Trevan
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景深概念与计算

楼主#
更多 发布于:2015-08-04 08:40
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。

图片:1.gif



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。


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)。

图片:2.gif

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:

[table][tr][td]
画幅[/td][td]
24mm x 36mm[/td][td]
6cm x 9cm[/td][td]
4" x 5"[/td][/tr][tr][td]
弥散圆直径[/td][td]
0.035mm[/td][td]
0.0817mm[/td][td]
0.146mm[/td][/tr][/table]

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。

图片:3.gif


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。

图片:4.gif

图片:5.gif


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:
[table][tr][td]
δ[/td][td]
 ——[/td][td]
 容许弥散圆直径[/td][/tr][tr][td]
f[/td][td]
 ——[/td][td]
 镜头焦距[/td][/tr][tr][td]
F[/td][td]
 ——[/td][td]
 镜头的拍摄光圈值[/td][/tr][tr][td]
L[/td][td]
 ——[/td][td]
 对焦距离[/td][/tr][tr][td]
ΔL1[/td][td]
 ——[/td][td]
 前景深[/td][/tr][tr][td]
ΔL2[/td][td]
 ——[/td][td]
 后景深[/td][/tr][tr][td]
ΔL[/td][td]
 ——[/td][td]
 景深[/td][/tr][/table]
[table=70%,0][tr][td]


FδL2


前景深 ΔL1=

——————

                                         
                    (1)


f2 + FδL


[/td][/tr][tr][td]


FδL2


后景深 ΔL2=

——————

                                             
                (2)


f2 - FδL


[/td][/tr][tr][td]




2f2FδL2
 景深 ΔL =  

ΔL2    
                +      
                ΔL2  =

——————




f4 - F2δ2L2
[/td][/tr][/table]
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:
Windows版本的可下载的计数器在
(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。

<next page>
景深的实际拍摄照片

图片:11.jpg

图片:22.jpg

图片:33.jpg

图片:44.jpg


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灰度直方图
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沙发#
发布于:2015-08-04 08:48
虽然是基础,但是也请注明转载吧~~~
907017795
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板凳#
发布于:2015-08-04 09:53
用户被禁言,该主题自动屏蔽!
Aimeng
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地板#
发布于:2015-08-04 23:12
公式看不清,好像乱码了。。。
g0267
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4楼#
发布于:2015-08-05 10:25
很好的文章,公式粘贴的时候格式有问题,乱码了
陈氏家族
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5楼#
发布于:2015-08-06 07:55
为什么不再重新上传下计算公式呢
强劲的执行力胜过百倍的畅想!
lx920510
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6楼#
发布于:2015-08-13 10:21
有点小看不懂,,太乱了啊
linhai
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7楼#
发布于:2015-09-01 11:38
好吧,表示看不懂,我只是来赚积分的
icedata
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8楼#
发布于:2015-10-14 22:55
公式乱码了,悲剧,有没有PDF文档呢
crazyBoy
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9楼#
发布于:2015-11-05 16:37
附上计算工具软件,请参考,谢谢!
附件名称/大小 下载次数 最后更新
镜头景深计算工具.zip (18KB)  23 2015-11-05 16:37
tq304926752
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10楼#
发布于:2015-12-25 15:51
学习了
hitman
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11楼#
发布于:2016-02-27 22:24
很好的文章,学习了.................
1455079185
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12楼#
发布于:2016-03-03 09:20
学习学习学习啊啊啊啊啊啊啊啊
qdwht
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13楼#
发布于:2016-06-15 19:11
学习了,公式比较复杂,要好好再想想。
hhbby
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14楼#
发布于:2016-06-15 19:23
虽然用的不多,但是这个应该很有用,顶一个!
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