对焦单元之七 焦点焦距与景深的关系

这篇东西比较枯燥,但我希望兄弟们耐下心来看完它。因为如果没有明白其中的道理,你对微距拍得再好,那也带有撞彩的味道,缺少必然性。把它学透了,你对景深的掌握就会得心应手,稳操胜券。

我们可以把镜头的透镜组看作是一个凸透镜,当对焦在无穷远,与光轴平行的光线射入这个凸透镜时,所有的光线***在一点,再以锥状扩散开来,这个***所有光线的一点,就叫做焦点(见图1)。焦点与透镜中心(严格讲是透镜组的后节点)的距离就是焦距。

下面是其示意图:

                             1

根据凸透镜成像原理

式中v是主轴上前节点到物点的距离,即物距
u是主轴上后节点到像点的距离,即像距
f是主轴上后节点到焦点的距离,即焦距

从上式可知:
物点成像于像点。像距恒大于焦距。
当物距无限大,即对焦在无穷远时,焦距无限接近于像距。
当物距>>焦距时(这是除微距摄影外的大多数情况),1/v远小于1/f1/v在实际应用上可以被忽略,焦距与像距基本重合,此时只要轻微移动镜头甚或不移动,即可获得清晰图像。
只有在微距摄影时v接近于f1/v不能被忽视,需要移动镜头来获得清晰图像。

垂直于主轴、通过焦点的平面称为焦平面。垂直于主轴、通过像点的平面称为像平面。

像点上的影像最清晰,像点前后还有一段距离内的影像也还是清晰的,一直到某一点,它的投影图像已经从一个点扩散到一个圆,我们认为不能再接受了,这个极限点我们就称之为弥散圆。弥散圆的直径允许有多大呢?一般取为0.033-0.039mm,也即当你晒印5’’相片并把它放在25-30cm的明视距离处时,你的肉眼不会感觉它有颗粒感。
焦(像)点前的弥散圆到焦(像)点的距离就是前焦(像)深,后面一段就是后焦(像)深。实地上与之相对应的距离就是前景深和后景深,两者相加就是摄影的景深。景深范围以内的图像我们都会觉得它是清晰的,超出这个范围我们就会觉得它糊了或是虚了。下面就是弥散圆和景深关系的示意图:


                图2


               图3


过去我们都知道,景深大小与光圈有关,调节光圈就是调节景深。其实,不但光圈(F)与景深有关,而且弥散圆直径(δ)、焦距(f)和拍摄距离(L)这3个因素也都与景深有关,后两者对景深的影响甚至比光圈更大,这就是我们为什么要把景深提前放在这里讲,而不与光圈放在一起讲的原因。

下面我们看一看景深公式,就会明白景深与四者的关系了。

在现阶段,我们没有必要去进行定量计算,只要进行定性分析,认识景深的实质以及四个因素对景深的影响就行了。

从上面公式我们可以找到几条规律:

1、后景深什么时候都大于前景深,至多两者相等;
2、光圈(F)越大,景深越小;光圈越小,景深越大;
3、镜头焦距(f)越长,景深越小;焦距越短,景深越大;
4、拍摄距离(L)越远,景深越大;距离越近,景深越小。
一般情况下,我们拍风景都愿意景深越大越好,拍微距则希望景深越小越好。因此我们还有必要进一步分析一下,究竟那个因素在什么情况下影响最大,怎么个影响法?
从分子来看,想拍摄小景深,4个因素的绝对值都是越小越好。其中F是一次方,fL都是两次方。显然,焦距和拍摄距离对景深的影响要比光圈大。至于fL谁的影响更大,就要看它们数值的大小了。对于单反,拍风景时肯定L大于f,居主导地位,拍微距时,fL可能差不多,甚至f大于L,这时焦距的长短就占主导地位了。
再看分母,分母的影响比分子更大。分母越大景深越小,分母越小景深越大。在分母中,几个要素的值就变得越大越好了。但相对而言,焦距(f)是4次方,这就使它在分母中占了了主导地位,光圈(F)与拍摄距离(L)都是2次方,影响相近。
将分子分母综合来看,对与拍微距来讲,焦距(f)的影响最举足轻重,拍摄距离(L)次之,光圈(F)的影响反倒是最轻的。这个分析结论可能大出各位的意外,可是却与事实相符。
因此,如果我们拍摄风景,想要大景深,我们就应该用短焦距(即广角),小光圈,拉大拍摄距离。拍摄微距想要小景深,就应该用长焦距,大光圈,尽量缩短拍摄距离。在操作顺序上,拍微距时应当先调出长焦,再缩短拍摄距离,尽量往前凑,把最小摄影距离用到尽,最后再调大光圈。如果你能这样做,从理论上讲,微距必然是成功的,只怕你还会嫌景深太浅。所以学完这一课,今后如果我见到注册已经3个月以上的“老兄弟”还拍不出好的背景虚化,我不但要“砸他砖”,而且还要给他个负分以促进他学习和改进,兄弟们可要小心啰!

DC的长焦机,如松下FZ系列也可以参照这一条来操作。不具备长焦的,只有从缩短拍摄距离来弥补了,这就是一般消费DC要将微距模式的最短摄影距离缩小到1cm甚至0cm的原因了。但无论如何,也达不到长焦拍虚化的效果,这就是为什么单反拍微距先天就强于DC的重要原因。

今天这篇东西的篇幅已经很长了,为了不让弟兄们生厌,如何超焦距调焦就放到下次来讨论了。
参考文献:
http://club.pchome.net/topic_2_3_18314__.html
http://zhidao.baidu.com/question/21596339.html
http://wenku.baidu.com/view/f1de9866f5335a8102d220f4.html

Advertisements

发表评论

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / 更改 )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / 更改 )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / 更改 )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / 更改 )

Connecting to %s

%d 博主赞过: