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照相技術(shù)原理之一 光的原理
點(diǎn)擊次數(shù)：2392 發(fā)布時(shí)間：2017-9-5
大家在實(shí)驗(yàn)過程中越來越多的需要用到光學(xué)系統(tǒng)，從一般的照相，到凝膠成相，分光光度儀，酶標(biāo)儀，化學(xué)發(fā)光儀，熒光PCR，測序系統(tǒng)，流式細(xì)胞儀等等等等，都會(huì)涉及到光學(xué)系統(tǒng)，那么你到底了解多少光學(xué)系統(tǒng)呢。我們先從zui基本的開始，準(zhǔn)備好，開始復(fù)習(xí)高中課程了。
光的原理
光波（Light Wave）
光由相互垂直的電場和磁場的振動(dòng)并向空間傳播的一種電池波。其傳播速度在真空中，為每秒三十萬公里。光波相鄰的波峰或波谷間的距離，稱作波長。光波有各種波長，人眼所能見的光波波長為390MU 到 750MU這一范圍。只有單一波長的光，叫“單色光”；包含多種波長的光，叫“復(fù)色光”。
光譜（Light Spectrum）
可見的復(fù)色光通過分光儀色散系統(tǒng)分光后，所產(chǎn)生的按波長長短依次排列的圖案即為可見光光譜，其序列為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。 可見光（Visible Light） 根據(jù)實(shí)驗(yàn)，人眼對(duì)具郵５５６ＭＵ波長的光<黃綠 色光>zui敏感，然后隨著波長的增加或減少而逐漸下降。當(dāng)波長減少到３９０ＭＵ<青紫光>，或增加到７５０ＭＵ<紅光>時(shí)，就將*喪失感受能力。由此可見，可見光就是指７５０ＭＵ到３９０ＭＵ這一范圍內(nèi)的光波。而這一范圍內(nèi)的光波，由于波長的不同，則給人以不同的色感。一般攝影用的光，就是這部分的光。但是由于感光 材料的特性不同，它們對(duì)不同波長的可見光的感光特性也不一樣。
復(fù)色光（Compound colour light）
復(fù)色光亦稱“復(fù)合光”。指包含多種波長的光，如太陽，弧光等。
色光（Colour Light）
一般指那八種組成白光<復(fù)色光>，可由分光儀加以分析的，能引起人眼不同顏色感覺的可見光。它們的波長為-- 紅--７６０～６２０ＭＵ；橙--６２０～５９０ＭＵ；黃--５９０～５６０ＭＵ；黃綠－５６０～５３０ＭＵ；綠--５３０～５００ＭＵ；青--５００～４７０ＭＵ；藍(lán)--４７０～４３０ＭＵ；紫--４３０～３８０ＭＵ。另一種劃分為：紅--７７００～６２２０Ａ；橙--６２００－５９７０Ａ；黃--５９７０－５７７０Ａ；綠-- ５７７０－４９２０Ａ；藍(lán)－靛--５９２０－４５５０Ａ；紫--４５５０－３９００Ａ。由于他們?cè)诠庾V中，只占一波段，故亦稱為“單色光”。色光還有另一種情況，則是由某兩個(gè)波長的單色光混合而成，如黃色光加藍(lán)色光，即成綠色光，這綠色光即非上面所講的單色光了。
反射（Reflection）
當(dāng)光射到某種媒質(zhì)的界面上時(shí)，將改變其傳播方向，有一部分返回到原媒質(zhì)里繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫光的反射。
