景深是指在摄影机镜头或其他成像器前沿着能够取得清晰图像的成像器轴线所测定的物体距离范围。
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。
在焦点前后,光线开始聚集和扩散,点的影像变成模糊的,形成一个扩大的圆,这个圆就叫做弥散圆。
在现实当中,观赏拍摄的影像是以某种方式(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像与放大倍率、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)。
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。
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。
景深的计算公式:
景深=(2*弥散圆直径*镜头焦距的平方*光圈值*调焦距离的平方)/(镜头焦距的4次方D弥散圆直径的平方*光圈值的平方*调焦距离的平方)
从公式可以看出,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。
在进行拍摄时,调节相机镜头,使距离相机一定距离的景物清晰成像的过程,叫做对焦,那个景物所在的点,称为对焦点,因为“清晰”并不是一种绝对的概念,所以,对焦点前(靠近相机)、后一定距离内的景物的成像都可以是清晰的,这个前后范围的总和,就叫做景深,意思是只要在这个范围之内的景物,都能清楚地拍摄到。景深的大小,首先与镜头焦距有关,焦距长的镜头,景深小,焦距短的镜头景深大。其次,景深与光圈有关,光圈越小(数值越大,例如f16的光圈比f11的光圈小),景深就越大;光圈越大(数值越小,例如f2.8的光圈大于f5.6)景深就越小。其次,前景深小于后后景深,也就是说,精确对焦之后,对焦点前面只有很短一点距离内的景物能清晰成像,而对焦点后面很长一段距离内的景物,都是清晰的。
能同时被眼看清楚的空间深度称为眼的成像空间深度,即是景深。
当镜头聚集于被摄影物的某一点时,这一点上的物体就能在电视画面上清晰地结像。在这一点前后一定范围内的景物也能记录得较为清晰。超过这个范围就不清晰了。这就是说,镜头拍摄景物的清晰范围是有一定限度的。镜头的这种记录得“较为清晰”的被摄影物纵深的范围便为景深。当镜头对准被摄景物时,被摄景物前面的清晰范围叫前景深,后面的清晰范围叫后景深。前景深和后景深加在一起,也就是整个电视画面从最近清晰点到最远清晰点的深度,叫全景深。
有的画面上被摄体是前面清晰而后面模糊,有的画面上被摄体是后面清晰而前面模糊,还有的画面上是只有被摄体清晰而前后者模糊,这些现象都是由镜头的景深特性造成的。可以说,景深原理在摄像上有着极其重要的作用。正确地理解和运用景深,将有助于拍出满意的画面。
决定景深的主要因素有如下三个:
1、光圈
在镜头焦距相同,拍摄距离相同时,光圈越小,景深的范围越大;光圈越大,景深的范围越小。这是因为光圈越小,进入镜头的光束越细,近轴效应越明显,光线会聚的角度就越小。这样在成像面前后.会聚的光线将在成像面上留下更小的光斑,使得原来离镜头较近和较远的不清晰景物具备了可以接受的清晰度。
2、焦距
在光圈系数和拍摄距离都相同的情况下,镜头焦距越短,景深范围越大;镜头焦越长,景深范围越小。这是因为焦距短的镜头比起焦距长的镜头,对来自前后不同距离上的景物的光线所形成的聚焦带(焦深)要狭窄得很多,因此会有更多光斑进入可接受的清晰度区域。
3、物距
在镜头焦距和光圈系数都相等的情况下,物距越远,景深范围越大;物距越近,景深范围越小。这是因为远离镜头的景物只需做很少的调节就能获得清晰调焦,而且前后景物结焦点被聚集得很紧密。这样会使更多的光斑进入可接受的清晰度区域,因此景深就增大。相反,对靠近镜头的景物调焦,由于扩大了前后结焦点的间隔,即焦深范围扩大了,因而使进入可接受的清晰度区域的光斑减少,景深变小。由于这样的原因,镜头的前景深总是小于后景深
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