和数码相机上，镜头与胶片或图像传感器之间，都有一个圆形的开孔，光线从中通过。这个开孔可以调节大小，这就是光圈的大小。

在胶片相机和数码相机上，都有这种可变光圈（能调节开孔大小），并且原理都是一样的。光圈大小统一用f/值来表示，数值越小光圈越大，比如f/1.8光圈比f/4.0要大。在其他条件不变时，大光圈进光量更多，更适合弱光环境或高速快门的拍摄。下图是手动调节光圈的大小：

光圈一般通过调节多个叶片转动，来实现开孔的变换，这是一种物理结构，无法通过虚拟的方式达到同样的效果。到了手机镜头上，因受空间限制，光圈基本都做成了一个固定的开孔，不能调节大小，这就是固定光圈（不可变光圈），所以手机里一般都没有光圈的调节项。

只有个别手机在镜头上，用上了可变光圈。

早在2009年的时候，诺基亚发布的N86手机便配备了三档可变光圈镜头，通过把不同大小的圆孔切换到镜头前，实现了f/2.4、f/3.2和f/4.8三档光圈的切换。

再到2018年往后，三星Galaxy S9、S10，OPPO R17 Pro，索尼 Xperia PRO-I，小米13 Ultra，荣耀Magic7 Pro等，都加入了两档可变光圈的设计。

作为曝光的三要素之一，光圈的大小，对成像的影响是很大的，将直接影响照片的明暗（进光量多少），以及对焦的范围（大光圈更能虚化背景突出主体，小光圈能拍到远近均清晰的风景），还能产生各种漂亮的光斑、星芒。手机的可变光圈，是非常实用的设计，并非噱头。

下图为小米13 Ultra的主摄，分别切换到f/1.9、f/4.0时镜头的状态（红圈部分）：

对应拍摄界面，可以看出，画面背景甚至主体的虚化有明显区别：

很多人用旗舰手机拍文档，发现四周的文字总是模糊不清。这就是手机主摄，大图像传感器加大光圈，近距离拍摄时，边缘对不上焦导致的：

如果主摄有可变光圈，调小光圈就能拍清晰了。否则，要么只能手机离远拍好后裁切，要么切换到超广角镜头拍摄，这两种方式都会降低画质。

到了2022年，华为在其Mate50全系手机上首次用上了十档可变光圈，从f/1.4到f/4.0之间10级可调：

努比亚Z70 Ultra（f/1.59-f/4.0），华为nova 13 Pro（f/1.4-f/4.0），华为Pura70（f/1.4-f/4.0），小米14 Pro（f/1.42-f/4.0），小米14 Ultra（f/1.63-f/4.0）等等，这些手机主摄都采用了多档可变，甚至无极可变光圈的设计。

这是手机镜头拆开后，展示的无极可变光圈：

三、结语

可变光圈的加入，使曝光三要素在手机里都能进行各种不同的组合设置，无疑给到了摄影更多进阶的玩法和创作。虽然手机的这些参数，不论是设置的范围、便利性和呈现的效果，均比不上专业相机，但原理是相通的，对于入门的摄影初学者或爱好者而言，完全可以先用手机练练手，了解熟悉这些参数后，等到有更高的需求或明确的目标了，再购入更专业的相机，此时购买相机也不会很盲目和无从下手了。