光的反射定律是：１反射光線跟入射光線和入射點(diǎn)法線在同一平面內(nèi)；反射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)。２反射角等于入射角。
一束平行光射到平滑的反射面上，由于入射點(diǎn)的法線方向一致，按照反射定律，其反射光線也是平行的，這種反射，叫“定向反射”。
如照射在粗糙不平的反射面上，由于各入射點(diǎn)的法線方向不同，其反射光就將不再是平行的，而是延著各個(gè)不同方向反射，即為“漫反射”。
也還有另一種情況，被照射物面兼有平滑和粗糙兩種性質(zhì)，那麼其照射光必然既有定向反射，也由漫反射這種反射叫“混合反射”
我們平時(shí)所以能看見物體的形態(tài)和顏色，是因?yàn)樗鼈兌寄芊瓷淇梢姽饩€的緣故。不同的反射方式，則能使我們感知被照物體的表面結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)“包括質(zhì)感”。
反色光量的多少*根據(jù)物體表面結(jié)構(gòu)反射能力的大小而定：鏡面和淡色物體比糙面和深色物體的反射光量多。物體在白光照明下的顏色，是由它所吸收和反射的光的波長決定的。如果全部吸收而不反射，即為黑色；反之全部反射，即為白色。
攝影上利用的光，除直接拍攝發(fā)光體外大都為反射光。我們研究光的反射，目的是更好的掌握其規(guī)律和特點(diǎn)，使之能動(dòng)的為攝影照明和攝影造型服務(wù)。
折射（refraction）
光坡在傳播過程中，有一種媒質(zhì)進(jìn)入另一種媒質(zhì)時(shí)，傳播方向產(chǎn)生偏折現(xiàn)象就稱為折射。同一媒質(zhì)如由于本身不均勻，而使光波的傳播方向改變的現(xiàn)象，亦稱折射。
折射都服從折射定律。折射定律是：
1.折射光線ＡＢ位于入射光線ＳＡ和入射點(diǎn)法線ＡＮ所決定平面內(nèi)，折射線和入射線分別在法線兩側(cè)；
2.入射角ｉ的正弦和折射角ｒ的正弦的比值，對(duì)于一定的兩種媒質(zhì)來說是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)稱為“第二媒質(zhì)對(duì)*媒質(zhì)的相對(duì)折射率”。一般講，介質(zhì)密度愈大，其折射率愈高。制造光學(xué)器件用的玻力，其折射在1.5～1.9之間。
此外，不同波長的光在同一媒質(zhì)中的折射率也不相同。波長愈長，折射愈大；反之折射愈小。故測定某種媒質(zhì)的折射率，應(yīng)以同一的波長的單色光為準(zhǔn)。
繞射（Diffraction）
幾何光學(xué)認(rèn)為，發(fā)光體作為一個(gè)光點(diǎn)，它發(fā)出的光 按球形方式向四方直線傳播，便是光線。光線的體質(zhì)應(yīng)是無限小的，如它通過一個(gè)極小小孔，光線將在小孔邊緣改變方向，失去直線傳播的性能，發(fā)生回繞于光孔邊緣前進(jìn)的特性，這種現(xiàn)象就叫作光的繞射。
在攝影時(shí)它的表現(xiàn)為：1.拍攝時(shí)，如將光圈縮得過小時(shí)，結(jié)象反而不清晰，這就是繞射的結(jié)果。2.小光點(diǎn)光源照明，物體不能形成銳利的黑影，且邊緣上有明暗的條紋出現(xiàn)，此亦光之繞射所產(chǎn)生的現(xiàn)象，是光繞過障礙物的曲折。
色散（Dispersion）
