文 章 最 後 更 新 日 期 ： 2023 年 07 月 11 日

Tim 和 Ting 個人認為，攝影初學者必學的一堂課便是認識攝影的曝光三要素 (又稱曝光三角)，相信大家對曝光三角的這三個名詞「光圈、快門、ISO」一定都不陌生，甚至多多少少還知道一些進階的應用 (好比說慢快門攝影、大光圈淺景深等等)，但是卻對三者基礎知識不太熟悉、也對彼此交互關係不太了解。

因此本篇 Tim 和 Ting 將從最基礎的觀念說起，並以我們自創的繪圖比喻法來解釋三者間的交互關係。至於進階的光圈、快門、ISO 應用和技巧，我們會再額外撰寫 3 篇來深度展開各自的細節，敬請期待。

何謂曝光？

所謂「曝光」以最簡單的角度來說，就是指光線在感光物體上 (如感光元件或底片) 感光的一個過程；更白話的說，就是每次按下快門時，景色被紀錄於底片或感光元件上的這個過程，就稱作「曝光」。

然而曝光雖然只是按下快門這麼簡單的動作，但裡頭深藏的細節卻非常的多。而對攝影有興趣的大家，更應該要知道所謂曝光，其實是「光線透過鏡頭光圈後，於快門開啟的這段時間內，將光影感光在特定感光度的元件上」的一個過程。聽起來可能有點複雜，沒關係我們接下來就以更生活化的繪圖比喻法來進一步解釋。

*由於早期相機尚未問世之前，人們普遍都是透過「繪畫」方式來記錄圖像，因此 Tim 和 Ting 認為以「繪畫」的比喻方式來解釋曝光三要素，相較其他比喻不僅更為貼切、也更容易理解。

如上圖所示，相機曝光過程其實就跟繪畫過程一樣，光線就好似畫筆上的顏料，感光元件則類似於畫紙。當今天光線越強，就好像畫筆的顏料越多，輕輕一抹就有顏色；而光線越弱就好比顏料越少，如果只是簡單一抹只會讓顏色黯淡無光。相機也是如此，光線充足情況下只要簡單按下快門，相片就會明亮飽和；但如果光線不足時，則往往容易拍出曝光不足的黯淡照片。

所以說了這麼多，「曝光」究竟是怎麼一回事？又該怎麼理解？

我們把上述的曝光過程簡單翻譯如下，並搭配下圖來進行解釋。

不知道這樣的解釋大家看懂了嗎？沒錯，曝光三要素正是光圈、快門、感光度 (ISO)，而這三者對曝光的影響，就猶如畫筆粗細、上色時間、畫紙材質對繪畫的重要性一樣。因此接下來的篇章，Tim 和 Ting 將會分別介紹這三大關鍵要素的詳細內容。

#1 光圈

何謂光圈？

「光圈」是鏡頭內一個控制孔徑大小的組件，由數個光圈葉片所組成，主要用來控制進光量 (光線進入相機的量) 。由於光圈的設計和人的瞳孔十分相似，為了應付不同的光線和不同的視覺環境，人的瞳孔在黑暗時會放大以獲取更大的進光量，同理光圈也是一樣的功能，所以才會有「更大光圈、更好的夜拍能力」這種說詞。

光圈 & 曝光的交互關係

一般而言我們會以 f/值 來表示光圈的大小，比如說 f/1 , f/1.4 , f/2 , f/2.8 , f/4 , f/5.6 , f/8 , f/11 , f/16 , f/22 。

這個數值代表什麼意義大家不需要太清楚，但大家要知道的是「數字越小代表光圈越大」，所以 f/2.8 的光圈是比 f/8 還要更大的。而上面這一連串數字是常見的光圈數值，我們會建議大家可以將這些數字簡單記一下。怎麼說呢？

因為這裡的數字只要每往右一格，代表光圈下降一級、進光量減半。當所有參數和環境都一樣的狀況下，使用 f/4 的光圈會比使用 f/2.8 的光圈還要暗一倍 (進光量少了一半)，如果要獲得和 f/2.8 一樣的曝光度，需要將快門時間增加一倍、或是將感光度提高一倍；同理，今天如果要利用光圈將 f/4 的相片亮度再次減半，自然也就會知道要將光圈調至 f/5.6 而非 f/8.0。

[記憶小撇步]：大家其實不需要死背，只要先記得 f/1 , f/1.4 就好，因為後續兩個數字是 1 和 1.4 的兩倍 f/2 , f/2.8；接下來則是 2 和 2.8 的兩倍 f/4 , f/5.6，依此類推 f/8 , f/11 和 f/16 , f/22。雖然記得這些數字對於拍出更好的照片沒有幫助，但能讓大家對曝光有更好的理解。

