摄影初学第五讲景深

吾独留清风醉

景深是指看起来可以接受的清晰度的距离范围。它因相机类型、光圈和焦距而异，尽管打印尺寸和观看距离也会影响我们对景深的感知。



景深不会突然从锐利变为不锐利，而是逐渐过渡。事实上，紧靠对焦距离前后的一切都开始失去清晰度。
混乱圈





由于没有过渡的临界点，因此使用称为“模糊圈”的更严格的术语来定义需要模糊多少点才能被视为不清晰。当我们的眼睛可以察觉到模糊圈时，这个区域就被认为在景深之外，因此不再“锐利”。为了清楚起见，上面的混淆圈被夸大了；实际上，这只是相机传感器区域的一小部分。
我们的眼睛什么时候可以察觉到混淆圈？可接受的尖锐混淆圈被粗略地定义为当放大到标准 8x10 英寸印刷品并从大约 1 英尺的标准观察距离观察时不会被注意到的混淆圈。



在这个观看距离和打印尺寸下，相机制造商假设如果不大于 0.01 英寸（放大时）的模糊圈可以忽略不计。因此，相机制造商在提供镜头景深标记时使用 0.01 英寸标准（如下所示，50mm 镜头上的 f/22）。实际上，视力为 20/20 或更好的人可以分辨出这个大小的 1/3 的特征，因此混淆圈必须比这个更小才能始终达到可接受的清晰度。
不同的最大混淆圈也适用于每个打印尺寸和观看距离组合。在前面的模糊点示例中，对于焦点两侧的两个点，模糊圈实际上小于屏幕的分辨率，因此这些被认为在景深范围内。或者，景深可以基于何时模糊圈变得大于数码相机的像素大小。
请注意，景深只是为混乱圈设置一个最大值，并没有描述区域一旦失焦后会发生什么。这些区域也被称为“bokeh”，来自日语（发音为 bo-ké）。具有相同景深的两个图像可能具有明显不同的散景，因为这取决于镜头光阑的形状。实际上，混淆圈通常不是真正的圆，而只是在它很小的时候才被近似为圆。当它变大时，大多数镜头会将其呈现为具有 5-8 条边的多边形。
控制景深

虽然打印尺寸和观看距离会影响我们眼睛看到的模糊圈有多大，但光圈和对焦距离是决定相机传感器上的模糊圈有多大的两个主要因素。较大的光圈（较小的 F 制光圈数）和较近的对焦距离会产生较浅的景深。
澄清：焦距和景深

请注意，与普遍看法相反，焦距并未被列为影响景深的因素。尽管长焦镜头看起来能产生更浅的景深，但这主要是因为它们通常用于在无法靠近时放大拍摄对象。如果主体在长焦镜头和广角镜头中占据相同比例的图像（恒定放大倍数），则总景深几乎*随焦距保持不变！这时需要使用广角镜头拉得更近，或者使用长焦镜头拉得更远，如下表所示：

焦距（毫米）	焦距（米）	景深（米）
10	0.5	0.482
20	1.0	0.421
50	2.5	0.406
100	5.0	0.404
200	10	0.404
400	20	0.404

注意：景深计算是在具有 1.6X 裁切系数的相机上以 f/4.0 计算的。
请注意最小焦距确实有细微的变化。这是真实的效果，但与光圈和对焦距离相比可以忽略不计。尽管总景深实际上是恒定的，但焦距前后的景深比例确实会随着焦距的变化而变化，如下所示：

焦距（毫米）	景深分布
后部	正面
10	70.2 %	29.8%
20	60.1 %	39.9%
50	54.0 %	46.0 %
100	52.0 %	48.0 %
200	51.0 %	49.0 %
400	50.5%	49.5%

这暴露了传统 DoF 概念的局限性：它只考虑总 DoF 而不是它在焦平面周围的分布，尽管两者都可能有助于感知清晰度。请注意广角镜头如何在焦平面后面提供比前面更渐弱的景深，这对于传统风景照片很重要。
较长的焦距也可能看起来具有较浅的景深，因为它们相对于前景放大了背景（由于它们的视角较窄）。这会使失焦的背景看起来更加失焦，因为它的模糊已经扩大。然而，这完全是另一个概念，因为景深只描述照片的锐利区域——而不是模糊区域。
另一方面，当站在同一个地方并聚焦在相同距离的物体上时，焦距越长的镜头将具有越浅的景深（即使照片对物体的构图完全不同）。这更能代表日常使用，但这是由于更高的放大倍率而非焦距而产生的效果。
与小型数码相机相比，单反相机的景深也显得更浅，因为单反相机需要更长的焦距才能达到相同的视野。
*技术说明：我们将景深描述为几乎恒定，因为在某些情况下这并不适用。对于导致高放大率或非常接近超焦距的焦距，广角镜头可以提供比长焦镜头更大的景深。另一方面，在高倍率下，传统的 DoF 计算由于另一个因素变得不准确：瞳孔放大率。这会降低大多数广角镜头的景深优势，而会增加远摄和微距镜头的景深优势。在另一个极限情况下，在超焦距附近，DoF 会增加，因为广角镜头具有更大的后 DoF，因此更容易在无穷远处获得临界清晰度。
焦点深度和光圈可视化

混淆圈的另一个含义是焦点深度的概念（也称为“焦点扩散”）。它与景深不同，因为它描述了光线聚焦在相机传感器上的距离，而不是物体：



描绘焦深与相机光圈的图表。包含每个阴影区域边缘的紫色线表示光线可能进入光圈的极端角度。紫色阴影区域的内部代表所有其他可能的角度。
关键概念是这样的：当一个物体对焦时，从该点发出的光线会聚在相机传感器上的一个点上。如果光线在稍微不同的位置撞击传感器（到达圆盘而不是一个点），那么这个物体将被渲染为失焦——并且越来越多地取决于光线相距多远。
其他注意事项

为什么不只使用最小的光圈（最大的光圈）来获得最佳的景深呢？除了这可能需要在没有相机三脚架的情况下过高的快门速度之外，太小的光圈会由于称为衍射的效应而产生更大的混乱圈（或“艾里斑”），从而使图像变得柔和——即使在平面内也是如此的重点。随着孔径变小，衍射很快成为比景深更重要的限制因素。尽管它们具有极深的景深，但这也是“针孔相机”分辨率有限的原因。
对于微距摄影（高倍率），景深实际上受另一个因素影响：瞳孔放大率。对于内部对称的镜头，这等于一，尽管对于广角和长焦镜头，这分别大于或小于一。对于小于 1 的瞳孔放大率，可以获得更大的景深（比通常计算的），而当瞳孔放大率等于 1 时，不会改变计算。