ค่าเอฟ

ค่าเอฟ (f-number หรือ f-stop) คือค่าที่คำนวณจากการหารความยาวโฟกัสของเลนส์ด้วยขนาดรูรับแสงยังผล ใช้เป็นดัชนีเพื่อระบุความสว่างของเลนส์ โดยทั่วไปแล้วสามารถถือได้ว่ายิ่งค่าเอฟน้อย เลนส์ก็จะยิ่งสว่าง (= แสงผ่านเลนส์ได้มากขึ้น) และความเร็วชัตเตอร์ก็จะยิ่งเร็วขึ้น

f ของค่าเอฟมาจากคำว่า focus โดยทั่วไปอาจเขียนแสดงเป็น /N (มักใช้เอฟเล็กหางงอ) โดยที่ N ในที่นี้คือค่าเอฟ เช่น /1.4, /2, /2.8 เป็นต้น

 รูรับแสงยังผลและความสว่าง 
ขนาดรูรับแสงยังผลคือเส้นผ่านศูนย์กลางที่กลุ่มรังสีคู่ขนานฉายจากแหล่งกำเนิดแสงแบบจุดเข้าสู่เลนส์ โดยถือว่าแหล่งกำเนิดแสงแบบจุดนั้นอยู่ที่ระยะอนันต์บนแกนเชิงแสงของเลนส์ ความสัมพันธ์ระหว่างขนาดรูรับแสงยังผลกับค่าเอฟคือ

โดย
 : ค่าเอฟ
 : ความยาวโฟกัส
 : ขนาดรูรับแสงยังผล

รูรับแสงใหญ่ขึ้นหมายถึงสามารถรวบรวมแสงได้มากขึ้น รูรับแสงยังผลจะเป็น  เมื่อพื้นที่สำหรับรวบรวมแสงลดลงครึ่งหนึ่ง ดังนั้น ถ้าค่าเอฟเป็น  เท่า ความสว่างจะลงครึ่งหนึ่ง

 ความหมายในการหารความยาวโฟกัส 
 ความสว่างของภาพจริงถูกกำหนดตาม ค่าเอฟ
 เมื่อนำค่านี้ไปคูณด้วยเวลาเปิดรับแสงจะได้ค่าปริมาณแสง
 ขนาดของภาพจริงจะแปรผันตามความยาวโฟกัส
พื้นที่ภาพที่เกิดจากเลนส์จะขยายตามสัดส่วนกำลังสองของความยาวโฟกัส ในทางกลับกัน ปริมาณแสงที่ตกกระทบบนเลนส์จะเป็นสัดส่วนกับพื้นที่ยังผลของเลนส์ พื้นที่ยังผลของเลนส์แปรตามกำลังสองของเส้นผ่านศูนย์กลางยังผล ดังนั้น ปริมาณแสง (ความสว่าง) ต่อพื้นที่ภาพจึงแปรผกผันกับกำลังสองของความยาวโฟกัส และแปรผันกับกำลังสองของเส้นผ่านศูนย์กลางยังผล นั่นคือ แปรตามกำลังสองของ (เส้นผ่านศูนย์กลางยังผล/ความยาวโฟกัส) ≡ 1/กำลังสองของเลขเอฟ

 ค่าที 
แม้ว่าค่าเอฟจะใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นตัวบ่งชี้ความสว่างของเลนส์ แต่ก็ไม่สามารถพูดถึงการประมาณการเปิดรับแสงอย่างถูกต้องโดยใช้เพียงค่าเอฟเนื่องจากปัจจัยต่าง ๆ เช่น ความส่งผ่านของเลนส์

เมื่อความส่งผ่านของเลนส์กลายเป็นปัญหา ในกรณีของการสะท้อนแสงของพื้นผิวในสมัยที่ยังไม่มีเทคโนโลยีการเคลือบผิว เช่น หากการส่งผ่านของพื้นผิวหนึ่งเท่ากับ 95% เลนส์ที่ประกอบด้วย 6 ชิ้นใน 4 กลุ่มจะมี 4 กลุ่ม = 8 พื้นผิวถึงประมาณ 66% (0.95 ยกกำลัง 8 คือ 0.6634...) ของปริมาณแสงเท่านั้นที่ส่งผ่าน นี่เป็นปัญหาสำหรับระบบเชิงแสงที่พบได้ เช่นในระบบที่มีแผ่นกรองแสง เช่น เลนส์ STF ดัชนีที่ระบุความสว่างจริงที่คำนึงถึงการส่งผ่านของระบบเชิงแสงเรียกว่า ค่าที (t-stop) โดยความสัมพันธ์ระหว่างค่า t กับค่า f คือ