復(fù)色光通過某種媒質(zhì)被分解成單一波長的色光的現(xiàn)象，就叫作色散。原理是--當(dāng)復(fù)色光（白光）進(jìn)入某種媒質(zhì)時(shí)，它要產(chǎn)生入射面和出色面兩次折射，在媒質(zhì)中的折射線的方向與入射線的方向是不一致的。假如該質(zhì)的入射面出射面是平行的，那么，光線的入射角和出射角一定相等，光線的出射線雖因折射與入色線的位置有所偏離，但傳播方向則是一致的。如媒質(zhì)的入射面和出射面不平行，所通過的光線的出射線和入射線的傳播方向就不再一致。這樣，復(fù)色光中的各種不同波長的色光就因各自的不同的折射率而產(chǎn)生不同的折射方向，出射時(shí)再一次被折射后，其傳播方向偏移的差距就更大了，這就是色散現(xiàn)象。由上所述，也可對(duì)色散作這樣的理解；同一媒質(zhì)對(duì)不同波長的光線有不同的折射率。基于這一點(diǎn)，鏡頭如果存在著色散，不同顏色的被攝體，因折射出來的色光波長不一致，就會(huì)聚結(jié)不成清晰的影象。不同的媒質(zhì)，對(duì)色光散開的程度也不一樣。
吸收（Absorption）
當(dāng)光線透過某種透明媒質(zhì)時(shí)，有三種情況：1.一部分被反射；2.一部分折射后通過；3.被媒質(zhì)所吸收；對(duì)攝影說這三種情況都屬于光線的損失。其損失程度取絕它所通過這媒質(zhì)的厚度、透明度和顏色。以一般無色透鏡而言，每個(gè)空氣面因反射將損失光線約為4％，兩個(gè)空氣面為8％。如透鏡厚度為1厘米，被吸收光線約2％，這樣共計(jì)損失為10％；如該復(fù)式透鏡組為4片，光的損失當(dāng)達(dá)40％。為了減少這種損失，提高鏡頭的透光能力，增加光 通量，一般采取技術(shù)措施是：1.膠合透鏡片，以減少其空氣面；2.鏡頭球面涂以氟化物薄膜（俗稱涂膜）。
光強(qiáng)度（Luminous Intensity）
光是一種輻射能，故各種光源所發(fā)出的光能都有一定的強(qiáng)度。這種光能的強(qiáng)度，就叫作“光強(qiáng)度”。它一般以燭光為計(jì)算單位。即以點(diǎn)然一種特制的鯨油蠟燭，依它沿水平方向的發(fā)光強(qiáng)度作為基數(shù)--1燭光。現(xiàn)在所用的以電源發(fā)光的光源，其光強(qiáng)度的計(jì)算單位仍以燭光為標(biāo)準(zhǔn)，稱作燭光。在習(xí)慣上我們稱瓦特。２５瓦特的電燈，其光強(qiáng)度等于２５燭光。自然光照明中，其光強(qiáng)度不是一成不變的，在不同 季節(jié)、不同時(shí)間、不同氣象條件、不同拍攝高度時(shí)，光強(qiáng)度都將發(fā)生變化。
光通量（Luminous flux）
由發(fā)光體發(fā)出的光能，在單位時(shí)間內(nèi)通過某一截面的光能數(shù)量，叫光通量。光通量的數(shù)量越大，即表示該發(fā)光體所發(fā)出的可見光就越強(qiáng)。通光量的計(jì)數(shù)單位以流明表示。流明數(shù)與發(fā)光體的類別和功率有關(guān)，某一種類的發(fā)光體的功率越大，它的流明數(shù)就越高。*明為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)蠟燭發(fā)出的光能，距光源一呎遠(yuǎn)，在一平方呎弧形面積的舊孔所通過的光能量。但是該弧形面積的舊孔的每一點(diǎn)距離發(fā)光體必須相等。用時(shí)間來計(jì)算發(fā)光流明的數(shù)量是秒數(shù)*流明數(shù)=流明秒。攝影用的閃光燈的閃光度即以流明秒為單位表示的。
