教你一招如何计算景深.docx
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教你一招如何计算景深
景深的计算
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（circleofconfusion）
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（permissiblecircleofconfusion）。
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（depthoffield）
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
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
前景深
ΔL1=
FδL2
2
f2+FδL
（1）
后景深
ΔL2=
2
FδL2
（2）
2
f2-FδL
22
2f2FδL2
景深ΔL=
ΔL2+ΔL2=
4222
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：
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
话说焦外成像（初稿）
2002年7月
对镜头品质的考核一般有如下因素：
解像力、反差、色彩还原等。
这些都是一些可以量化的物理指标。
但是对画面的表现而言，前后景的虚化有着比较重要的意义。
因此，对焦点前后虚化的影象如何表现就成为考核镜头的另外一个因素，但是这个因素难以量化的。
焦点前后虚化的影象也通常称为焦外成像/虚像/散焦（也称为Bokeh，这是一个生造词；OOF：
OutOfFocus），它与柔焦的区别是：
柔焦一般是指整个画面柔化，没有清晰的影象；而散焦则有清晰的部分，在清晰焦点前后的影象都是柔化的。
除了某些特定的镜头，普通折射镜头的焦外成像特点来自于镜头球面像差的矫正，这个可以参见135F2DC的：
《美能达AF85/1.4（G）DLimited镜头的设计思想》。
下面是焦外成像的一些说明：
球面像差导致的焦外成像，不好的焦外成像，自然的焦外成像，边缘没有残留虽然是扩散，但是在边缘有残留边缘过于锐利部分部分
可以说，焦外成像可以分成两大类类型：
1、模糊虚化：
除焦点外，整个画面都是扩散的、模糊的，边缘没有残留部分，这是最好的焦外成像；
2、二线性虚化：
这是不太理想的焦外成像，被摄物体的散焦画面轮廓被两条或者数条线分开。
最为明
显的例子就是折反射镜头，具有明显的二线性。
二线性出现，在视觉容易对主体产生干扰，
这是一些二线性虚化的例子：
俄罗斯500/5.6折反镜头拍摄
事物都不是绝对的，尽管二线性虚化属于不太理想的焦外成像，但是充分利用这样的成像特点，同样也能营造出美妙和有意思的画面。
对于普通折射镜头而言，影响焦外成像的因素有两个：
镜头设计的本性和光圈的形状。
绝大多数镜头在全开光圈的时候，光圈都是圆形的，此时的焦外成像就代表了镜头设计的本性；当收缩光圈拍摄时表现出来的焦外成像，是镜头设计的本性和光圈形状共同作用的结果。
一些镜头在全开光圈时可以表现出很好的焦外成像，但是在收缩光圈后，由于光圈的非圆形，会破坏焦外成像，这就是近年来许多厂家陆续采用圆形光圈的缘故之一，这类圆形光圈在收缩两档依然能够保证具有比较完美的圆形。
比如下面的例子，就表现出光圈的形状对焦外成像的影响
下面的图中：
左图的焦外成像良好，线条、圆形、三角形、矩形等形状都表现出均匀往外扩散，中间亮度最高，随
着向外模糊的同时，也随之降低亮度；右图的表现就一般了，也是多数镜头的表现。
线条的边缘比较生硬，由明显的边缘。
其他的形状扩散不够
均匀。
上图具有良好焦外成像，下图的焦外成像呈现出二线性。
MinoltaDynax7+STF135/2.8[T4.5]@f/2・8,AgfaRSXII50
—
Anf/2.8Zoom@135/2.8,AgfaRSXII50
利用二线性虚化的一些例子：
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