โดยในที่นี้  คือค่าความส่งผ่าน

เลนส์ถ่ายภาพยนตร์ระดับสูงบางรุ่นจะแสดงค่าทีบนแผ่นช่องรับแสง

อย่างไรก็ดี ด้วยความก้าวหน้าในเทคโนโลยีการเคลือบผิว การสะท้อนที่ผิวจึงลดลง และมาตรวัดค่าแสง TTL ซึ่งวัดปริมาณแสงหลังจากที่ผ่านเลนส์ไปแล้วก็กลายเป็นเรื่องธรรมดา ดังนั้นโดยทั่วไปแล้วความแตกต่างระหว่างค่าเอฟและค่าทีจึงอาจถือว่าไม่ใช่ปัญหา

 ตารางค่าเอฟมาตรฐาน 
ค่าเอฟที่พบได้บ่อยมักแสดงเป็นขั้น ๆ ดังที่จะแสดงในตารางต่อไปนี้ โดยเทียบกับค่า  (aperture value) ของ APEX โดยที่ 
  (หรือ )

 ขั้นละ 1 
Av -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 N 0.5 0.7 1.0 1.4 2 2.8 4 5.6 8 11 16 22 32 45 64 90 128 180 256 ค่าคำนวณ 0.5 0.707… 1.0 1.414… 2.0 2.828… 4.0 5.657… 8.0 11.31… 16.0 22.62… 32.0 45.25… 64.0 90.51… 128.0 181.02… 256.0

 ขั้นละ 1/2 
Av -1 −0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 10.5 11 11.5 12 12.5 13 13.5 14 N 0.7 0.8 1.0 1.2 1.4 1.7 2 2.4 2.8 3.3 4 4.8 5.6 6.7 8 9.5 11 13 16 19 22 27 32 38 45 54 64 76 90 107 128

 ขั้นละ 1/3 
Av −1 −0.7 −0.3 0 0.3 0.7 1 1.3 1.7 2 2.3 2.7 3 3.3 3.7 4 4.3 4.7 5 5.3 5.7 6 6.3 6.7 7 7.3 7.7 8 8.3 8.7 9 9.3 9.7 10 10.3 10.7 11 11.3 11.7 12 12.3 12.7 13 N 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.5 2.8 3.2 3.5 4 4.5 5.0 5.6 6.3 7.1 8 9 10 11 13 14 16 18 20 22 25 29 32 36 40 45 51 57 64 72 80 90

 ขั้นละ 1/4 

 0≤Av≤5 
Av 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25  1.5 1.75 2 2.25  2.5 2.75 3 3.25 3.5 3.75 4 4.25  4.5 4.75 5 N 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.7 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3.1 3.4 3.7 4 4.4 4.8 5.2 5.6 มินอลต้า 1.00 1.01 1.02 1.03 1.40 1.41 1.42 1.43 2.00 2.01 2.02 2.03 2.80 2.81 2.82 2.83 4.00 4.01 4.02 4.03 5.60

 5≤Av≤10 
Av 5 5.25  5.5 5.75 6 6.25  6.5 6.75 7 7.25  7.5 7.75 8 8.25  8.5 8.75  9 9.25  9.5 9.75  10 N 5.6 6.2 6.7 7.3 8 8.7 9.5 10 11 12 14 15 16 17 19 32 22 25 27 29 32 มินอลต้า 5.60 5.61 5.62 5.63 8.00 8.01 8.02 8.03 110 111 112 113 160 161 162 163 220 221 222 223 320
หมวดหมู่:จำนวนไร้มิติ
หมวดหมู่:ทัศนศาสตร์เชิงเรขาคณิต
หมวดหมู่:หน่วยมาตราส่วนเชิงลอการิทึม