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1、1 照相机镜头与景深关系及其计算一、关于照相机镜头的常识1、焦距无限远处的景物在胶片感光平面上聚成最清晰的影像时，由感光平面到镜头后节点（通常是镜头中心）的距离，就是镜头的焦距。焦距是照相机镜头最重要的三个光学特性参数（焦距、相对孔径、视场角）之一。它直接影响到镜头的视角大小， 镜头的焦距越长，拍到底片上的影像范围越小，景深越短；反之，镜头的焦距越短则在底片上的影像范围越大，景深越长，透视越明显。照相机镜头按焦距的不同可分为：超广角镜头、广角镜头、标准镜头、中焦镜头、长焦镜头、超长焦镜头。（1）超广角镜头视角大于直角（ 90）的镜头称超广角镜头。这种镜头的视角比人眼的视角大 1 倍之多，拍摄范
2、围广阔。由于视角大，改变了人眼平常的透视关系，所拍摄的照片会形成明显的夸张，可创造特殊的艺术效果。对于35 照相机，镜头的焦距在21 以下的便是超广角镜头。（2）广角镜头视角小于直角、大于60的镜头称广角镜头。由于它的透视效果不像超广角那么夸张，被普遍用于拍摄近距离的大场面。 对 35 照相机而言，镜头焦距的范围在2140之间。（3）标准镜头这种镜头的视角与人眼的视角相近，在46左右。由于这种镜头的透视关系真实，是照相机最基本的镜头。这种镜头的焦距与其所摄底片的对角线基本相等。35 照相机的镜头焦呀为4070 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - -
3、- - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 11 页 - - - - - - - - - 2 （4）中焦镜头视角在 3520之间的镜头称为中焦镜头。这种镜头视角比人眼的视角略小，变形不大，适用于拍摄人物特写，所以有些人喜欢把这种镜头称为人像镜头。35 照相机，其镜头焦距为70100 。（5）长焦镜头这种镜头的视角介于8至 20之间，因镜头的焦距比较长，所以被称为长焦镜头。它的视角还不到人眼的一半，所以远处的东西经它拍摄后显得比较大。同等光圈下，镜头焦距越长，景深越小，因此，这种镜头利于突出主体，去除杂乱的背景，很适用于远距离抓拍，如体育活动等。对3
4、5 照相机而言，其镜头焦距为100300 。（6）超长焦镜头视角小于 8的镜头称为超长焦镜头。它的视角很小，可把远处的实物拍得很大，专用于望远摄影，如野生动物、朝阳落日特写、体育竞赛、人物特写等。这种镜头往往口径大、 镜身长、造价高，多为专业人士使用。 对 35 照相机而言， 其镜头焦距在 300以上。2、相对孔径与光圈系数镜头是摄影光线的输入口，镜头上用来控制光束大小和形状的装置叫光阑。光阑能使像平面上获得适宜的照度并使成像质量得到改善。光阑按作用分，主要有孔径光阑、现场光阑、消杂光光阑。光圈是光阑中的一种（孔径光阑），一般由一组光圈叶片组成，这组叶片组成一个光孔，与镜头轴线垂直，光孔中心在
5、轴线上，并可以通过镜头上的光圈调节光孔直径的大小。当光线通过镜头时，镜筒和光圈都会遮挡光线的通过。不同的镜头结构，即使在相同的光圈直径时，通光能力也并不一样，所以常常用镜头的有效孔径（实际通过镜头的光束直径，用 D表示）更能有效表述镜头的实际通光能力。为了简明，便于刻制，目前世界各国采用如下经圆整的光圈系数：f1 、f2 、f4 、f8 、f11 、f16 、f22 、f32 、f45 、f64 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 11 页 - - - - -
6、 - - - - 3 二、景深的概念及其计算介绍几个概念：1、焦点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 允许弥散圆 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下
7、载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 11 页 - - - - - - - - - 4 不同的厂家、不同的感光芯片或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：画幅24mm x 36mm6cm x 9cm4 x 5弥散圆直径35mm 照相镜头的容许弥散圆，大约是底片对角线长度的1/10001/1500 左右。前提是画面放大为 5x7 英寸的照片，观察距离为2530cm 。3、景深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
8、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，都在允许弥散圆的限定范围内。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 11 页 - - - - - - - - - 5 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，使用光圈越大，景深越小；使用光圈越小，景深越大。示意图 1名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -
9、- - - - 第 5 页，共 11 页 - - - - - - - - - 6 示意图 2以持照相机拍摄者为基准，从焦点到近处允许弥散圆的的距离叫前景深，从焦点到远方允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：前景深L1= FL2 / f2+ FL 公式(1)后景深L2= FL2 / f/ f2+ FL - F L 公式(2)景深 L =L2 + L2 = 2f2FL2 / f4- F22L2计算公式所含参数说明：允许弥散圆直径f镜头焦距名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 -
10、- - - - - - 第 6 页，共 11 页 - - - - - - - - - 7 F镜头的拍摄光圈值L对焦距离L1前景深L2后景深L景深从公式 (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( 表现为对允许弥散圆的大小) 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
11、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名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 11 页 - - - - - - - - - 8 (1)200/ 对焦在 5m时，f/ 的景深：f200mmFL5000mmL160mmL262mmL122mm结论 该镜头在用 f/ 拍摄时，清晰范围是从 ，景深很浅(2)200/ 在添加 2X增距镜后，变成了400/对焦在 5m时，f/ 的景深：f400mmFL5000mmL130mm名师资料总结
12、- - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 11 页 - - - - - - - - - 9 L231mmL61mm结论该该镜头在配合 2X增距镜后，主镜头用f/拍摄时，景深是原来的一半。(3) 景深的实例拍摄照片比较名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 11 页 - - - - - - - - - 10 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 11 页 - - - - - - - - - 11 相信摄影爱好者朋友在阅读完此文后，对摄影中涉及的景深问题有一个初步的认识，希望对摄影初学者有所帮助。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 11 页 - - - - - - - - -