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发信人: Michael (晓风), 信区: Photography
标  题: 景深概念与计算
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年09月06日19:48:40 星期四), 站内信件

景深概念与计算


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Xitek编    2001年6月5日
  

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先介绍几个概念：

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。

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 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。

景深随镜头的焦距、光圈值、拍摄距离而变化。

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。
 
 

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