照度（Illumination）
照度是被照物表面在在單位面積上受到的光通量。一般用“呎燭光”來表示照度。1呎燭光，是指發(fā)光強(qiáng)度為1燭光的光源，在距離光源一呎、面積為一平方呎的垂直面上所產(chǎn)生的光照度。呎燭光平均的光照度就是每平方呎1流明，故可寫作1流明/平方呎。光照度也有用“米燭光”為單位，稱作“勒克司”， 即一平方公尺的面積上受距離一米的燭光的照射。同樣強(qiáng)度的光源，在物體上的照度和其與光源的距離有關(guān)，所以呎燭光的光照度大于米燭光的光照度。1呎燭光的光照度=10.76米燭光；1米燭光的光照度=0.093呎燭光。
亮度（Brightness）
物體受光照后，不但與光源的強(qiáng)度以及它們之間的距離有關(guān)，而且還與其本身的反射能力有更密切的關(guān)系。例如一張白紙和一張灰紙，放在同一光源前，其照度*相等，但白紙亮度大，灰紙亮度小。攝影作品上的明暗階調(diào)，就是被攝物亮度等級(jí)的反映。計(jì)算物面亮度的算式如下：反射率*入射光照度=亮度。例如，一張白紙，它的反射率為9/10，其入色光照度為100呎燭光，這時(shí)紙面的亮度是100*9/10=90呎燭光。
平方反比律（Law of inverse square）
一個(gè)物面上的照度，不但和光源的發(fā)光強(qiáng)度有關(guān)，而且與光源到物面的距離也有關(guān)。這樣，當(dāng)物面到光源的距離不變時(shí)，物面的照度與光源的發(fā)光強(qiáng)度成正比，如光源距物面的距離相同，都是一呎，則發(fā)光強(qiáng)度為100燭光的光源在物面上的照度要比1燭光的光源大100倍。
相反，當(dāng)光源的發(fā)光強(qiáng)度不變，但與物面距離發(fā)生變化時(shí)，物面上的照度將與距離的平方成反比。此定律只適用于一般點(diǎn)狀光源，如電燈、閃光燈。對(duì)長管狀光源和經(jīng)過會(huì)聚后的光束不*適用。
平方反比定律在攝影中，常用于人工光攝影時(shí)，光源強(qiáng)度不變，被攝物與之距離改變后，計(jì)算物面光照度改變的倍數(shù)。這個(gè)倍數(shù)亦為爆光組合需要改變的倍數(shù)。此外，它還適用于近攝時(shí)由于象距增加后所引起的曝光增加倍數(shù)。
透鏡（Lens）
一種用廣學(xué)介質(zhì)如玻璃、水晶等制成的光學(xué)器件，是兩面為球面或一面為球面的透明體。由于它具有會(huì)聚成象的能力，所以是照相機(jī)鏡頭的主要元件。
根據(jù)其形狀的或成象要求的不同，透鏡可分為三類：
1.凸透鏡--是中間厚、周邊薄的一種透鏡。它具有會(huì)聚光的能力，所以又叫作“會(huì)聚透鏡”、“正透鏡” 。此類透鏡又可分為：
a.雙凸鏡--兩面都磨制成凸球面的透鏡；b平凸透鏡--為一面凸、一面平的透鏡；c.凹凸透鏡--為一面凸、一面凹的透鏡。
2.凹透鏡--為中間薄周邊厚的透鏡，它有發(fā)散光的能力，故又稱“發(fā)散透鏡”、“負(fù)透鏡”。此類透鏡又可分為：
a.雙凹透鏡--是兩面的透鏡；b.平凹透鏡--是一面凹、一面平的透鏡；c.凸凹透鏡--為一面凸、一面凹的透鏡。
