先介绍几个概念：
1、焦点(focus)
与光轴平行的光线射入凸透镜时，理想的镜头应该是所有的光线聚集在一点后，再以锥状的扩散开来，这个聚集所有光线的一点，就叫做焦点。
2、弥散圆(circle of confusion)
在焦点前后，光线开始聚集和扩散，点的影象变成模糊的，形成一个扩大的圆，这个圆就叫做弥散圆。
在现实当中，观赏拍摄的影象是以某种方式(比如投影、放大成照片等等)来观察的，人的肉眼所感受到的影象与放大倍率、投影距离及观看距离有很大的关系，如果弥散圆的直径小于人眼的鉴别能力，在一定范围内实际影象产生的模糊是不能辨认的。这个不能辨认的弥散圆就称为容许弥散圆(permissible circle of confusion)。
不同的厂家、不同的胶片面积都有不同的容许弥散圆直径的数值定义。一般常用的是：
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画幅 |
24mm x 36mm |
6cm x 9cm |
4" x 5" |
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弥散圆直径 |
0.035mm |
0.0817mm |
0.146mm |
35mm照相镜头的容许弥散圆，大约是底片对角线长度的1/1000~1/1500左右。前提是画面放大为5x7英寸的照片，观察距离为25~30cm。
3、景深(depth of field)
在焦点前后各有一个容许弥散圆，这两个弥散圆之间的距离就叫景深，即：在被摄主体(对焦点)前后，其影像仍然有一段清晰范围的，就是景深。换言之，被摄体的前后纵深，呈现在底片面的影象模糊度，都在容许弥散圆的限定范围内。
景深随镜头的焦距、光圈值、拍摄距离而变化。对于固定焦距和拍摄距离，使用光圈越小，景深越大。
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示意图1 |
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示意图2 |
以持照相机拍摄者为基准，从焦点到近处容许弥散圆的的距离叫前景深，从焦点到远方容许弥散圆的距离叫后景深。
4、景深的计算
下面是景深的计算公式。其中：
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δ |
—— |
容许弥散圆直径 |
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f |
—— |
镜头焦距 |
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F |
—— |
镜头的拍摄光圈值 |
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L |
—— |
对焦距离 |
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ΔL1 |
—— |
前景深 |
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ΔL2 |
—— |
后景深 |
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ΔL |
—— |
景深 |
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FδL2 |
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|
前景深 ΔL1= |
—————— |
(1) |
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f2 + FδL |
| |
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FδL2 |
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后景深 ΔL2= |
—————— |
(2) |
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f2 - FδL |
| |
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2f2FδL2 |
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景深 ΔL = |
ΔL2 + ΔL2 = |
—————— |
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f4 - F2δ2L2 | |
从公式(1)和(2)可以看出，后景深 > 前景深。
由景深计算公式可以看出，景深与镜头使用光圈、镜头焦距、拍摄距离以及对像质的要求(表现为对容许弥散圆的大小)有关。这些主要因素对景深的影响如下(假定其他的条件都不改变)：
(1)、镜头光圈：
光圈越大，景深越小；光圈越小，景深越大；
(2)、镜头焦距
镜头焦距越长，景深越小；焦距越短，景深越大；
(3)、拍摄距离
距离越远，景深越大；距离越近，景深越小。
5、一些计算实例
网上有些在线计算器，有兴趣的网友可以参考：
摄影光学计算器
Windows版本的可下载的计数器在
f/Calc
(1)、200/2.8对焦在5m时，f/2.8的景深：
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δ |
= |
0.035mm |
|
f |
= |
200mm |
|
F |
= |
2.8 |
|
L |
= |
5000mm |
|
ΔL1 |
= |
60mm |
|
ΔL2 |
= |
62mm |
|
ΔL |
= |
122mm |
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结论 |
： |
该镜头在用f/2.8拍摄时，清晰范围是从4.94m~5.062m，景深很浅。 |
(2)、200/2.8+2X=400/5.6对焦在5m时，f/5.6的景深：
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δ |
= |
0.035mm |
|
f |
= |
400mm |
|
F |
= |
5.6 |
|
L |
= |
5000mm |
|
ΔL1 |
= |
30mm |
|
ΔL2 |
= |
31mm |
|
ΔL |
= |
61mm |
|
结论 |
： |
该镜头在配合2X增距镜后，主镜头用f/2.8拍摄时，景深是(1)的一半。 |
