彌散圓是什么？深度解讀光圈、焦距、物距對(duì)照片景深的影響

時(shí)間：2022-04-27  16:32:36  來(lái)源: 深圳市軒展科技有限公司  瀏覽數(shù): 223

彌散圓是什么？深度解讀光圈、焦距、物距對(duì)照片景深的影響，那么什么是光圈？什么是焦距？什么是物距？景深是什么？

如何深刻理解這些名詞？可能關(guān)于攝影的知識(shí)很多很多，我們都是通過(guò)概念來(lái)死記硬背的。如何重新審視"光圈與景深的關(guān)系"？

下面深圳市軒展科技有限公司將為大家詳細(xì)介紹說(shuō)明：

一、光圈的正確認(rèn)識(shí)

1、什么是光圈？

當(dāng)你看到"什么是光圈？"這個(gè)問(wèn)題的時(shí)候，很有可能你會(huì)覺(jué)得這是一個(gè)很簡(jiǎn)單的問(wèn)題。

確實(shí)，搞懂什么是光圈是每一個(gè)學(xué)習(xí)攝影的朋友在學(xué)攝影的開(kāi)始都曾面對(duì)的第一個(gè)難題。但我這里還需要再次提及關(guān)于光圈的認(rèn)識(shí)，以便你更順利的閱讀以下的內(nèi)容。

光圈是鏡頭內(nèi)的一個(gè)用來(lái)控制進(jìn)入相機(jī)的光束粗細(xì)的裝置。

仔細(xì)觀察你的相機(jī)鏡頭，透過(guò)鏡片往里看，你將會(huì)看到一個(gè)由多個(gè)葉片組成的裝置，這個(gè)裝置就是光圈。組成光圈的葉片可以自由的收縮，以此達(dá)到控制光線(xiàn)通過(guò)鏡頭的光束粗細(xì)的作用。

不難理解，光圈孔徑開(kāi)的越大，通過(guò)光圈進(jìn)入相機(jī)的光束橫截面積將會(huì)越大，相反，光圈孔徑越小，通過(guò)鏡頭進(jìn)入相機(jī)的光束橫截面積將會(huì)越細(xì)。

2、光圈系數(shù)會(huì)反比例控制光圈孔徑的開(kāi)合大小。

你可能看過(guò)這樣的一個(gè)公式：光圈系數(shù)=1/光圈孔徑?；蛘哳?lèi)似于下面的這張示意圖：

不管是公式還是示意圖，都不難推出光圈系數(shù)越大，光圈孔徑反而越小，光圈系數(shù)越小，光圈孔徑反而越大的結(jié)論。在這里，你需要明確光圈的根本作用是控制光進(jìn)入相機(jī)的光束橫截面的直徑大小，以便你對(duì)后文的順利閱讀。

二、景深與照片背景虛化效果的關(guān)系

很多攝影師會(huì)直接把景深與照片成像背景虛化效果混為一談，如果你嘗試問(wèn)一些攝影愛(ài)好者"什么是景深？"你將得到兩種完全不一樣的答案，有的人會(huì)從照片效果出發(fā)，告訴你，照片中從最清晰的地方到開(kāi)始變模糊的范圍叫景深。

有的朋友則是從拍攝實(shí)際場(chǎng)景出發(fā)，告訴你，拍攝現(xiàn)場(chǎng)從焦點(diǎn)所在的物體到周?chē)_(kāi)始模糊的物體之間的這個(gè)空間范圍叫做景深。

從攝影的角度出發(fā)，其實(shí)這兩種回答都能給你帶來(lái)一些有用的信息，但要深究起來(lái)，景深和背景虛化其實(shí)是兩回事，景深是空間范圍、空間深度的測(cè)量，而背景虛化是因?yàn)榻股疃纬傻囊环N成像效果。

1、什么是景深？

回憶一下你拍攝一張照片的過(guò)程，在按下快門(mén)之前你肯定會(huì)先在取景框上移動(dòng)焦點(diǎn)框?qū)?zhǔn)拍主體的某一個(gè)畫(huà)面作為照片的焦點(diǎn)位置，理論上這個(gè)焦點(diǎn)將會(huì)是最終成像照片中最清晰的位置，四周的物體將會(huì)隨著其與焦點(diǎn)的距離增大而在照片中的成像越來(lái)越模糊。

但因?yàn)檎掌某叽绾腿搜蹖?duì)畫(huà)面清晰度的辨認(rèn)極限，當(dāng)我們辨認(rèn)畫(huà)面中的物體從清晰到模糊的過(guò)程中，有一個(gè)臨界點(diǎn)，在這個(gè)臨界點(diǎn)前，我們會(huì)判斷畫(huà)面是清晰的，一旦超過(guò)這個(gè)臨界點(diǎn)，畫(huà)面將開(kāi)始被判定為模糊，從這個(gè)臨界點(diǎn)到焦點(diǎn)的空間距離就是景深。

2、景深深淺將直接影響照片的背景虛化效果

景深的范圍將在照片成像時(shí)決定成像焦深的大小，從而決定最終照片視覺(jué)效果上的"背景的虛化程度"。照片焦深越淺，背景虛化效果將越強(qiáng)烈，我們就會(huì)反推判斷這張照片拍攝時(shí)的景深更淺，稱(chēng)之為"淺景深、小景深"照片。

相反，照片焦深越深，背景虛化效果弱，我們就會(huì)判斷這張照片拍攝時(shí)的景深更深，稱(chēng)之為"深景深、大景深"照片。

但問(wèn)題是怎么控制照片拍攝過(guò)程中的景深深淺以達(dá)到控制照片虛化程度的目的？

如何控制景深范圍？

光圈越大，景深越小，照片背景越模糊；光圈越小，景深越大，照片背景越清晰。

拍攝距離越近，景深越小，照片背景越模糊；拍攝距離越遠(yuǎn)，景深越大，照片背景越清晰。

焦距越大，景深越小，背景越模糊；焦距越小，景深越大，背景越清晰。

背景距離主體越遠(yuǎn)，照片虛化效果越好。

口訣好是好，多了卻容易產(chǎn)生思維混亂。而我今天就是想和你一起深入探討這些口訣，告訴你這些口訣的深層原因，以便你在學(xué)習(xí)攝影的過(guò)程中舉一反三。

正如你所知道的知識(shí)點(diǎn)，其實(shí)在攝影的整個(gè)過(guò)程中，影響照片景深大小的并不是只有光圈，鏡頭焦距、拍攝距離、背景的遠(yuǎn)近都會(huì)影響到景深大小，而這些因素之所以會(huì)影響到一張照片的景深，其實(shí)都是因?yàn)橐粋€(gè)知識(shí)點(diǎn)：彌散圓。

三、理解彌散圓是認(rèn)識(shí)景深的根本

1、什么是彌散圓？

可能大多數(shù)人是第一次聽(tīng)到彌散圓這個(gè)說(shuō)法，這很正常，因?yàn)檫@其實(shí)超出了包括我在內(nèi)，大多數(shù)人能在學(xué)校學(xué)習(xí)到知識(shí)范圍，我當(dāng)時(shí)在研究彌散圓的時(shí)候，有位物理學(xué)研究生導(dǎo)師告訴過(guò)我這其實(shí)是研究生才會(huì)接觸到的內(nèi)容。

但畢竟我們不是為了學(xué)術(shù)討論，單純?yōu)榱烁玫睦斫鈹z影景深，你并不需要深入去了解彌散圓，只需要對(duì)它有個(gè)簡(jiǎn)單的了解，就能幫你更好的理解照片景深。

焦點(diǎn)不是點(diǎn)，焦點(diǎn)就是彌散圓。

初中物理學(xué)上，學(xué)習(xí)光學(xué)成像原理時(shí)，你可能還記得課本上說(shuō)光線(xiàn)穿過(guò)鏡頭時(shí)會(huì)交匯在焦點(diǎn)處，形成清晰的點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)在成像時(shí)也會(huì)是最清晰的點(diǎn)。

