景深概念以及景深的计算公式

本文通过图文结合的方式,详细讲解了焦点、弥散圆、景深及其计算公式,重点阐述了光圈、焦距和拍摄距离如何影响景深,并提供了实例说明。

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在了解景深的概念时,用图文结合的方式更容易理解,那么我们先来了解几个相关的概念:

1、焦点(focus)

与光轴平行的光线射入凸透镜时,理想的镜头应该是所有的光线聚集在一点后,再以锥状的扩散开来,这个聚集所有光线的一点,就叫做焦点
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焦点示意图.gif

2、弥散圆(circle of confusion)

在焦点前后,光线开始聚集和扩散,点的影象变成模糊的,形成一个扩大的圆,这个圆就叫做弥散圆。

在实际应用中,观赏拍摄的影象是以某种方式(比如投影、放大成照片等等)来观察的,人的肉眼所感受到的影象与放大倍率、投影距离及观看距离有很大的关系,如果弥散圆的直径小于人眼的鉴别能力,在一定范围内实际影象产生的模糊是不能辨认的。这个不能辨认的弥散圆就称为容许弥散圆(permissible circle of confusion)。
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弥散圆示意图.png

注意:

不同的厂家、不同的胶片面积都有不同的容许弥散圆直径的数值定义。一般常用的是:

       画幅:   24mm x 36mm                 6cm x 9cm                  4" x 5"

弥散圆直径: 0.035mm 0.0817mm 0.146mm

35mm照相镜头的容许弥散圆,大约是底片对角线长度的1/1000-1/1500左右。前提是画面放大为5x7英寸的照片,观察距离为25~30cm。

3、景深(depth of field)

在焦点前后各有一个容许弥散圆,这两个弥散圆之间的距离就叫景深,即:在被摄主体(对焦点)前后,其影像仍然有一段清晰范围的,就是景深。换言之,被摄体的前后纵深,呈现在底片面的影象模糊度,都在容许弥散圆的限定范围内。
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镜头景深示意图.png

景深特点:景深随镜头的焦距、光圈值、拍摄距离而变化。对于固定焦距和拍摄距离,使用光圈越小,景深越大。

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景深与焦距,光圈的关系.png

以持照相机拍摄者为基准,从焦点到近处容许弥散圆的的距离叫前景深,从焦点到远方容许弥散圆的距离叫后景深。

4、景深的计算公式及相关参数

通过以上的图示,可以得出景深的计算公式。其中:

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从公式(1)和(2)可以看出,后景深 > 前景深。

由景深计算公式可以看出,景深与镜头使用光圈、镜头焦距、拍摄距离以及对像质的要求(表现为对容许弥散圆的大小)有关。这些主要因素对景深的影响如下(假定其他的条件都不改变):

(1)、镜头光圈:

光圈越大,景深越小;光圈越小,景深越大;

(2)、镜头焦距

镜头焦距越长,景深越小;焦距越短,景深越大;

(3)、拍摄距离

距离越远,景深越大;距离越近,景深越小。

5、计算实例

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