景深（摄影测量与遥感学术语 .）_百度百科

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景深

(摄影测量与遥感学术语 .)

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景深(DOF)，指能够在相机镜头或其他成像机前获得清晰图像的成像所测量的前后距离范围。从光圈、镜头和焦平面到拍摄对象的距离是影响景深的重要因素。

焦点完成后，焦点前后范围内显示的清晰图像的距离称为景深。

镜头前(焦点前后)有一定长度的空间。当被摄对象位于这个空间时，底片上的成像正好位于同一个散射圆之间。被摄对象所在空间的长度称为景深。换句话说，在这个空间中，被摄对象呈现在底面图像模糊度在允许散射圆的限定范围内，这个空间的长度是景深。

中文名

景深

外文名

DOF (Depth of Field)拼音

jǐngshēn

三要素

从焦平面到拍摄对象的光圈、镜头和距离

定义

焦点前后范围仍然清晰

详细说明景深

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景深相机当相机镜头对某个物体清晰聚焦时，在镜头中心垂直镜头轴的同一平面点可以在胶片或接收器上形成相当清晰的图像，在镜头轴的前后一定范围内也可以形成眼睛可以接受的清晰像点，平面前后所有景物的距离称为相机景深。当光轴平行的光进入凸透镜时，理想的镜头应该是所有的光聚集在一点后，然后以锥形扩散，这聚集了所有的光，称为焦点。

聚焦前后，光线开始聚集和扩散，点的图像变得模糊，形成一个扩大的圆，称为弥散圆。

现实中，观看拍摄的图像是以某种方式观察的(如投影、放大成照片等)。).人肉眼感受到的图像与放大率、投影距离和观看距离有很大关系。如果散圆直径小于人眼识别能力，则无法识别实际图像在一定范围内产生的模糊性。这种不可辨认的弥散圆称为允许弥散圆(permissible circle of confusion)。在焦点的前后各有一个允许弥散圆。

以摄影师为基准，从焦点到近处允许弥散圆的距离称为前焦深，从焦点到远处允许弥散圆的距离称为后焦深。

景深三要素

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影响景深的重要因素是光圈、镜头和拍摄对象的距离：

1.光圈越大(光圈值f越小)景深越浅，光圈越小(光圈值f越大)景深越深。

2.镜头焦距越长，景深越浅，反之亦然。

3.主体越近，景深越浅，主体越远，景深越深。

景深的计算公式

从公式可以看出，后景深 > 前景深。

(1)镜头光圈:

光圈越大，景深越浅；光圈越小，景深越深；

(2)镜头焦距:

镜头焦距越长，景深越浅；焦距越短，景深越深；

主体与背景的距离：

主体与背景的距离变化不会改变景深的大小，只能决定背景是否被模糊。

(4)主体与镜头的距离:

距离越远，景深越深；距离越近(不小于最小拍摄距离)，景深越浅。

拍摄时，调整相机镜头，使距离相机一定距离的景物清晰成像的过程称为对焦，景物所在的点称为对焦，因为清晰不是一个绝对的概念，所以对焦前(靠近相机)后一定距离的景物的成像可以清晰，前后的总和称为景深，也就是说，景深的大小，首先与镜头焦距有关，长焦距镜头，小景深，短焦距镜头景深。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光圈小)，景深越大；光圈越大(值越小，比如f2.8的光圈大于f5.6)景深越小。其次，前景深小于后景深，也就是说，精确对焦后，焦点前只有一个短距离的景物才能清晰成像，而焦点后长距离的景物则清晰。

能同时看清楚的空间深度称为眼睛的成像空间深度，即景深。

景深计算方法

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以下是景深的计算公式。

δ——允许扩散圆直径

F——镜头的拍摄光圈值

f——镜头焦距

L——对焦距离

ΔL1——前景深

ΔL2——后景深

ΔL——景深

前景深ΔL1=FδL^2/(f^2 FδL)

后景深ΔL2=FδL^2/(f^2-FδL)

景深ΔL=ΔL1 ΔL2=(2f^2FδL^2)/(f^4-F^2δ^2L^2)

