光圈值非常有用，例如這次的華爲Pura70 Ultra就把一英寸超大底傳感器的鏡頭光圈最大值做到了F/1.6，這比之前號稱最大一英寸光圈（F/1.63）的小米14 Ultra大了約4%。

單說光圈方面的差異其實很小，但華爲這邊還爲一英寸傳感器定制了RYYB陣列——從而繼續帶來了40%的進光量增益！也就是說華爲這邊的總進光量優勢達到了約45%！

同爲一英寸，爲啥華爲要追求這種進光量方面的“遙遙領先”呢？還有華爲到底是怎麽做到這個最大一英寸主攝光圈的？這期就來好好地解析手機光圈知識，順帶將可變光圈給講明白。

關于光圈，大家所熟悉的索尼大法師給出了如上圖所示之定義，而這就是對于光圈最簡單的文字定義，至于手機端最常見之光圈值則是通過以下計算關系得出的。

手機鏡頭光圈定義爲——鏡頭的物理焦距除以通光孔徑，但由于手機用的是等效焦距，所以爲了知道物理焦距還得求出等效系數。

等效系數求法：通過將全畫幅傳感器的對角線數值43.3，除以手機傳感器之對角線數值得到。那麽手機傳感器的對角線該怎麽算呢？這個由于曆史原因，得分兩種情況。

首先大于或等于1/2英寸的傳感器，對角線長度通過16mm乘以傳感器尺寸算；至于那些小于1/2英寸的傳感器，其對角線長度則通過18mm乘以傳感器尺寸計算。

例如，努比亞Z50S Pro的主攝傳感器爲IMX800，拍照時的裁切畫幅爲1/1.56英寸，故其拍照畫幅對角線長度爲16/1.56=10.26mm，等效全畫幅的系數則爲43.3/10.26=4.22。

通過上圖可知努比亞Z50S Pro的主攝通光孔徑爲5.21mm，結合其35mm主攝等效焦距，那麽其主攝光圈值便爲 F /（35÷4.22÷5.21）=F/1.59，這便是用戶所看到的光圈值。

綜上所述，鏡頭傳感器的底越大則等效系數越小，這就可以完美解釋，隨著傳感器變大光圈值會相應變小的現象了。但是別忘了影響光圈值的，還有鏡頭焦距和通光孔徑這兩個因素。

因爲隨著鏡頭焦距的變短光圈值會隨之變大，這就可完美解釋爲啥華爲的一英寸主攝光圈能比小米的大一些了——因爲其原生焦距22.5mm比小米的23mm短一點，同時還解釋了爲啥手機主攝焦距從以往的27mm一直降到了現在的23mm。

但是，傳感器不斷變大是沒法阻止的趨勢，而主攝焦距不斷縮短也有個頭——畢竟再縮下去就變成超廣角了，于是增大通光孔徑這個方案，便成了最有效的“大力出奇迹”大光圈路線。

光圈最直接的用處就是控制進光量，但由于傳感器差異因素這個進光量比較很多時候單憑光圈值並不能搞定——還得考慮傳感器默認輸出的像素尺寸因素，下面以實際例子來說明。

例如Pura70 Ultra主攝默認四合一輸出3.2微米像素尺寸，而iPhone15 Pro Max的則爲2.44微米，結合兩者光圈值F/1.6和F/1.78，以及RYYB的1.4倍加成，便可得出以下計算式：

（3.2² / 1.6²）÷（2.44² / 1.78²）× 1.4 －1 ≈ 1.98

這個計算結果乘以100%後，便是和下圖官方信息所示的一樣，進光量直接增加了198%！說得更直白點就是華爲主攝的進光量，可以頂三個果子主攝的進光量！

最後問題就變成了，進光量大有啥用呢？這方面最直接的影響，就是可以縮短快門時間——即以更短時間完成同樣的曝光，從而解決拍攝高速運動物體容易糊的問題。

此外在暗光環境下，更大進光量還可以用更低的ISO完成同樣時間之曝光，從而獲得更爲純淨的高信噪比成像。這就是光圈、快門、感光度之間的聯系，三者共稱爲“曝光三要素”。

最後，就是光圈與景深的關系了，一般而言光圈越大景深就越淺——即背景虛化的效果更好（凸顯主體適合特寫）。

具體原理如下圖所示，拍攝物體的景深與鏡頭後面的焦平面焦深成正關聯。也正是因此，影響景深的指標不單止光圈，鏡頭的焦距越長或者拍攝的距離越近，那麽景深就越淺。

看起來大光圈好像優點很明顯，這是不是說明，手機主攝光圈可以無腦做大呢？很遺憾，世事到頭來還是逃不開一個“魚與熊掌”的取舍關系，因爲小光圈這玩意也有好處！

最簡單的，既然大光圈的景深淺，那麽反過來就是小光圈的景深深，換言之就是其擁有背景清晰的優勢。例如拍文檔、合影的時候，要求全景都拍清楚，這時候就是小光圈更好用了。

到了快門時間這塊，小光圈反過來又可以獲得“慢速快門”的玩法，例如拍攝車流、星軌等需要超長曝光的題材時，小光圈就可以避免過曝。附帶的，小光圈還能帶來拍“星芒”的玩法。

