景深(Depth of Field, DOF) 是指在摄影或光学成像中,被摄物体前后能够清晰成像的范围。景深的计算涉及多个参数,包括焦距、光圈、对焦距离以及传感器的尺寸等。以下是景深计算的公式及其相关参数的解释。
1. 景深计算公式
景深的计算通常分为 前景深 和 后景深,总景深是两者的和。以下是经典的计算公式:
(1)前景深(Depth of Field Near, DnearDnear)
Dnear=H×uH+(u−f)Dnear=H+(u−f)H×u(2)后景深(Depth of Field Far, DfarDfar)
Dfar=H×uH−(u−f)Dfar=H−(u−f)H×u(3)总景深(Depth of Field, DtotalDtotal)
Dtotal=Dfar−DnearDtotal=Dfar−Dnear2. 参数说明
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HH:超焦距(Hyperfocal Distance),计算公式为:
H=f2N×cH=N×cf2-
ff:镜头焦距(单位:毫米)。
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NN:光圈值(F-number)。
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cc:容许弥散圆直径(Circle of Confusion,单位:毫米),取决于传感器尺寸。
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uu:对焦距离(物体到镜头的距离,单位:毫米)。
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ff:镜头焦距(单位:毫米)。
3. 容许弥散圆直径(cc)
容许弥散圆直径是影响景深计算的重要参数,通常由传感器尺寸决定。以下是一些常见传感器尺寸的 cc 值:
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全画幅(35mm):c=0.03 mmc=0.03mm
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APS-C:c=0.02 mmc=0.02mm
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微型四三系统(Micro Four Thirds):c=0.015 mmc=0.015mm
4. 示例计算
假设:
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镜头焦距 f=50 mmf=50mm
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光圈值 N=2.8N=2.8
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对焦距离 u=5000 mmu=5000mm
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容许弥散圆直径 c=0.03 mmc=0.03mm(全画幅传感器)
(1)计算超焦距 HH
H=f2N×c=5022.8×0.03≈29762 mmH=N×cf2=2.8×0.03502≈29762mm(2)计算前景深 DnearDnear
Dnear=H×uH+(u−f)=29762×500029762+(5000−50)≈4265 mmDnear=H+(u−f)H×u=29762+(5000−50)29762×5000≈4265mm(3)计算后景深 DfarDfar
Dfar=H×uH−(u−f)=29762×500029762−(5000−50)≈6007 mmDfar=H−(u−f)H×u=29762−(5000−50)29762×5000≈6007mm(4)计算总景深 DtotalDtotal
Dtotal=Dfar−Dnear=6007−4265=1742 mmDtotal=Dfar−Dnear=6007−4265=1742mm5. 影响景深的因素
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光圈(F-number):
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光圈越小(F-number 越大),景深越大。
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光圈越大(F-number 越小),景深越小。
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焦距:
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焦距越长,景深越小。
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焦距越短,景深越大。
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对焦距离:
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对焦距离越远,景深越大。
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对焦距离越近,景深越小。
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传感器尺寸:
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传感器尺寸越大,景深越小。
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传感器尺寸越小,景深越大。
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6. 简化公式
在实际应用中,可以使用以下简化公式估算景深:
景深≈2×N×c×u2f2景深≈f22×N×c×u2其中:
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NN:光圈值。
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cc:容许弥散圆直径。
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uu:对焦距离。
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ff:焦距。
总结
景深的计算涉及多个参数,包括光圈、焦距、对焦距离和传感器尺寸等。通过调整这些参数,摄影师可以控制景深的大小,从而实现不同的拍摄效果。景深计算公式虽然复杂,但理解其原理可以帮助更好地掌握摄影技术。
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