定义
F-number通常被用来描述光学系统(如照相机镜头)的焦距与入射光瞳的直径之比。F-number是一个无因次的量，是镜速的定量度量，是摄影中的一个重要概念，也被叫做"F比例"、"相对孔径"、"光圈值"等。它是相对孔径的倒数。F-number的表达式可写成：
这里，f代表焦距，D为入射光瞳的直径(有效孔径)。F-number通常标记成f/N.例如，如果一个镜头的焦距是10毫米，它的入口瞳孔直径是5毫米，则f-number是2，表示成“f/2”。
不考虑光线传输效率的差异，f值较大的镜头可以拍摄出较暗的图像。投影图像的亮度(照度)相对于镜头视场的亮度随f值的平方而减小。将f数增加一倍会使相对亮度降低四倍。当f值增加一倍时，为了保持相同的曝光，曝光时间需要增加四倍。
大多数镜头都有一个可调节的光圈，它可以改变光阑的大小，从而改变入射光瞳的大小。
由于透镜元件在孔径前的放大效应，使得入射光瞳的直径不一定等于光阑的直径。
100毫米焦距f/4镜头的入口瞳孔直径为25毫米。200mm焦距f/4镜头的入口瞳孔直径为50mm。200毫米镜头的入口瞳孔的面积是100毫米镜头入口瞳孔的四倍，因此从镜头视野内的每个物体收集的光线是100毫米镜头的四倍。但是，与100毫米镜头相比，200毫米镜头投射出的图像是每个物体的两倍高，两倍宽，覆盖了四倍的面积，因此，两个镜头在对给定亮度的场景成像时，在焦平面产生相同的照度。
相应地，超声成像系统中也引入了F-number的度量。在超声系统中，F-number表示成：
这里，fl是焦距(换能器表面到焦区中心的距离)，
是孔径大小。F-number是用来衡量聚焦程度的一个非常重要的参数。
F-number在超声动态孔径技术有着非常重要的应用，在超声动态孔径技术需要保持F-number为一常数。由于波束宽度与F-number成正比，而波束宽度由决定了图像的横向分辨率。因此，当焦点深度不断增加时，孔径 也随着fl 的增加不断扩大(动态孔径技术)，从而保证最大扫描深度范围内的波束宽度近乎为常数，使整场图像的横向分辨率保持均匀。
参考文献
[1] https://en.m.wikipedia.org/wiki/F-number
参阅：动态孔径、镜速
