摄像头景深概念与计算

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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。

                                      

7 s/ X, z" e6 ]% |6 G$ T

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。

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

: h5 e4 X( x$ i: c6 G+ q$ S1 f FδL2 9 g1 s6 ]  Z& `& b# L 前景深 ΔL1= ——————                                               (1) 2 [! W0 ^. T$ K/ J$ j3 ? f2 + FδL * i" @4 f1 ]  X/ l- Z

. j, h4 K- X/ U/ {3 I FδL2 8 e! u+ x7 i) G0 q0 P7 f+ l8 K 后景深 ΔL2= ——————                                               (2) f2 - FδL 7 L7 ~: I6 n: X+ ]

: p. n' ?( [  \) L7 j/ [ 2f2FδL2   景深 ΔL =   ΔL2 + ΔL2  = —————— 7 D3 j3 B( ?1 ~ 4 P0 L  |4 D; V8 [ 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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景深的实际拍摄照片
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LeoZ

问一个问题，对于定焦的CCM和变焦的CCM，这个算法是一样的么？那是不是变焦的ＣＣＭ可以随时调整景深？　

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LeoZ 发表于 2020-2-29 12:33
! m9 Y* ?! ]9 `/ A( Y  E# C问一个问题，对于定焦的CCM和变焦的CCM，这个算法是一样的么？那是不是变焦的ＣＣＭ可以随时调整景深？　

景深的距离还是没有变化，只是远近的焦距变了