光圈的應用 - 景深

那麼介紹光圈的應用之前，大家可能會問什麼是景深 (Depth of Field, DOF)？

一般我們在拍照時，除了拍攝的主體外，通常不免俗的還會有背景和前景，以下圖為例，主角為女孩①，背景和前景則分別為樹木②和小狗③ 。今天當相機對焦完成之後，對焦點的前後範圍中，影像清晰的深度有多少，我們就稱之為景深，一樣以下圖為例，今天狀況 (1) 的清晰範圍較廣，我們便會說該圖片的景深比較深；而狀況 (2) 的清晰範圍較窄，我們便會說該圖片的景深比較淺。

既然已經知道景深的定義了，那麼光圈大小又會對景深產生什麼影響呢？大家可以從下圖直接看出結論。

下圖是 Tim 和 Ting 的教學示範圖，其中綠色框框為對焦位置 (無尾熊)，而我們分別測試在大光圈 f/2.8 以及小光圈 f/8.0 下的實際拍攝結果，大家可以從前景 (深色燭台) 和背景 (遠方廚具) 的虛化程度發現，大光圈下的清晰範圍較小，有較淺的景深，而小光圈下的清晰範圍較大，有較深的景深。

[延伸閱讀]：深度了解「光圈」- 5 分鐘搞懂光圈必修 3 大重點

#2 快門

何謂快門？

「快門」是控制光線照射在感光元件上的時間 (或控制光線感光在感光元件上的時間)，也就是控制曝光時間的重要元件。具體是如何控制呢？一般來說都是利用快門簾的開啟和關閉來達成；每當快門簾開啟時，光線可以直接照射於感光元件上，使感光元件受光並顯影，而當快門簾關閉的時候，光線自然就無法進到感光元件上，一次曝光就這樣結束。所以快門時間越長，代表感光元件受光時間越長，照片自然就會越亮；反之亦然。

以下是利用超高幀數拍攝不同快門時間的實際情形，大家可以從中比較一下比較極端的快門速度 (比如說 1/8000 秒 vs 1/125 秒)，就能大概明白快門的作動原理了。

*影片解說：該影片是以單反相機做舉例，所以會看到影片一開始都是先將「反光鏡升起」，而後才接著「快門簾打開」。

[延伸閱讀]：單眼、微單眼、類單眼差別 | 1 張表看懂彼此差異

快門 & 曝光的交互關係

一般來說我們會以 秒 來表示快門速度，但是在攝影的世界裡，除非是拍攝特殊慢快門的主題，不然比較少會使用 1 秒、2秒、5秒這種單位，比較常見的反而是 1/30 , 1/60 , 1/125 , 1/400 , 1/4000 這種快門速度，而大於 1 秒的話則會以 1" , 2" , 5" , 30" 的方式表達。

快門速度相對好理解，秒數多一倍代表曝光時間多一倍。舉例來說，1/30 秒的快門速度比 1/60 秒還要慢一倍，因此當所有參數和環境都一樣的狀況下，1/30 秒的照片會比 1/60 秒的亮一倍，如果要將它調整成和 1/60 秒一樣的曝光度，就需要將光圈縮小一級、或是將感光度減少一半；同理，今天如果要利用快門速度將 1/400 秒的相片亮度減半，則可以將快門速度加快一倍至 1/800 秒，使得感光元件受光時間更短。

快門的應用 - 慢快門

同上個段落所述，大家已經知道快門越 慢 就能拍出越 亮 的相片。那麼在夜晚或是光源不足情況下，是不是只要將快門速度盡可能放慢就沒問題了呢？其實是不對的。放慢快門雖然可以彌補光線不足的狀況，但過慢的快門速度則很容易因為手震或手抖，而導致拍出的照片模糊不清 (如下圖)，因此放慢快門的同時，也要注意是否有達到「安全快門］的速度，才不會拍出一堆失敗的作品。(一般手持拍攝，即使使用廣角端，快門速度只要慢於 1/30 秒都很容易手震而晃動。當然在不同焦距、有無防手震功能、這些都會影響安全快門速度)

[延伸閱讀#1]：何謂安全快門？教你不再拍出手震、晃動的作品

既然快門速度過慢拍攝容易失敗，那麼我們一般就不使用慢快門了嗎？也不是，今天如果為了拍攝某些特殊題材，需要將快門速度放慢而得到連續性、動作性的照片，一般我們會利用慢快門搭配三腳架的方式來創作，如此一來不僅可以克服手震或手抖的狀況，還能利用長時間曝光的方式來得到特殊的拍攝效果。

