课堂：知其然知其所以然 应知的景深问题二三事

淮源头人

来源：佳友在线

        各位摄影爱好者朋友，久违的系列栏目《知其然知其所以然》又回来啦！好久不见，大家有没有对这个栏目有所想念呢？憋了好久的思路，笔者在回归的本期准备跟大家聊一点儿在摄影中最常见也最可能用geek(极客)的方式来解读的问题——景深。好了，笔者宣布，景深geek课堂正式上课！

特别提示：本文中所有图片均来源于网络。



除了曝光和测光方面之外，摄影爱好者通常会发现景深是最难掌握的一个概念。这不难理解，因为这是一个基于主观判断的假设的系数。



如果说有人确实对这些技术方面的问题于以重视的话，那么另一些人则仅是死记硬背，而许多人几乎完全忽视技术问题或者只吸收一些急需的东西。那么想要完全了解有关于景深的问题，就应该好好了解一下它的来源、有关含义和理论上的推导过程。



先让我们来看一段话：景深是指在摄影机镜头或其他成像器前沿能够取得清晰图像的成像所测定的被摄物体前后距离范围。在对焦完成后，在焦点前后的范围内都能形成清晰的像，这一前一后的距离范围，便叫做景深。在镜头前方（调焦点的前、后）有一段一定长度的空间，当被摄物体位于这段空间内时，其在底片上的成像恰位于焦点前后这两个弥散圆之间。被摄体所在的这段空间的长度，就叫景深。换言之，在这段空间内的被摄体，其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，这段空间的长度就是景深。（本段文字摘自于百度百科）



现在这个网络时代，很多摄影初学者都乐于在网上搜索自己不明白的一些名词和相关理论。不过我相信，不明白景深是什么概念的朋友一旦看到上面那段介绍，肯定学习摄影的热情就会被云山雾罩的各种专业名词所打击的所剩无几。



其实如果我们仔细读读上面那段话的话，最起码可以了解到景深是一个由各种因素共同汇聚形成的一个结果。接下来，我们就来拆分一下和景深有关的具体概念。首先，让我们在下一页中说说弥散圆到底是个什么东西。

淮源头人

弥散圆

首先看景深是怎么形成的：一个物点，在像平面上成一个像点，远一点或近一点的物点在底片上出现的是弥散圆。



我们对弥散圆有个容忍度，大于一定程度（全画幅的弥散圆直径为0.035mm），我们认为模糊了，在这个程度内我们认为清晰。这个弥散圆的直径随着画幅的不同而不同。由于有弥散圆的存在，就有了景深的存在。



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或传感器的鉴别能力，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。



如果放到实际生活中，不同的厂家、不同的感光元件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：



简单明了的说，弥散圆就是一个人眼或传感器对于判定物体清楚或模糊的近似值，大于这个值，则感觉模糊；小于这个值，则感觉清晰。

淮源头人

        
景深与焦点的关系

根据小时候自然课告诉我们的透镜的成像原理——焦点只有一个，只有把焦点调到目标上，才能使在焦平面上的感光胶片结成清晰图像。



一般情况下被摄景物离镜头有远有近，我们把镜头的焦点放到其中的一点上，这一点无疑是清晰的。能在焦平面位置上的感光元件结成清晰图像的这个清晰点，就是焦点。



但是，在这清晰点（焦点）的前后各有一段清晰区，焦点的前清晰区叫前景深；焦点的后清晰区叫后景深，这前后景深加起来就是全部景深。



前清晰区的最前点是“景深的前界限”；后清晰区的最后点是“景深的后界限”。根据透镜的成像原理和焦点的关系看来：“前景深总是小于后景深的”，这前后景深的比例是：1∶2，也就是：在使用标准镜头时，假如前景深是1米的话，后景深则是2米。



根据景深这一原理：假如我们拍摄大型团体照时，人物站成10排，我们就毫无疑问的把焦点调向前边第四排，用小光圈就能保证这10排人物全都清晰，这就是充分利用景深的实例。



