景深公式完全解析- 百叶 - Google Sites

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影響景深大小的成因很多,網路常見的說法是『景深三要素:焦長、光圈、物距』,然而這是倒果為因的不嚴謹定義,本篇將深入淺出,剖析景深公式,讓大家了解 ... 新时尚娱乐新品Hot精穿妙搭奢侈世界彩妆香水水晶知识淘皇大全名店荟萃去淘宝网购指南吾尹资源数码新潮美食健康淘宝精品网站地图 mygoogleGoogle閱讀器 -[转为简体网页] w.google.com.tw/reader/view/   网站流量分析www.google.com/analytics - 热门网购商品 时尚孕妇装 夏季美肤首选   春夏鞋包精选 六一给孩子的礼物 端午食俗 MM大爱 卡哇伊精品小包 4皇冠精品饰品店 台湾馆彩妆 炫酷男装   友情链接   夏季大促 数码新潮‎>‎ 景深公式完全解析 发布者:yunhongwang,发布时间:2009年9月14日01:55 景深公式完全解析 NightSpirit  照片怎麼拍 景深(DepthofField)是攝影人不可不知的重要觀念,就定義而言:物體所能清晰顯現的範圍稱為景深。

影響景深大小的成因很多,網路常見的說法是『景深三要素:焦長、光圈、物距』,然而這是倒果為因的不嚴謹定義,本篇將深入淺出,剖析景深公式,讓大家了解其原理。

〔模糊圈〕要講景深則必須先提到模糊圈(CircleofConfusion),若把鏡頭等效成一透鏡,我們可用構圖法繪出下列圖示:紫色點為對焦點,會在CCD上成為完美的一點。

對焦點之後的紅點光源會在CCD前方聚焦,而在CCD上變成模糊一圈。

對焦點之前的黃點光源會在CCD後方聚焦,同上,變成模糊一圈。

然而人眼的辨視率是有限的,直徑低於一定大小我們就無法分辨。

根據Zeiss對於模糊圈大小的公式:是以片幅對角線除以1730,舉例來說:35mm底片的CoC約為29μm、APS-c的DSLR換算之後是18μm、而1/1.8"的DC換算之後則是5.2μm,直徑小於CoC的圈都被視作清晰的點,所以可反推回對焦點前後一定範圍內能清晰成像(因為這範圍內的點光源在CCD上的點直徑小於CoC),我們可以說,要先有CoC我們才能定義清晰與模糊的分界,能一分為二之後才能定義景深範圍。

〔光圈口徑對於景深範圍的影響〕光圈口徑對於景深的影響可以用下面的圖來解釋之:假設原本在景深範圍外的點光源,在CCD上形成模糊的成像(如左上圖),然而因為光圈縮小,因此光線變成只有部份能在CCD上感光,投射在CCD上的點直徑縮小(如右下圖),若直徑小於CoC,則會被視為聚焦清晰的點,所以可以反推,光圈口徑縮小,讓原本投射在CCD上的圈直徑變小,此舉讓成像點小於CoC,反推原本不清楚的點現在變為清楚的了。

〔景深公式推導〕令C=CoC參數、d=光圈口徑=焦長f/光圈值a,可得:Vf-v/Vf=C/d,代入d=f/a可得Vf=fv/f-acv-Vn/Vn=C/d,代入d=f/a可得Vn=fv/f+ac根據透鏡公式 1/s+1/v=1/f可逆推:景深近點:Dn=sf²/f²+ac(s-f)景深遠點:Df=sf²/f²-ac(s-f)景深:Dof=Df-Dn=sf^4+2ac(s-f)/f^4-a²c²(s-f)²根據最後公式可知,景深與四個參數有關:實體焦長、光圈值、物距、CoC 〔超焦距〕接著要談一個名詞叫超焦距(HyperfocalDistance),超焦距定義是對焦點距離等於超焦距時,景深近端點距離為H/2,而遠點會是無限(稱之為泛焦或超焦),根據近點公式可反推:H=F²/aC (H=超焦距、F=焦長、a=光圈值、C=該片幅的Coc值)景深遠點與近點的公式可歸納為其下:近點:Dn=HS/(H+s)遠點:Df=HS/(H-s)DOF=Df-Dn=2HS²/(H²-S²)當S小於H時,我們可以利用這個公式來算DOF的大小,下面我會用一系列的試算表來驗算各個參數與景深的關係。

〔焦長與景深〕以APS-C片幅的DSLR為例,CoC值為18μm,光圈值固定在4,物距固定在5m處,用EXCEL試算後得到以下結果:可以發現焦長越短超焦距會越小(H=F²/aC),物距若在5m,焦長為12mm、16mm都已經泛焦了,20mm之後物距小於超焦距因此可用公式計算,景深則與焦長呈負相關(焦長越長景深越淺),其實主要原因就是入射光口徑會越大的關係。

〔物距與景深〕根據透鏡公式,相同焦長下,對焦點物距與會影響透鏡與CCD間的距離(鏡組位移),近而影響到景深遠點與近點,用EXCEL試算後得到以下結果:對焦點距離與景深呈正相關(對焦距離越遠,景深越深,若等於超焦距,則景深為無限) 〔光圈值與景深〕沒什麼好說的,光圈值與景深呈正相關(光圈值越大,口徑越小,景深越深),然而有趣的是我們拿DSLR跟DC來做對比,為什麼同樣在DC上也是2.8,景深卻差那麼多呢?原因是DC的實體焦長太短,所以入射光口徑極小,以我的G7來說,廣角端的實體焦長是7.4mm,等效焦長為36mm,在DSLR上視角相對應的鏡頭實焦為24mm(24x1.5=36),同樣是f2.8,入射口徑d比是2.64mm比8.57mm,雖然DC的CoC較小,會使景深計算時較淺,但入射口徑小,因此景深較DSLR深多了。

物距若是非常接近時上述的景深公式將會不準,這時我們會用放大率來算景深,這邊就不多花篇幅介紹了,若有興趣可以自行參閱Wiki上關於DOF的公式解析,希望經過這篇的介紹,大家會對景深公式有更深一層的了解囉。

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