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景深#xff08;Depth of Field, DOF#xff09;指的是在摄影中#xff0c;能够清晰成像的物体前后距离的范围。景深的大小取决于多个因素#xff0c;包括焦距、光圈值、物距以及相机感光元件的尺寸。
1. 景深的主要参数
焦距#xff08; f f f#xff09;Depth of Field, DOF指的是在摄影中能够清晰成像的物体前后距离的范围。景深的大小取决于多个因素包括焦距、光圈值、物距以及相机感光元件的尺寸。
1. 景深的主要参数
焦距 f f f镜头的焦距通常以毫米mm为单位。光圈 N N N镜头的光圈值f-stop如 f/2.8、f/4 等。物距 d o d_o do物体与镜头之间的距离通常以米m为单位。感光元件的直径Circle of Confusion, c c c模糊圆的直径通常是根据感光元件大小预设的一个数值。
2. 景深的计算公式
景深通常分为两个部分
前景深Near Depth of Field, D O F n e a r DOF_{near} DOFnear后景深Far Depth of Field, D O F f a r DOF_{far} DOFfar
景深总和为前景深和后景深的和 D O F D O F f a r − D O F n e a r DOF DOF_{far} - DOF_{near} DOFDOFfar−DOFnear
3. 焦点前后的距离计算公式
前景深计算公式最近可清晰成像的距离 D O F n e a r H ⋅ d o H ( d o − f ) DOF_{near} \frac{H \cdot d_o}{H (d_o - f)} DOFnearH(do−f)H⋅do
后景深计算公式最远可清晰成像的距离 D O F f a r H ⋅ d o H − ( d o − f ) DOF_{far} \frac{H \cdot d_o}{H - (d_o - f)} DOFfarH−(do−f)H⋅do
其中
超焦距Hyperfocal Distance, H H H指的是当镜头对焦在此距离时从相机到无限远的范围内都能清晰成像。计算公式为 H f 2 N ⋅ c f H \frac{f^2}{N \cdot c} f HN⋅cf2f
4. 景深计算的步骤
步骤 1计算超焦距 H H H H f 2 N ⋅ c f H \frac{f^2}{N \cdot c} f HN⋅cf2f
其中 f f f 是镜头的焦距 N N N 是光圈值 c c c 是模糊圆的直径根据感光元件大小确定例如对于全画幅相机 c ≈ 0.03 mm c \approx 0.03 \, \text{mm} c≈0.03mm
步骤 2计算前景深 D O F n e a r DOF_{near} DOFnear D O F n e a r H ⋅ d o H ( d o − f ) DOF_{near} \frac{H \cdot d_o}{H (d_o - f)} DOFnearH(do−f)H⋅do
步骤 3计算后景深 D O F f a r DOF_{far} DOFfar D O F f a r H ⋅ d o H − ( d o − f ) DOF_{far} \frac{H \cdot d_o}{H - (d_o - f)} DOFfarH−(do−f)H⋅do
步骤 4计算总景深 D O F DOF DOF D O F D O F f a r − D O F n e a r DOF DOF_{far} - DOF_{near} DOFDOFfar−DOFnear
5. 具体例子
假设我们使用以下参数
焦距 f 50 mm f 50 \, \text{mm} f50mm光圈 N 2.8 N 2.8 N2.8物距 d o 2 m d_o 2 \, \text{m} do2m被摄物体距离相机 2 米模糊圆 c 0.03 mm c 0.03 \, \text{mm} c0.03mm全画幅感光元件
步骤 1计算超焦距 H H H H 5 0 2 2.8 × 0.03 50 2500 0.084 50 ≈ 29811.9 mm ≈ 29.81 m H \frac{50^2}{2.8 \times 0.03} 50 \frac{2500}{0.084} 50 \approx 29811.9 \, \text{mm} \approx 29.81 \, \text{m} H2.8×0.03502500.084250050≈29811.9mm≈29.81m
步骤 2计算前景深 D O F n e a r DOF_{near} DOFnear D O F n e a r 29.81 × 2 29.81 ( 2 − 0.05 ) 59.62 29.81 1.95 ≈ 59.62 31.76 ≈ 1.88 m DOF_{near} \frac{29.81 \times 2}{29.81 (2 - 0.05)} \frac{59.62}{29.81 1.95} \approx \frac{59.62}{31.76} \approx 1.88 \, \text{m} DOFnear29.81(2−0.05)29.81×229.811.9559.62≈31.7659.62≈1.88m
步骤 3计算后景深 D O F f a r DOF_{far} DOFfar D O F f a r 29.81 × 2 29.81 − ( 2 − 0.05 ) 59.62 29.81 − 1.95 ≈ 59.62 27.86 ≈ 2.14 m DOF_{far} \frac{29.81 \times 2}{29.81 - (2 - 0.05)} \frac{59.62}{29.81 - 1.95} \approx \frac{59.62}{27.86} \approx 2.14 \, \text{m} DOFfar29.81−(2−0.05)29.81×229.81−1.9559.62≈27.8659.62≈2.14m
步骤 4计算总景深 D O F DOF DOF D O F D O F f a r − D O F n e a r 2.14 − 1.88 0.26 m DOF DOF_{far} - DOF_{near} 2.14 - 1.88 0.26\, \text{m} DOFDOFfar−DOFnear2.14−1.880.26m
6. 总结
在这个例子中当使用 50mm 焦距、f/2.8 光圈值并对焦在 2 米远的物体上时总景深约为 0.26米其中
前景深最近清晰的距离为 1.88米后景深最远清晰的距离为 2.14米。