此外，在鏡頭光學設計這塊小光圈也有其獨特的優勢，因爲其可以讓光線盡量從成像素質更好的鏡組中心通過，所以就能夠減輕離軸光線對成像的負面影響。

這裏小光圈所減輕的成像負面影響，主要包括球差和慧差這兩種常見的像差現象。

如下圖所示，球差說的是直透鏡組的光線不能彙聚于一個焦點上而産生的像差，而慧差說的則是斜射光線通過鏡組後不能彙聚于同一焦點而産生的像差。

當然光圈也不能太小，不然衍射現象就會很棘手；一般來說當明顯的衍射條紋超過一個像素的尺寸時，輸出畫質就會明顯下降，而這對于像素尺寸偏小的手機傳感器來說就很敏感了。

綜合大光圈和小光圈的優缺點，就可以根據不同拍攝場景調整可變光圈相機鏡頭的擋位，從而更好地完成各種成像輸出。

那麽對于不能調節鏡頭光圈值的手機來說，又該如何確定對應的光圈值呢？結合手機廠商們的主攝光圈演進情況來看，確實是沒有做到上限值，而是在取甜點值的道路上將光圈做大。

上圖所示的小米14主攝光圈值F/1.6就是所謂的“甜點值”，之所以說其沒有做到上限，是因爲小米14 Pro在同樣鏡頭焦距和同款傳感器的情況下，將可變光圈最大值做到了F/1.42。

這樣重點就來到了，華爲所開創的十檔可變光圈技術。熟悉相機攝影的朋友，可能會覺得華爲把“擋”打成了“檔”，實際上華爲的所謂“十檔”可以理解爲“十段”，而並非整擋的光圈值。

像F/1.4到F/2.0這種進光量減少一半的，就是所謂之一整擋光圈遞進；而華爲的一檔如下圖所示卻並非整擋的遞進關系，而是將覆蓋F/1.4到F/4.0的四個整數擋位分爲了十段。

實際上早在諾基亞N86時代，就有了F/2.4、F/3.2、F/4.8三檔可變光圈技術，但那是爲了搭配其1/1000s機械快門而引入的，這種小光圈組合可以保證其在強光下成像不會過曝。

至于後來三星的F/1.5、F/2.4兩檔可變光圈，實際應用其實很不錯，因爲F/1.5光圈值可以保證暗光畫質，而F/2.4光圈值則可以保證逆光畫質。

但後面隨著大底傳感器的引入、HDR技術的突飛猛進、鏡頭光學素質的進步、機身內部空間的壓擠，可變光圈設計就被舍棄了。也就是說，之前的可變光圈技術，只是一種過渡方案。

三星S9的可變光圈方案

但是，華爲首創的這種十檔可變光圈技術，卻將光圈值變化範圍最大程度地拓展了。

有了可變光圈之後，主攝就不用再費盡心思選取盡量大的甜點光圈值了，直接一步到位滿上最大光圈值即可！剩下的場景就交給那些小光圈組合。

後面華爲又將孔徑做成類圓形（第二代技術），這樣就能獲得好看柔和的圓形散景光斑了。

手機傳感器越大、鏡頭焦距越長則光圈越難做大，所以在手機主攝傳感器不斷變大的趨勢中爲了做大光圈焦距開始縮短，但最有效的大光圈方案還是通過增大通光孔徑實現。

由于手機鏡頭光圈是通過等效焦距和通光孔徑比值算出來的，所以通過結合默認輸出的傳感器像素尺寸因素，便可求得對應的進光量。

大光圈優點——充沛進光量可以帶來更高的快門速度，有利于抓拍；也可以用更低的ISO曝光，有利于暗光畫質；還可獲得淺景深的自然光線背景虛化，有利于人像特寫。

小光圈優點——由于其沒有進光量優勢，故有利于拍攝慢門作品；又由于其能獲得深景深的全景清晰成像，所以就有利于文檔和合影拍照；順帶，還能獲得星芒玩法。

最後，因爲其有收束光線的作用，所以對于大光圈所頭疼的慧差光學現象，就可以得到明顯改善；至于球差光學現象，隨著非球面鏡片的普及，小光圈的改善作用已不再明顯。

可變光圈優點——可以一步到位直接將最大光圈值做到鏡頭所支持的上限，搭配一系列實用的常用光圈值組合，便可兼顧適合大、中、小光圈的各種對應場景。

1，全畫幅傳感器的對角線——可以通過其長寬“36×24”以及“勾股定理”來求，最終數值便是約爲43.2666，進一步則約爲43.3mm。

2，光學優先——可變光圈雖好但鏡頭光學素質更爲重要，所以對于鏡組素質不一樣的機型，沒法用是否具備可變光圈來區分優劣。