最近因為某國產鏡頭的全開大暗角，引發(fā)了某書上有關于鏡頭通光量的熱烈討論。今天我們就來聊聊暗角、通光量以及透光率的事情，希望一篇文章能夠把這個話題講明白。
暗角的成因
暗角與口徑蝕有點類似，只要全開光圈或多或少就會存在，只要縮幾檔光圈就可以幾乎消除。但實際上暗角的產生要比口徑蝕復雜很多，主要由三個因素導致的。
光學層面上，光線以傾斜角度進入鏡頭時，有效通光面積隨入射角余弦值四次方衰減。如果入射角達到45°，此時理論亮度衰減達(cos45°)^4≈0.25，即邊角亮度僅有中心區(qū)域的25%。也就是說光線越垂直射入，邊緣的亮度衰減就越低，比如長焦鏡頭就是這個類型的。而如果光線非常傾斜的射入鏡頭，邊緣亮度的衰減就越厲害，燈泡超廣角鏡頭就是為了盡可能將光線以小傾斜角射入而開發(fā)的。
機械層面上，后組鏡片直徑小于前組，邊緣光線被鏡筒物理截斷，形成機械漸暈。也就是說如果能夠做到整個鏡組的鏡片口徑盡可能統(tǒng)一，那么暗角也就會越輕微，反之則暗角越重。
傳感器層面上，傳感器微透鏡有最大入射角極限。邊緣光線入射角度大于極限時，傳感器將不會接收到光信號。未達到極限角度的光線也會有明顯的衰減，減少光信號接收量。也正因為此，M43系統(tǒng)的鏡頭往往會更加追求光線要垂直射入傳感器。
基于上述三個暗角的形成因素，可以簡單歸納出有關于全開光圈暗角的規(guī)律：
- 變焦鏡頭的暗角往往比定焦鏡頭重，尤其是超廣角變焦是暗角重災區(qū)。
- 中廣角變焦頭的廣角端往往比中焦端暗角重，但長焦鏡頭則可能會相反。
- 全開光圈時，邊緣比中央暗2EV是行業(yè)平均水平。但有些原廠超廣角變焦能夠夸張到-6EV級別的暗角。
- 大部分情況下，近攝不僅會增加暗角，還會降低實際的光圈值。
- 看鏡頭口徑無法確定暗角輕重，有的鏡頭口徑大但中后組鏡片口徑小反而暗角更重。
目前我通過查閱以往測試能夠看到的全開光圈暗角較輕的鏡頭有：索尼FE 100mm F2.8 STF GM OSS、尼康Z 50mm F1.8S、適馬56/1.4 DG DN、適馬45/2.8 DG DN、松下S Pro 50mm F1.4、佳能RF 28-70mm F2L USM等。
光圈值與通光量
在這次的輿情中，有不少入門用戶認為大暗角就是“光圈值虛標”，但實際上光圈值與通光量是完全兩碼事。并且通光量測試的是鏡頭的中央畫面，與全開光圈時的暗角表現(xiàn)并沒有關系。
我們常見的光圈值F值是個計算值，F(xiàn)=焦距/通光孔徑直徑，只反映孔徑大小，光線在透過鏡片后有多少損失與光圈值無關。光圈值能夠比較好的反映出鏡頭的理論虛化量，但實際的虛化效果還是要根據鏡頭的實際焦距、對焦距離以及鏡頭本身的焦外風格所決定。
而在電影鏡頭中比較常見的通光量T值是個實測值，目的是為了更好的精確匹配曝光，避免拍攝時不同機位曝光不同。理論上光圈值F值和通光量T值之間的差別就是由透光率決定的。攝影鏡頭透光率平均水平約85%，90%以上透光率的鏡頭幾乎全是定焦，且80%以下的旗艦鏡頭也不少。
對于透光率影響比較大的是鏡片數量、特殊鏡片厚度、鍍膜技術。在光學玻璃廠商的技術手冊中能夠查閱到每種光學玻璃在5mm和10mm厚度下的各波段透過率，如果鏡頭本身鏡組多且厚的話，會非常影響光線透過，典型案例就是“老蛙神鞭”。
其次一些特殊玻璃會特別影響藍紫波段的光線透過，雖然這些昂貴的特殊玻璃能夠極大的降低鏡頭體積重量，但也會讓光線透過率變低的同時讓色溫偏黃。這個在我們之前的內容《為什么有些鏡頭會偏黃？》有詳細科普。
最后也是最影響透過率的就是鍍膜技術了。雖然目前的鍍膜技術的光線透過率能夠達到99%以上，但有多少個反光面就會讓透過率乘以多少次方。比如99.4%的十次方還有94%的光線透過率，但99%的十次方就只有90.4%的透過率了，差距還是比較明顯的。簡而言之就是，鏡片數量越少，鍍膜技術越好，透光率越高。
透光率和暗角其實并無直接聯(lián)系，比較典型的代表產品就是銘匠27/2.8，它有著非常喪心病狂的超大暗角（全開光圈時畫面邊緣猶如天黑）和頂級的透光率（雙高斯鏡片結構非常簡單）。
就我個人來說，暗角是氛圍感的來源之一，對于人像&人文掃街拍攝而言并不是壞事。對于常規(guī)風光攝影領域，小光圈拍攝是主流也就沒有暗角的煩惱。最有影響的自然就是星空攝影，暗角真的會影響星空攝影創(chuàng)作，自然暗角更小光圈更大的定焦頭就是追求極致拍攝的不二之選。而透光率這件事情，消費者目前更想要的是更輕便更小巧的鏡頭，廠商犧牲透光率&色彩去選用高價值的高折射率鏡片是行業(yè)趨勢，目前看很難扭轉。
如果濃縮一下我的觀點，那就是：比起透光率，鏡頭輕便更重要；比起全開光圈暗角強弱，鏡頭性價比更重要。
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