但這其實(shí)這是理想狀態(tài)下成像結(jié)果，實(shí)際上在相機(jī)的拍攝過(guò)程中，鏡頭并不能完美的將物體成像的光束聚于一點(diǎn)，只能聚攏在一個(gè)極小的圓形范圍內(nèi)，也就是說(shuō)這個(gè)時(shí)候所謂焦點(diǎn)并不是嚴(yán)格意義上的點(diǎn)，而是一個(gè)邊緣模糊并且可以測(cè)算其直徑的圓，這個(gè)圓就是彌散圓。

當(dāng)然，真實(shí)中焦點(diǎn)并不會(huì)像我上圖中畫(huà)的示意圖這么大，實(shí)際上一個(gè)點(diǎn)的直徑理論上來(lái)說(shuō)是無(wú)限趨近于零的。同樣實(shí)際上的焦點(diǎn)成像的彌散圓的彌散直徑也不會(huì)像示意圖上這么夸張，按照人眼的辨認(rèn)能力，我們是看不出來(lái)焦點(diǎn)彌散圓的大小的。

而從一個(gè)點(diǎn)到一張照片，其實(shí)我們看到的照片就是三維空間內(nèi)一個(gè)個(gè)點(diǎn)成像形成的一個(gè)個(gè)對(duì)應(yīng)的彌散圓組成的畫(huà)面，焦點(diǎn)所在的點(diǎn)成像形成的彌散圓直徑最窄，肉眼看不出彌散模糊，焦點(diǎn)周?chē)臻g的點(diǎn)隨著其與焦點(diǎn)的距離越來(lái)越遠(yuǎn)，最終在照片上留下的彌散圓直徑也越來(lái)越大。

設(shè)想，如果我們從一張照片的焦點(diǎn)開(kāi)始，一步一步判斷從哪一個(gè)位置開(kāi)始，畫(huà)面開(kāi)始變得模糊，你不能想象那些距離焦點(diǎn)比較近的點(diǎn)形成的彌散圓將會(huì)因?yàn)槿搜鄣谋嬲J(rèn)極限而無(wú)法察覺(jué)，但總有一個(gè)點(diǎn)開(kāi)始，這個(gè)點(diǎn)形成的彌散圓直徑到達(dá)一定的大小后（比如說(shuō)1//4mm）會(huì)被肉眼辨認(rèn)出模糊，往后的所有點(diǎn)形成的彌散圓都能被肉眼分辨出彌散模糊。這個(gè)臨界的彌散圓，我們稱(chēng)之為"容許彌散圓"。

2、對(duì)容許彌散圓的正確認(rèn)識(shí)

彌散圓是光學(xué)成像客觀存在的事實(shí)，容許彌散圓也是畫(huà)面中的一個(gè)彌散圓，容許彌散圓的指定是由你的眼睛識(shí)別能力決定的。但真的要判斷結(jié)果一張照片中，到底哪一個(gè)是容許彌散圓，這時(shí)候放在你面前的照片展示尺寸不同，你與照片的觀察距離不同都會(huì)導(dǎo)致不同的判斷結(jié)果。

以下三種對(duì)照片清晰度判斷的體驗(yàn)，你一定不會(huì)感到陌生：

手機(jī)拍攝的照片放到電腦后，把照片放大后發(fā)現(xiàn)照片變模糊。把一張模糊的照片縮小查看覺(jué)得這張照片又變清晰了。

一張?jiān)静⒉磺逦恼掌?，站在遠(yuǎn)處看卻很容易被判斷為清晰（距離較遠(yuǎn)的LED廣告屏）。

而這些，其實(shí)都是因?yàn)楦淖兞四銓?duì)一張照片的容許彌散圓判斷標(biāo)準(zhǔn)而導(dǎo)致的結(jié)果。照片放大意味著照片中的每一個(gè)彌散圓也跟著放大，原本被你納入清晰范圍內(nèi)的部分彌散圓放大后將被你識(shí)別出模糊，相反照片縮小，彌散圓也同等縮小，原本被你劃為不清晰的彌散圓縮小后也將進(jìn)入你的清晰判斷范圍內(nèi)，站在遠(yuǎn)處看廣告屏其實(shí)也就相當(dāng)于縮小了一張照片的觀察尺寸。

