景深

景深,这一光学摄影中的核心参数,关乎被测物体在光学系统成像时的清晰度范围。当景深受限,背景往往会出现虚化效果。
而光圈、焦距以及工作距离,都是影响景深的关键因素。在计算景深时,我们首先需要理解容许弥散圆的概念。
所谓弥散圆,是指焦点前后光线聚集与扩散过程中,影像由清晰变为模糊所形成的圆形区域。
若弥散圆的直径足够小,则成像清晰;反之,若弥散圆直径过大,成像则显得模糊。
而那个可以被接受的弥散圆最大直径,便被称为容许弥散圆直径。


在摄影实践中,我们常常通过观察弥散圆来评估图像的清晰度,从而判断景深的范围。
为了更直观地展示这一过程,我们使用了两款不同的双远心镜头,配合景深板,进行了测量景深的拍摄。


通过观察弥散圆,我们可以直观地评估图像的清晰度,进而判断景深的范围。

实际应用中,景深被划分为前景深和后景深两个部分,其计算公式如下:

根据景深公式,我们可以清晰地看到景深与有效F数、焦距以及工作距离之间的紧密联系。
图四通过光线追迹的方法,深入剖析了景深与F数之间的关联。
当增大F数时,光线入射角会在相同工作距离下变小,进而在容许弥散圆大小保持不变的情况下,景深得以扩大。
这表明有效F数与景深之间存在着正相关的关系。
图五则展示了在焦距和拍摄距离保持恒定的情况下,不同F数对拍摄效果的影响。
当F数较小的时候,景深相对较小,背景虚化现象明显;
而随着F数的逐渐增大,背景虚化现象则逐渐减弱,甚至完全消失。


图四展示了光线追迹的方法,进一步揭示了景深与F数之间的内在联系。
在相同的工作距离下,随着F数的增大,光线入射角会逐渐减小,这导致容许弥散圆的大小保持不变,而景深却得以扩大。
这一发现,进一步证实了有效F数与景深之间的正相关关系。


图五展示了有效F数与景深之间的具体关系。
随着有效F数的减小,光圈逐渐增大,景深则相应地减小;
而当有效F数增大时,光圈变小,景深则相应扩大。
这一图表清晰地揭示了两者之间的相互关系。


此外,利用景深公式,我们可以进一步推导出以下规律:当镜头的焦距可变,且光圈和工作距离保持不变时,焦距的增大将导致景深减小,而焦距的减小则会使景深增大。
在镜头焦距和F数保持不变的情况下,工作距离的增加会导致景深相应增大,而工作距离的减小则会使景深变小,这可能导致背景出现虚化的情况。
而双远心镜头与FA镜头有所不同。在使用双远心镜头时,用户可以通过微调镜头与相机传感器之间的距离,即调整法兰距,来达到所需的景深效果。
但需明确的是,这种调整只能在双远心镜头的设计景深范围内进行细微的调整。同时,景深是一个相对的概念,它并没有清晰或模糊的绝对界限。
因此,景深的测量具有一定的主观性,用户需依据个人需求进行相应调整。