从公式(1)和(2)可以看出，后景深>前景深。

从景深的计算公式可以看出，景深与镜头使用的光圈、镜头焦距、拍摄距离和对像质的要求有关（表现为允许圆的大小）。这些主要因素对景深的影响如下（假设其他条件不改变）：

(1)镜头光圈:光圈越大，即光圈值(F)景深越小，光圈越小，即光圈值越小(F)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。

不同的制造商，不同的胶片面积有不同的数值定义，允许扩散圆直径。常用的是：24幅画mm x 36mm150px x 225px4" x 5"

弥散圆直径0.035mm0.0817mm0.146mm

35mm照相镜头允许散圆，约为底片对角线长度的1/1万~1/1500左右。前提是画面放大到5x7寸照片，观察距离25英寸~750px。

5.网上有一些计算实例，有兴趣的网友可以参考:

摄影光学计算器

Windows可下载的计数器版本f/Calc

(1)、200/2.8对焦在5m时，f/2.8的景深：

δ=0.035mm

f=200mm

F=2.8

L=5000mm

ΔL1=60mm

ΔL2=62mm

ΔL=122mm

结论：镜头在用f/2.8拍摄时，清晰范围从4开始.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：

δ=0.035mm

f=400mm

F=5.6

L=5000mm

ΔL1=30mm

ΔL2=31mm

ΔL=61mm

结论：镜头配合2X主镜头用于增距镜后f/2.拍摄时，景深是(1)的一半。

景深心算法

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虚拟等级法是一种定量估计超焦距和浅景深的快速心算法。也就是说，用视场短边标准身高倍数代替传统的对焦距离，引入虚拟等级，将超焦距与浅景深心算相结合。

景深理论

虚化程度X =弥散圆直径r/传感元件短边尺寸L×100%

虚化等级R和X对应值如下表所示：X……1/5.6%1/4%1/2%.4%2%……

R-0.50122.53

R值的物理含义如下：R≤k(L300dpi=8寸时，k= -2.5; L300dpi=11寸时，k= -3)k2≤R≤4

(经验值)R>4

(经验值)

锐利模糊(应避免)弱虚弱强虚弱

注：L300dpi为300dpi下短边可打印尺寸。弥散圆亮度均匀，爱里斑能量集中在中心。当弥散圆直径为弥散圆直径的两倍时，模糊效果相似。

图1无穷远处的虚化程度X∞ = 0.5倍对焦距离的虚化程度X0.5

=弥散圆直径/传感元件短边尺寸×100%

=f/(F×1700N) ×100%

N的定义见图1。

f=24mm，F=5.6，N=1时，X∞ =X0.5=0.25%对应虚化等级R∞ =R0.5=0。记住f24F5.6N这个基准可以快速估计其他情况。f35F2.8N0.5对应R∞ =R0.5=2.5；f35F11N0.5对应R∞ =R0.5= -0.5。

背景不是无穷远。R∞≥2.5时，距对焦面5m以外的背景通常可以达到虚化。

只要保证无穷远处锐利(R∞≤k)，背景必须锋利，只要前景比0.5倍对焦距离远，前景必须锐利。

景深实例

图2如图2，N=5.6(蓝点)、f=17、F=5.6、APS-C。由于透视，蓝点柱的长度是红点的一半，说明蓝点与相机的距离是红点的两倍。对焦蓝点平面，无限远处与红点虚拟等级R相同，R∞ =R0.5= -3。若设置F=4，则R∞ =R0.5= -2.5；F=8，则R∞ =R0.5= -3.5。此时，应使用镜头的最佳光圈(取决于镜头的设计和加工误差)。

影响景深的因素

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语

1 镜头焦距

2 被拍摄体的距离

3 光圈的大小

4 感光元件大小(与容许弥散圆半径有关)

景深关系

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1、光圈越大景深越小，光圈越小景深越大。

2、镜头焦距越长景深越小，反之景深越大。

3、主体越近，景深越小，主体越远，景深越大。

词条图册

更多图册

参考资料

1.

DOF - Demystifying the Confusion

．Rags Int., Inc.-Digital Photography[引用日期2017-02-11]