下圖是 Tim 和 Ting 的教學示範圖，為了讓大家更容易區別慢快門 vs 快快門的差異，我們以高速旋轉的電風扇作為主角，並分別測試在 1/125 , 1/1000 , 1/8000 秒下的實際拍攝結果，大家可以從風扇葉片的樣子，來比較不同快門速度下的影像表現。

[延伸閱讀#2]：攝影腳架推薦 & 選購指南 - Tim & Ting 幫大家篩選出 CP 值最高的腳架囉！
[延伸閱讀#3]：深度探討「快門」- 5 分鐘學會快門速度 3 大重點 

#3 ISO (感光度)

何謂 ISO (感光度)？

所謂感光度一詞是源自最早期的底片相機，由於不同種類的底片對光有不同的反應性，因此國際標準組織以 ISO Speed 來分類底片對光的靈敏度 (包括最早期的黑白底片標準 ISO-6、彩色底片標準的 ISO-5800)。一般 ISO Speed (簡稱 ISO) 越高的底片代表感光能力越好、ISO 越低的底片則是對光相較不敏感，而這概念也就一直沿用至今天的數位相機上。因此高 ISO 代表感光能力越高，相片越亮；反之亦然。

ISO (感光度) & 曝光的交互關係

一般而言我們會以 ISO 50 , ISO 100 , ISO 200 , ISO 400 , ISO 800 , ISO 1600 , ISO 3200 , ISO 6400  來表示相機的感光度。

ISO 的概念也非常好理解，數字高一倍代表感光度提高一倍。舉例來說，ISO 100 的感光能力較 ISO 200 的還要低一倍，因此當所有參數和環境都一樣的狀況下，ISO 100 的照片會比 ISO 200 的照片暗一倍，如果要將它調整成和 ISO 200 一樣的曝光度，就需要將光圈增大一級、或是將快門速度延長一倍；同理，今天如果要透過調整感光度將 ISO 400 秒的相片亮度加倍，則可以將 ISO 上調一倍至 ISO 800，使得感光元件的受光能力提高一倍。

ISO 的影響 - 相片品質 & 噪點

講到 ISO (感光度) 就不免俗的會提到「噪點」這個詞，什麼是「噪點」？對攝影來說又有什麼影響？

噪點的英文為 Noise，也就是噪音的意思，新手一開始對噪點可能比較陌生，但對噪音可就相對熟悉，因此 Tim 和 Ting 舉個簡單的例子給大家參考。今天假設大家窩在家裡收聽廣播節目、或是外出時正好遇上活動主持人透過喇叭在大聲吆喝，是不是這些過程當中，有時候都會聽到類似「嘶嘶嘶」、或「唧唧唧」的噪音？今天當廣播聲音或喇叭被開得更大聲時，這些噪音也隨之被放大，甚至在聲音高過某個程度後，噪音的聲響甚至還會蓋過廣播或主持人的聲音，影響到收聽的品質。

相片的噪點也是如此。不知道大家在光線不足的情況下拍照時有沒有注意到，相片本身的顆粒感會非常的重、畫面也會有許多彩色汙點 (如下圖)，這些破壞畫面品質的斑點我們一般就稱為「噪點」。(可能有人好奇噪點是怎麼產生的？簡單來說就是感光元件感光時，在光的信號轉為電子影像訊號的過程中，因為一連串的運算、處理、轉換而產生的電子雜訊)

那麼 ISO 的高低對噪點和相片品質的影響有多大呢？大家可以參考以下 Tim & Ting 的教學示範圖 (為了讓差異明顯化，我們以非常極端的例子來做說明)：從無尾熊身上的毛髮清晰度，大家可以明顯比較出高低 ISO 的成像品質差異；而從圖片下方的桌子或後方的背景，則可以清楚感受到 ISO 高低如何影響噪點的多寡。

因此大家才會說 ISO 越高照片品質越糟、ISO 盡可能越低越好。但是也千萬記得，有些時候為了維持快門速度、避免手震而拍出模糊不清楚的畫面，適時的提高 ISO、犧牲一點相片品質是必須的，否則畫質再佳，只要是晃動不清的照片都不能算是合格的照片。

總結

總結上述的光圈、快門、ISO 可以得知，所謂的曝光三要素，其最根本的原理就是影響相片的亮度、相片的曝光度，且三者之間可透過彼此參數的調整來獲得一致的曝光量。為了讓大家能更快速理解本文，Tim 和 Ting 特此整理了曝光三角的說明圖，主要將上述所有內容濃縮於這張圖中，希望對大家有所幫助。