光圈、焦距、物距与景深的关系
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。
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。
广角镜头,景深大;
长焦镜头,景深小
短焦距镜头有视角广、景深大、透视效果大、影象小等特点
物距:u
像距:v
焦距:f
关系:1/u+1/v=1/f
光学中最基本的高斯成像公式:1/u + 1/v = 1/f,即物距的倒数加上像距的倒数等于焦距的倒数。
其次,请你明白物像之间的因果关系,是有物才会有像的。不同的物距会对应不同的像距,但是反过来却不行。象你这样自己设定一个像距就不一定会找到对应的物距,也就是说你设定的像距根本就无法成像。
对于凸透镜成像而言(照相机就是凸透镜成像),物像关系是这样的:
当物距为无穷远时,像距等于焦距,成像在焦平面上(照相机聚焦无穷远的情况);
当物距为无穷无与两倍焦距之间时,像距在焦距与两倍焦距之间,成缩小的实像(照相机一般都属此类情况,在物距接近两倍焦距时为微距拍摄情况);
当物距等于两倍焦距时,像距与物距相等,此时物像等大,1:1微距即此种情况;
当物距小于两倍焦距并大于焦距时,像距大于两倍焦距,成放大的实像(幻灯机,电影放映机就是这种情况,对照相机而言,少数的微距拍摄,如美能达的1X-3X微距,佳能的5X微距拍摄也是这种情况);
当物距等于焦距时,像距为无穷大,物上的光线经透镜后为平行光线,不成像;
当物距小于焦距时,像距为负值,即在物的同侧成虚像(放大镜就是这种情况)。
显而易见,像距是由于物距和焦距决定的,而且像距小于焦距成实像的情况是不会发生的。
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