3.薄透鏡--為一種中央部分的厚度和其兩面的曲率半徑相比為很大的透鏡。初期，照相機(jī)只裝有一個(gè)凸透鏡的鏡頭，故稱為“單透鏡”。隨著科技日益發(fā)展，現(xiàn)代鏡頭均有若干不同形式和功能的凸凹透鏡組成一個(gè)會(huì)聚的透鏡，稱為“復(fù)式透鏡”。復(fù)式透鏡中之凹透鏡起校正各種象差的作用。
光學(xué)玻璃具有透明度高、純潔、無色、質(zhì)地均勻，且有良好的折光能力，故為鏡頭生產(chǎn)的主要原料。由于化學(xué)成分和折射率不同光學(xué)玻璃有：
1.火石玻璃--在玻璃成分中加入氧化鉛，以增加折射率（1.8804）；2.冕牌玻璃--在玻璃成分中加入氧化鈉和氧化鈣制成，以減低其折射率（鋇冕玻璃的折射率為1.7055）；3.鑭冕玻璃--為近年來所發(fā)現(xiàn)的品種，它具有折射率高，色散率低的優(yōu)良特性，為創(chuàng)造大口徑的鏡頭提供了條件。
主軸（Axis）
主軸亦稱‘主光軸’。通過透鏡兩個(gè)球面中心的直線稱之。單球面鏡的光軸是通過球面中心，并與鏡面垂直的直線；透鏡或共軸光具組的光軸是各透鏡球面中心的連線。應(yīng)該說明，通過光心的任何直線都可稱作透鏡的光軸，一般稱它們?yōu)楦惫廨S。
節(jié)點(diǎn)（Node）
節(jié)點(diǎn)為透鏡主面和主軸相交的那個(gè)點(diǎn)，常用來作量度鏡頭物距、象距和焦距的長度的起點(diǎn)。每個(gè)透鏡都有前后兩個(gè)主面，因而每個(gè)透鏡也有前后兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)光線通過透鏡時(shí)，有兩種情況：一種是入射線不與主軸平行，折射后其出射線平行于主軸。這時(shí)，如將入射線繼續(xù)延長，出射線向后延長，那么兩線必然交于一點(diǎn)。從這一點(diǎn)做一垂直于主軸的平面，這平面即為前主面。前主面與主軸相交之點(diǎn)，就叫‘前節(jié)點(diǎn)’也稱‘*節(jié)點(diǎn)’。另一種是入射線平行于主軸，經(jīng)折射后不平行于主軸，這時(shí)將入射線向前繼續(xù)延長，出射線向后延長，那么兩線也必然相交于一點(diǎn)，從這一點(diǎn)引一個(gè)垂直于主軸平面，該平面即為后主面，后主面與主軸相交之點(diǎn)，就是‘后節(jié)點(diǎn)’，亦稱‘第 二節(jié)點(diǎn)’。前后節(jié)點(diǎn)之間的距離視透鏡的厚度和組織而定。一般說，雙凸厚透鏡的兩節(jié)點(diǎn)距每鏡弧面的頂點(diǎn)，是透鏡厚度的三分之一。有時(shí)，則可能在透鏡的外邊，或前節(jié)點(diǎn)在后節(jié)點(diǎn)的后面。
視野（Field of view）
視野又稱作“視場”。原指人眼平視時(shí)所能看的見的那部分空間。現(xiàn)在借用過來指照相機(jī)能拍攝的景物范圍。也可以解釋作指照相機(jī)鏡頭所能涵蓋的景物空間范圍。它是該鏡頭視角大小的反映，故亦可理解為視角范圍。
可用視野（Field of sharpness）
可用視野也叫作“清晰視野”。照相機(jī)鏡頭的視野，也象人眼看東西那樣，中心部分清晰向外逐漸模糊，直至消失，并無明顯的界限。所謂可用視野，即指視野內(nèi)清晰的那部分。
視角（Angle of vision）
