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景深

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指的是相機對焦點前後相對清晰的成像範圍。在景深之內的影像比較清楚,在這個範圍之前或是之後的影像則比較模糊。

景深(英語:Depth of field, DOF)景深是指相機對焦點前後相對清晰的成像範圍。在光學中,尤其是錄影或是攝影,是一個描述在空間中,可以清楚成像的距離範圍。雖然透鏡只能夠將光聚到某一固定的距離,遠離此點則會逐漸模糊,但是在某一段特定的距離內,影像模糊的程度是肉眼無法察覺的,這段距離稱之為景深。當焦點設在超焦距處時,景深會從超焦距的一半延伸到無限遠,對一個固定的光圈值來說,這是最大的景深。

景深通常由物距、鏡頭焦距,以及鏡頭的光圈值所決定(相對於焦距的光圈大小)。除了在近距離時,一般來說景深是由物體的放大率以及透鏡的光圈值決定。固定光圈值時,增加放大率,不論是更靠近拍攝物或是使用長焦距的鏡頭,都會減少景深的距離;減少放大率時,則會增加景深。如果固定放大率時,增加光圈值(縮小光圈)則會增加景深;減小光圈值(增大光圈)則會減少景深。

對於某些影像,例如風景照,比較適合用較大的景深,然而在人像攝影時,則經常使用小景深來構圖,造成所謂背景虛化的效果。因為數位影像的進步,影像的銳利度可以由電腦後製而改變,因此也可以由後製的方式來改變景深。

感光元件尺寸與景深的關係[編輯]

等效焦距等效光圈、對焦距離三者相同的條件下,不同尺寸的感光元件景深保持一致。其中焦距和等效焦距、光圈和等效光圈的換算普遍以135傳感器為標準。

相機運動和景深的關係[編輯]

景深標尺[編輯]

景深表,下面調節光圈,上面有對應的景深,光圈數值的顏色對應對焦環上的景深刻度顏色。例如把光圈調為黃色的11,對應的景深就是上方兩條黃色刻線中間的部分,用米和英尺兩種單位表示
Tessina 相機的景深標尺

大部分相機的景深標尺都刻在鏡頭上(例如下圖所示的35mm鏡頭)都配備了根據焦距和光圈值換算景深的景深標尺。景深標尺中使用英尺和米兩種單位;當某個距離值對準白色標線時,這一距離的物體就恰好在焦平面上成像。景深表下方白色標線兩側有標示光圈值的數值,當鏡頭的光圈值設定為某一數值時,景深就為該光圈值標線對齊的距離標尺上的兩個數值範圍。

也有一些相機,景深標尺不在鏡頭上,而在控制焦距的旋扭上,例如Rolleiflex 雙反相機,和微型相機特熙納,標尺都在旋鈕上

超焦距[編輯]

當景深被擴大到無窮遠時從焦點到鏡頭中心的距離即是超焦距;通過將相機對焦在超焦距上來獲得給定f值的最大景深。對焦超過超焦距並不會使遠景深增加(因為它已經被擴展到了無窮遠),但這樣卻會縮短近景深,進而使完整的景深縮小。所以一些攝影師認為這樣做會浪費景深;然而,The object field method 給出一個這樣做的理由。如果鏡頭包含景深刻度,那麼可以通過對齊無限遠標誌和某個f值的標誌來設置超焦距。例如,將上圖中的35mm鏡頭設置到f/11處,即將無限遠標誌與『11』標誌對齊就可以將焦距設成超焦距。對焦在超焦距上是一個將對焦區在遠景深上延伸至無限遠的特例。

紅點攝影[編輯]

美樂時 LX 型相機的超焦距紅點
蔡司Contessa相機的超焦距紅字

有一些相機將超焦距表為紅字或紅點.例如美樂時 LX 型相機的對焦盤上,在2M與無窮遠之間有一紅點,將鏡頭對準紅點,則景深由米延伸到無窮遠。又如蔡司Contessa相機鏡頭上20英尺表為紅字,光圈8也表為紅字,表示當光圈設F8 鏡頭對20英尺,則景深由10米至無窮遠。

有限景深:選擇對焦[編輯]

要獲得有限景深的照片,其目的是獲得小景深的照片,因此要選擇大光圈。

模糊圈[編輯]

光圈對景深以及模糊圈的影響。焦點 (2) 可以在像平面 (5)成像,但是在不同距離的點,如 (13)則會投影出一個模糊的點,此點已大於模糊圈。減少光圈的大小 (4) 可以減小那些不在焦點上的點的模糊圈大小,因此模糊就變的比較不易察覺,看起來這些點就變成都在景深內

當鏡頭準確對焦時一個物體,一個點光源在像平面上成像為一個點(不考慮光的衍射);而在此物體前後的點光源在像平面上顯示為圓斑。偏離準確對焦位置越多的點光,像平面上的圓斑越大,大過一定程度,人眼看去就顯得模糊,這個圓斑限度就是模糊圈。人眼觀看一張在明視距離25厘米的照片,可以分辨出不小於1/4毫米的圓斑;如果這張照片是一張從35毫米底片放大的8x10英寸照片,放大倍數為8,那麼在底片上與放大照片上0.25毫米像對應的班的直徑為[1]

 c=     毫米

這就是一般35毫米相機取 模糊圈為1/30 毫米的由來。

如果35毫米底片放大16倍,即 16 X 20 吋,而觀看距離增加到 50厘米,模糊圈仍保持 1/30 毫米。

對於其他像幅,模糊圈做相應的改變

例一: 6 X 6 厘米相機

放大 8 吋照片,放大倍數=3.4 模糊圈 = 1/(3.4 x 4) ~ 1/14 毫米

例二:14x21毫米像幅微型相機

放大8吋照片,放大倍數為 15倍;所以模糊圈 c= 1/60 毫米

景深公式[編輯]

超焦距[編輯]

代表鏡頭的焦距代表鏡頭的光圈值,而 代表的特定的底片格式 模糊圈的直徑,超焦距可由下式描述:[2]

景深的準確公式[編輯]

景深圖

景深公式依據下列6個關係式

1) 光圈的直徑 d = 其中 F 為鏡頭的焦距, N代表 鏡頭設定的光圈數(2.8,4,5.6,8,11,16,22等)。

2)光學透鏡成像公式

其中v代表像距,s代表物距

3)後物體的成像公式:

4) 前物體的成像:

5)

6)

從這6個關係式組成的連立方程式, 利用逐次消去法,可以不作任何簡化,就得到

為無窮大,求s

即超焦距

將超焦距公式代入 關係式,即得

此二公式,對於中長距離和近距離一律適用

例: 鏡頭對焦於s=H, 代入上列二式得

= ∞

前景和背景虛化[編輯]

在焦點前的虛化一般叫前景虛化。相應的,在焦點後的叫背景虛化。

範例[編輯]

外部連結[編輯]

參考文獻[編輯]

  1. ^ Harold Merklingger, The INs and OUTs of FOCUS, p13 Seaboard Printing Limited, Nova Scotia, ISBN 0-9695025-0-8
  2. ^ Harold Merklinger, p14