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景深概念与计算

2012-10-30 13:42| 发布者: 网络| 查看: 1791| 评论: 0

摘要:   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。    2、弥散圆(circle of confusion)  在焦点前后 ...

  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。

  

  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。

  在现实当中,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)。

  

  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 36mm6cm x 9cm4" x 5"

  弥散圆直径0.035mm0.0817mm0.146mm

  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。

  

  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。

  

  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

  下面是景深的计算公式。其中:

  δ —— 容许弥散圆直径

  f —— 镜头焦距

  F —— 镜头的拍摄光圈值

  L —— 对焦距离

  ΔL1 —— 前景深

  ΔL2 —— 后景深

  ΔL —— 景深

  FδL2

  前景深 ΔL1= —————— (1)

  f2 + FδL

  FδL2

  后景深 ΔL2= —————— (2)

  f2 - FδL

  2f2FδL2

  景深 ΔL = ΔL2 + ΔL2 = ——————

  f4 - F2δ2L2

  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、一些计算实例

  网上有些在线计算器,有兴趣的网友可以参考:

  摄影光学计算器

  Windows版本的可下载的计数器在

  f/Calc

  (1)、200/2.8对焦在5m时,f/2.8的景深:

  δ= 0.035mm

  f= 200mm

  F= 2.8

  L= 5000mm

  ΔL1= 60mm

  ΔL2= 62mm

  ΔL= 122mm

  结论: 该镜头在用f/2.8拍摄时,清晰范围是从4.94m~5.062m,景深很浅。

  (2)、200/2.8+2X=400/5.6对焦在5m时,f/5.6的景深:

  δ= 0.035mm

  f= 400mm

  F= 5.6

  L= 5000mm

  ΔL1= 30mm

  ΔL2= 31mm

  ΔL= 61mm

  结论: 该镜头在配合2X增距镜后,主镜头用f/2.8拍摄时,景深是(1)的一半。

  景深的照片

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