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景深概念与计算

发表日期:2009-03-25 摄影器材: 点击数: 投票数:

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。对于固定焦距和拍摄距离,使用光圈越小,景深越大。

示意图1

示意图2

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。

景深的实际拍摄照片

关键词:景深概念与计算

作者:广州摄影群

《景深概念与计算》


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