说到这儿还不算完，焦点和景深的关系虽然讲的差不多了，不过由焦点引申出来的焦深的部分，我们在下一页里还得接着絮叨一会儿。

淮源头人

焦深

上一页说的是景深和焦点，这焦点的前后清晰区叫景深，这里讲的焦点和景深实际是镜头前的前焦点和前景深，那镜头后的后焦点和后景深呢？



镜头后的后焦点就是胶片所在的焦平面，后景深景是“焦深”，也可以说是焦点的深度。先别晕，让我们来用一张图片来具体说明一下。



假如有一排旗杆，我们站在与旗杆成15度角拍摄，将其中的三个旗杆：B、A、C 纳入景深范围以内。以旗杆A为调焦目标，A通过镜头正好在焦平面的感光片上（P点）结成清晰图像，其图像的清晰程度最高，如 A’点。离镜头最远的旗杆 B点，通过镜头其最高清晰点在感光片的前方，如 B’点，而落在感光片上的只是相对的清晰点，也就是“容许分散圈”也叫“弥散园”。而离镜头最近的旗杆 C点，通过镜头其最高清晰点确落在感光片的后方，如 C’点，在感光片上只是相对清晰点，也就是分散圈。就 B’点和 C’点的清晰程度虽然不如 A’点最清晰，但并不模糊。因此，我们认为：A、B、C 三根旗杆通过镜头在焦平面的感光片上的图像都是清晰点。这样影像的清晰范围就有一定的深度，这个深度就是“焦深”。也就是说：从 B’点经过 A’点再到 C’点，这三点的范围内就是“焦深”。



换个不那么geek的说法，我们知道实际拍摄调焦过程中，当我们用手动对焦对准被摄景物平面对焦完毕后，在轻轻地左右转动对焦环，有时会发现在一定的范围内影像还是清晰的，当超过了一定的范围后，影像的清晰度就下降了。在这个转动过程感光元件的实际所在平面偏离了理想的焦点平面。



当对被摄主体平面调焦时，感光元件实际位置相对理想像平面位置之间的偏差，称为调焦时的离焦量。



也就是说，在被摄主体平面和摄影镜头的位置确定后，为保持被摄主体所成影像的相对清晰，所容许的感光元件向某个方向的纵深位置的离焦量，称为焦深。

淮源头人

        
景深的推导公式

接下来让我们进入到今天最后一个部分，也是最geek的景深推导公式部分（对数学极度头疼的朋友请直接拉到最下看最后结果）。



前景深 ：ΔL1=FδL2/f2 + FδL

后景深 ：ΔL2=FδL2/f2 - FδL

景深： ΔL =ΔL2 +ΔL2=2f2-FδL2/f^4- F2δ2L2



以笔者的200/2.8镜头作为如果对焦在5m时作为例子，再将以下的确定值带入到上述的公式中：

δ=0.035mm；f=200mm；F=2.8；L=5000mm

由此可以计算出此时笔者将会得到的景深范围将是从4.94m~5.062m，景深很浅。



当然了，笔者并不是想让你每次拍摄之前先掏出个纸和笔来玩命计算一番，这样未免太过繁琐。如果真的想仔细研究一下手中镜头的景深具体数值问题，我们也有更方便的方法。



托了网络和计算机的福，我们现在在网上已经可以找到现成的景深计算器APP和网页，只要输入自己器材的相关信息，直接一键搞定，岂不快哉！



编者结语：

相信这一篇文章对于大多数只是将摄影当做消遣娱乐的朋友们来说肯定是过于晦涩了，毕竟很少有人这么热心去钻研小相机背后庞大的光学理论。不过要是您真的能记住本篇文章中的那些理论和具体公式推导过程，相信您在自己的摄影小圈子里的逼格肯定会上升好几个档次。哪怕是茶余饭后跟人聊聊天儿，相信别人也会对您投来充满敬意的目光。
      
                                     

神州揽胜

欣赏支持  谢谢分享。

淮源头人

神州揽胜 发表于 2016-4-11 22:44
欣赏支持  谢谢分享。

谢谢神州揽胜老师欣赏支持！ 顺祝老师下午好！

红山幻影

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