3、容許彌散圓與景深的關(guān)系

容許彌散圓與焦點(diǎn)的距離決定了一張照片的虛化效果，影響了一張照片的景深深淺。

當(dāng)三維空間中的一個(gè)個(gè)點(diǎn)光學(xué)成像在相機(jī)底片集結(jié)成照片時(shí)，焦點(diǎn)位置的點(diǎn)在照片上形成的彌散圓最清晰，焦點(diǎn)往前、往后的點(diǎn)在照片上形成的彌散圓直徑逐漸變大，但此時(shí)這些點(diǎn)形成的彌散圓還無(wú)法被人眼判斷為模糊，直到再往后的點(diǎn)形成的彌散圓與"容許彌散圓"的直徑相同然后超過(guò)"容許彌散圓"的直徑，被判斷為模糊。

此時(shí)在對(duì)應(yīng)的空間范圍內(nèi)，拍攝主體成像落在照片焦點(diǎn)上，主體前后的空間各有一個(gè)點(diǎn)成像成照片中的前后"容許彌散圓"，這兩個(gè)點(diǎn)之間的空間范圍就是景深，照片前后容許彌散圓與焦點(diǎn)的距離發(fā)生改變，照片的景深深淺也會(huì)跟著同比例改變。

四、光圈、焦距、物距對(duì)景深影響的正確理解

1、光圈越大，景深越小的正確理解。

首先我們必須明確當(dāng)我們討論光圈對(duì)一張照片的景深影響時(shí)，我們討論的是拍攝同一個(gè)視野范圍、同樣的畫(huà)面大小的照片時(shí)，光圈的大小對(duì)照片景深的影響。

通過(guò)前面對(duì)容許彌散圓的理解，我們也已經(jīng)知道當(dāng)我們觀察一張畫(huà)面內(nèi)容一樣，尺寸一樣的照片時(shí)，只要我們不改變觀察距離，這個(gè)時(shí)候我們分辨這張照片中的容許彌散圓直徑也將不變。

而光圈正是通過(guò)控制光線(xiàn)進(jìn)入相機(jī)時(shí)匯集形成的夾角，來(lái)改變?nèi)菰S彌散圓與焦點(diǎn)的距離從而實(shí)現(xiàn)控制照片景深的作用的。

如圖：小光圈將會(huì)使得光線(xiàn)匯集的夾角更小，容許彌散圓與焦點(diǎn)的距離更遠(yuǎn)，景深更深；大光圈讓光線(xiàn)匯集夾角更大，容許彌散圓距離焦點(diǎn)更近，景深更淺。

2、焦距越長(zhǎng)，景深越淺的正確理解

焦距不同，改變的其實(shí)是一張照片中物體的成像大小，相當(dāng)于放大了照片中的某一個(gè)畫(huà)面，畫(huà)面被放大后我們對(duì)照片中容許彌散圓的位置識(shí)別也將會(huì)跟著改變，相當(dāng)于原本組成一張照片的所有彌散圓都被放大了，這個(gè)時(shí)候復(fù)合人眼判斷極限的彌散圓位置將會(huì)距離焦點(diǎn)更近，景深也將變得更淺。

3、拍攝距離越近，景深越淺的正確理解

拍攝距離的拉近同樣結(jié)果將會(huì)和焦距變化一樣，改變了最終物體成像大小，也相當(dāng)于放大了照片的彌散圓，容許彌散圓的位置將會(huì)被判斷到距離焦點(diǎn)更近，景深更淺。