視角指視野邊緣到鏡頭主點(diǎn)之間直線所形成的夾角，也可解釋為鏡頭視野的開度。由此，反過來可以作如下表述：鏡頭視角的大小，決定了它視野范圍的大小；鏡頭視角大，其視野范圍也大，鏡頭視角小，其視野范圍也小。視野是呈圓形的，因而視角是一個(gè)圓錐角。
象場（Image field）
物方視野內(nèi)的景物，通過收縮光圈后的鏡頭之會(huì)聚作用后，在焦平面上所呈現(xiàn)出來的一塊圓形范圍的明亮而清晰影象的幅面，即是象場。它與視場相對(duì)應(yīng)。
象差（Aberration）
又叫作‘光行差’。由于制造鏡頭的光學(xué)材料的特征、曲率半徑、厚度、間距等因素，致使光線進(jìn)入鏡頭后，行程發(fā)生改變，造成形象和被攝體原貌之間的差異，這種差異，就叫作‘象差’。象差的大小，反映了鏡頭成象質(zhì)量的優(yōu)劣和品質(zhì)的好壞。造成原因是由于光點(diǎn)發(fā)出的光線與透鏡主軸成角太大，離軸較遠(yuǎn)或透鏡材料的折射率隨光的波長而變所造成。透鏡的象差分：
一、單色光
1.球面象差。它是由于透鏡本身球面形狀造成的。透鏡邊緣薄而中間厚，因而聚光能力不一樣，當(dāng)某種波長的單色光通過時(shí)，這兩部分所會(huì)聚的焦點(diǎn)不能在主光軸上匯集成一點(diǎn)，所以影象不清晰，且常出現(xiàn)暈光現(xiàn)象，如圖示：使用此種缺陷的照相機(jī)，不宜用大光圈，否則會(huì)出現(xiàn)或中央清晰、四周模糊，或中央模糊、四周清晰等現(xiàn)象。這種象差，對(duì)單透鏡說是不能*消除的。復(fù)式透鏡都已采用不同折射率的光學(xué)玻璃和選擇恰當(dāng)?shù)那拾霃降谋戎担雇哥R組中正透鏡與負(fù)透鏡兩者的球面象差相等的方法予以消除。
2.象場彎曲——又稱‘曲狀境’、‘場曲’。即平面物體與透鏡主軸成直角時(shí)，在象平面上會(huì)聚成的不是平直的影象，而具凹形的彎曲狀態(tài)，這種光學(xué)的缺點(diǎn)，即稱為‘象場彎曲’。造成的原因是由于象平面中央部分離透鏡近，四周離透鏡近，四周離透鏡遠(yuǎn)，因而聚焦時(shí)呈現(xiàn)弧形。
3.慧形象差---又名慧差、側(cè)面球差。它是由和主光軸不平行的光線造成的，其結(jié)象和慧星發(fā)光狀相用。如發(fā)光點(diǎn)的位置不和鏡頭主光軸在一條直線上，光線從側(cè)面射入，通過透鏡各部分后，在象平面邊角部分成象，它不是重合成一點(diǎn)，而是一些從小到大彼此重疊的園圈，使點(diǎn)光源的結(jié)象呈梨狀，所以稱作慧星象差。
造成的原因是透鏡對(duì)側(cè)面來的光線，由透鏡邊區(qū)至中心部位的各 部分光線所聚成之象點(diǎn)位置和影象大小不一致---邊區(qū)一帶光線 形成虛散、亮度也低的大環(huán)形，主光軸一帶光線形成高亮度清晰的小環(huán)形。重疊后即呈梨狀圓形。如縮小光圈，情況稍可得到改善。
4.畸變---又稱影相畸變。凡拍攝有橫直線條的方形物體，而成象時(shí)直線彎曲，這種現(xiàn)象就叫作畸變。新月形、平凸形單透鏡這種現(xiàn)象更為嚴(yán)重。若凹面或平面向外，光圈在前時(shí)，則所會(huì)聚成的影象呈凸出之狀，愈接進(jìn)邊緣，彎曲現(xiàn)象與顯著，這種崎變叫“桶狀變形”。若透鏡的凸面向外，光圈在后，則結(jié)象呈凹狀，縱橫線都向內(nèi)彎曲，叫“針墊式變形”。
