在攝像機的日常使用中，大家經常會接觸到“光圈”一詞，但是不是每個人都能真正理解呢？今天，我們就來說說光圈那些事兒。
　　
　　什么是光圈
　　
　　光圈（Aperture）是一個鏡頭內部的裝置，用來控制透過鏡頭的光線多少，從而控制進入到圖像感光面的光通量。一般情況下，它是一個多邊形或者圓形，并且面積可變的孔狀光柵。形狀如下圖。

　　
　　下圖演示了光圈機構的變化形成的不同大小的光圈。

　　
　　下圖是光圈在鏡頭中的位置：

　　
　　光圈的度量
　　
　　光圈一般都用F值進行度量，如F1.2，F1.8等等。其計算公式如下：
　　
　　光圈F值=鏡頭的焦距/鏡頭光圈的直徑
　　
　　從以上的公式可知
　　
　　1.相同的光圈F值，長焦距鏡頭的口徑要比短焦距鏡頭的口徑大。
　　
　　2.光圈F值越小，通光孔徑越大，在同一單位時間內的進光量便越多。參見下圖：

　　
　　光圈對圖像的影響
　　
　　到此，我們已經明白了什么是光圈。那么，到底光圈對攝像機的圖像有什么影響呢？
　　
　　影響1：決定鏡頭的進光量。在快門不變的情況下，F值越小，光圈越大，進光量越多，畫面越亮；F值越大，光圈越小，進光量越少，畫面越暗。
　　
　　簡單的說，光圈好比是眼睛里的瞳孔，在黑暗的地方，瞳孔放大，讓光線盡可能多的進入到眼中，以看清隱藏在黑暗中的物體；在光照強烈的地方，瞳孔縮小，以減少光線的進入。
　　
　　影響2：決定景深大小（深淺）。光圈越大（F值越小），景深越淺；光圈越小（F值越大），景深越深。
　　
　　這里簡單介紹一下景深的概念，了解的童鞋可自行略過。
　　
　　【百度百科】景深是指在攝影機鏡頭或其他成像器前沿能夠取得清晰圖像的成像所測定的被攝物體前后距離范圍。在聚焦完成后，在焦點前后的范圍內都能形成清晰的像，這一前一后的距離范圍，便叫做景深。
　　
　　通俗的說，在攝像機對焦清楚后，能夠看清的距離范圍就叫景深。
　　
　　那么，怎么理解光圈對景深的影響呢？舉個生活中的例子：患有近視眼的朋友，不戴眼鏡的話，總是習慣性地瞇起眼睛看東西，這樣往往看得清楚一些，套用術語，這就叫做：縮小光圈（瞳孔），增加景深。
　　
　　監控攝像機常見光圈的類型
　　
　　在監控中，根據場景的不同，往往需要采用不同的鏡頭，主要包含了固定光圈和可變光圈兩大類別。
　　
　　固定光圈鏡頭
　　
　　固定光圈鏡頭，顧名思義，其光圈是一個固定的大小，不可變化和調整。通常，我們在這種鏡頭上能看到一個標識：FXX，這個標識就是F值，表明了這款鏡頭的光圈大小。如下圖：

　　
　　以及下圖：

　　
　　固定光圈鏡頭的好處在于成本低廉。由于不需要增加調節光圈變化的機構，能夠節約材料，降低成本。但由于其光圈不可變，對于外界的光線強弱不能進行有效調節，因此，對于復雜的光照場景適應能力有限，一般用于光線恒定或變化較小的場合。
　　
　　可變光圈鏡頭
　　
　　相對于固定光圈，可變光圈鏡頭自然是可以調節光圈大小的。根據調節的方法，又可分為手動光圈鏡頭與自動光圈鏡頭。
　　
　　手動光圈鏡頭
　　
　　靠人工手動調節光圈大小的鏡頭，稱之為手動光圈鏡頭。使用者可以針對不同的場景手動調節光圈大小，以獲得滿意的圖像效果。如下圖：

　　
　　在監控中，由于攝像機架設位置一般較高，不方便人工手動調節，所以此種鏡頭應用較少。
　　
　　自動光圈鏡頭
　　
　　由攝像機根據監控圖像的光照變化自動調節光圈大小的鏡頭，稱之為自動光圈鏡頭。如下圖：

　　
　　自動光圈鏡頭都帶有一條“小尾巴”，以和攝像機進行通信，這是它的zui大特點。
　　
　　傳統的自動光圈又分為兩種驅動方式：VIDEODRIVER和DCDRIVE，即視頻驅動和直流電驅動。VIDEODRIVE鏡頭是將光圈馬達的驅動電路板安裝于鏡頭內，利用攝像機輸出圖像信號到驅動電路板，再由驅動電路板來改變光圈馬達，使光圈變化，成本與施工都比較貴。DCDRIVER鏡頭是將驅動電路板轉至攝像機中，因此鏡頭不需要驅動電路板，直接由攝像機輸出DC電流來改變光圈馬達，使光圈產生變化，接頭固定，成本較低。
　　
　　目前，應用zui廣的是DCDRIVER的方式，一般也稱為DCIris。
　　
　　PIris
　　
　　隨著技術的不斷發展以及對于圖像質量要求的不斷提高，DCIris逐漸也暴露出了不足。對于光線亮度變化較大的情形，DC光圈鏡頭只是根據光線亮度用模擬信號進行調節變化，但不能提供給攝像機關于光圈位置的信息。沒有這種信息，攝像機就不能有效地控制光圈以優化圖像質量。于是，PIris應運而生。
　　
　　與DC光圈鏡頭不同，PIris控件的主要任務不是不停地調節穿過鏡頭的光線流量，而是設置*光圈的位置，以便大部分時間鏡頭的中心及效果*的部分可得到使用，從而提高圖像質量。這個位置叫做特定景深值，在此處鏡頭的效果，光學誤差大大減少，可得到*圖像質量（在對比度、分辨率和景深方面）。
　　
　　我們以下面兩張圖進行說明（以canon500d兩種不同光圈所拍下的圖為例展示）：
　　
　　上圖的光圈開的口徑比較大，進光亮比較多，曝光時間比較短，F值比較小
　　
　　下圖的光圈開的口徑比較小，進光亮比較少，曝光時間比較長，F值比較大

　　
　　如前所述，大光圈會帶來充分的通光亮，但會造成景深較淺（背景模糊）；要想同時滿足大光圈和背景清楚，就需要在光圈位置找到一個*的平衡點，這就是PIris的作用。
　　
　　當然，要實現*的性能，一方面要增加硬件的成本，另一方面也需要提高軟件的復雜度，這也造成了PIris在當前的應用尚不廣泛。
　　
　　結語
　　
　　還是那句老話，天下沒有十全十美的事物。沒有一種光圈可以滿足所有的需求，適應所有的場景；我們必須量體裁衣，根據不同的需求選擇不同的光圈類型。