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【转载】景深与超焦距《景深原理及计算》  

2014-05-28 09:57:43|  分类: 摄影 |  标签: |举报 |字号 订阅

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1、焦点 (focus)

      平行光线射入凸透镜时,理想镜头将所有的光线聚集在一点,这个点,就叫做焦点,焦点和镜片光学中心的距离叫做焦距。过焦点后光线继续以锥状发散开来。

景深与超焦距《景深原理及计算》 - 刘亦菲 - 刘亦菲的博客

 2、弥散圆 (Circle of Cnfusion)

      又译为:弥散圈、模糊圈等等

      在焦点前后,光线从聚集到扩散,点的影象从圆到点(焦点),继而有扩散到圆,这个焦点前面和后面的圆就叫做弥散圆。

景深与超焦距《景深原理及计算》 - 刘亦菲 - 刘亦菲的博客

      如果此圆形足够小,肉眼依然可被视为点的成像。这个可以被接受的最大直径被称为容许弥散圆直径δ (Permissible circle of confusion)。

      观赏拍摄的影象是以某种方式来观察的,人的肉眼所感受到的影象与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,人眼将感觉是清晰的。这时的弥散圆的大小就称为容许弥散圆。

      人眼在明视距离(眼睛正前方)能够分辨的最小的物体的尺寸大约为。蔡斯公司制定的标准时,选用了常用尺寸7吋照片(175×)为依据计算,要求弥散圆只能在以内,按此计算得到是图像对角线长度的1/1730左右。所以蔡斯公司制定的标准就是弥散圆直径 δ=1/1730 底片对角线长度。

      不同的厂家、不同的底片面积都有不同的容许弥散圆直径的要求。各厂家对于照相镜头的容许弥散圆的取值并不统一(前提是画面放大为5×7吋的大小,观察距离为25~)一般取值范围是底片对角线长度的1/1000~1/1500左右。在这里可以看出:景深是相对的,不是绝对的,和弥散圆直径 δ的取值大小有着直接的关系。同时我们也可看出:弥散圆直径 δ 的取值的大小和镜头生产厂商的技术能力有关。

一般常用的数值是:

画   幅

×

×

4"×5"

     容许弥散圆直径 δ

3、景深 (Depth of field)

      在对焦时,通过镜头将在焦平面上清晰成像,而对焦点的前景和后景也在焦平面成像,只要它们成像的弥散圆等于或小于容许弥散圆直径,我们将认为是清晰的,这样影像就有一个的清晰的区间,这就是景深(下图)。
景深与超焦距《景深原理及计算》 - 刘亦菲 - 刘亦菲的博客

      从以上可知道,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我们称呼它叫焦深,它和景深是相对应的。所谓景深即:在被摄主体(对焦点)前后,其影像具有的一段清晰范围,这范围内的景物在焦平面上成像,都在容许弥散圆的限定范围内。

      景深是随镜头的焦距、光圈值、对焦距离的不同而变化。一般来说:

1、焦距短,景深大,

2、对焦点离远,景深大,

3、光圈小,景深大。

景深与超焦距《景深原理及计算》 - 刘亦菲 - 刘亦菲的博客

      以拍摄者为基准,从对焦点到近点的清晰范围叫前景深,从对焦点到远点的清晰范围叫后景深。

4、景深的计算

景深与超焦距《景深原理及计算》 - 刘亦菲 - 刘亦菲的博客

      从公式中可以看出,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。这些因素对景深的影响如下:

(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

 景深与超焦距《景深原理及计算》 - 刘亦菲 - 刘亦菲的博客

     从上表大致看出景深和焦距、光圈之间的相互的影响:
①50mm/f 2.8镜头,清晰范围是从2.68m~3.40m,景深为0.72M
②50mm/f 8镜头,清晰范围是从2.25m~4.52m,景深为2.272M。 
③105mm/f 2.8镜头,清晰范围为2.92m~3.08m,景深为0.16M。 

6、景深表
     使用景深计算公式,我们可以完整地计算一张景深表,供我们日常摄影时便查(因为计算较为繁复,你是不可能在现场临时计算的),但是有的书籍中有是也提供现成景深表,下面就是书中提供的景深表,(这是尼康公司为尼柯镜头提供的)供大家参考。

景深与超焦距《景深原理及计算》 - 刘亦菲 - 刘亦菲的博客

 

       景深表可以制成表格,也可以用其它方法制作。我按相机的镜头上常见的方法,根据计算,制作了一个转盘式的景深标尺,用这个标尺,要比查表方便一些。各位可以下载(见:《景深计算盘》一文),用厚一点的纸张打印出来,中心用一个小钉订上,就可以使用了。


7、超焦距 (Hyperfocal Distance)
       定义:在摄影镜头的焦距和光圈均已确定的前提下,能够获得最大景深时的摄影物距,称为在这个焦距和这个光圈下的超焦距。

      以上是超焦距的定义,看起来有些费解,另外,超焦距又有什么用呢?为了说清楚,我就使用上面的景深标

尺来讲述一下:

景深与超焦距《景深原理及计算》 - 刘亦菲 - 刘亦菲的博客

图一:这个景深标尺,我相信的一看就懂:目前对焦是在2M上,你看不同的光圈值两边各有一根指示线,这两根线指示了该种光圈在距离2M时的,前景和后景的清晰范围。比如:如果用了F=11的光圈,清晰范围大约在1.5-3M。

图二:这是镜头对焦在无穷远的情况,如果照风景,用光圈F=16,你可以看到大约在4.5M以外都清楚。

图三:图二的这种对焦情况不是最好,因为这时的后景深就没利用上。
      如果我们对焦在4.5M上,这时我们可以发现仍然用光圈为F=16时,那就用上了F=16的后景深:
      后景深指示线对在无穷远上,这样对焦既保证了无穷远处的清晰度,而前景深指在2.2M处,清晰范围比图二前进了2M多,得到了最大的景深。
这就是“超焦距”对焦法,而4.5M这个对焦位置称呼超焦距

      超焦距的方法在抓拍时常用,因为在我已知的范围内(比如上面说的2.2M以外),就不用对焦了,抓了就照,可以抢时间,抓镜头,同时也保证了清晰度。所以新闻记者等是比较爱用的。

      超焦距距离的计算比较繁,所以如果你的镜头上附有景深标尺的话,在对焦时将你选用的光圈值的后景深线对准无穷远,就可以了,不必计算,使用也方便。这也是镜头上带有景深标尺的一个很大的用途。
      当然在没有这个标尺时,我们最好借助与景深表或转盘式的景深标尺这个工具了。

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