5.象散性--又名“象散”、“縱橫差”。由兩個(gè)互相垂直截面中的光線構(gòu)成，與主軸光線無關(guān)。其現(xiàn)象皆發(fā)生在象平面周邊部分。如被攝物體有成直角交叉的豎線和橫線，在象平面周邊成象時(shí)，橫線、直線不能同時(shí)會(huì)聚成清晰的影象：直線清晰時(shí)，橫線必模糊；橫線清晰時(shí)，直線必模糊。自從產(chǎn)生正光鏡頭后，象散現(xiàn)象已基本克服。
二、復(fù)色光（白光）：
由于由于透鏡對(duì)各種波長的色光的折射率的不同，冰面物體上的各種顏色的光線，通過透鏡，不能在同一平面上聚焦。如紅、黃、藍(lán)三色，蘭色光聚焦在前，黃光在中間。紅光在后面。藍(lán)色光部分清晰時(shí)，紅色光部分就模糊了。這種色光聚焦的差異，即稱色差。色差有兩種：
1.縱向色差--即各色光通過透鏡時(shí)，不能在象平面上會(huì)聚成一個(gè)象點(diǎn)，這種色差，有叫作‘位置色差’。
2.橫向色差--由于各色光所會(huì)聚成象點(diǎn)的位置有前有后，因而 影象的大小也就有了區(qū)別，這種影象尺寸的差異，如紅色影象要 比藍(lán)色影象大，故又稱“放大色差”。目前糾正的方法是用折射系數(shù)較小的冕牌玻璃的凸鏡和折射系數(shù)較大的火石玻璃的凹鏡相合，相互校正，使色差降到zui小程度。
有效口徑（Effective aperture）
有效口徑也叫作“口徑”、“zui大口徑”。指每只鏡頭開足光圈時(shí)前鏡的光束直徑（亦可視作透鏡直徑）與 焦距的比數(shù)。它表示該鏡頭zui大光圈的納光能力。如某個(gè)鏡頭焦距是4，前鏡光束直徑是1時(shí)，這就是說焦距比光束直徑長4倍，一般稱它為f系數(shù)，f代表焦距。
求有效口徑F系數(shù)的公式如下：F系數(shù)=焦距/光束直徑。根據(jù)焦點(diǎn)平面的照度與鏡頭焦距成平方反比，一個(gè)鏡頭的F系數(shù)越小表示該鏡頭的納光能力越大。由于每個(gè)鏡頭只有一個(gè)有效口徑，故我們講有效口徑的比較時(shí)，都是在講兩個(gè)以上不同鏡頭。
有效口徑另外一個(gè)含義是指“T”制口徑，全稱為“T制有效口徑。由于過去F制口徑給出的數(shù)值只有一個(gè)鏡頭焦距與入瞳直徑的比值，而沒有考慮到不同廠家制造的各類鏡頭組結(jié)構(gòu)上的差異、組成鏡頭組的鏡片數(shù)量的多寡、磨制鏡片所用的光學(xué)材料的區(qū)別，以及涂布增透膜技術(shù)質(zhì)量的高低等等因素所造成鏡頭透光率比值的大小，對(duì)照平面照度E的影響，導(dǎo)至拍攝同一照度下的影物，雖然使用相同F(xiàn)系數(shù)的口徑，但由于換了鏡頭，畫面曝光量不一致， 影響了作品的質(zhì)量。T制有效口徑在鏡頭上所示數(shù)值和刻度方法、和F制沒有什么不同。
相對(duì)口徑（Relative aperture）
相對(duì)口徑就是指由有效口徑縮小光圈后的光束直徑和該鏡頭焦距的比值。由于它也是焦距的比值，因此同樣是F系數(shù)。相對(duì)口徑的F系數(shù)，在每個(gè)鏡頭上都有若干個(gè)數(shù)值，明顯的在該鏡頭上標(biāo)志出來。如3.5、5.6、8、11、16、22。F3.5是表示該鏡頭的有效口徑、F4以后各數(shù)值才是相對(duì)口徑的數(shù)值。相對(duì)口徑的比值數(shù)愈大，表示其納光能力愈小。它們以幾何級(jí)數(shù)排列，通光量以二倍遞減或遞進(jìn)。