景深决定照相机什么特性_影响「景深」的4个因素，你都知道哪些？一篇文章带你全面了解...

àì夳堔傛蜴生んèń 2023-01-05 05:18 225阅读 0赞

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# **前言** #

当我们在欣赏一些摄影作品时，你是否曾问过自己这些问题：

> 为什么有些照片主体非常清晰，而前景和背景却很模糊？
> 
> 是什么原因导致了这种清晰与模糊并存的视觉效果？
> 
> 我们拍照时，为什么向前靠得越近，拍出的背景就会越模糊？
> 
> 为什么光圈调得越大，背景的虚化程度就越高？
> 
> 改变镜头焦距将会如何影响成像的视觉效果？

其实，这一连串的问题的核心都指向同一个关键词——**景深**。只要我们理解透彻这个概念，上述问题便迎刃而解。

「景深」毕竟属于**进阶级**的摄影专业术语，要理解掌握需要一些必要的基础知识。但是，如果面向的是众多**入门摄影爱好者**，如何才能更加通俗易懂地向他们科普这个概念呢？这便是【影像派】今天想跟大家细聊的一个有趣话题。

# **一、什么是景深？** #

所谓「**景深**」(Depth of Field，简称DOF)，是指被聚焦主体**前后的、可接受的锐焦(sharp focus)范围**。说白了就是，主体(即焦点所在位置)的前方至后方之间的清晰范围。

我们举个例子。如图1-1，有三支铅笔A、B、C，B为焦点所在位置(即相机的对焦点)，A和C分别位于B的两侧(以图片的视角是上和下)且A、C以外的区域均已模糊，则AC之间的距离为铅笔B的**景深距离**。

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图1-1。Photo by Oscar Durand.

若上面这个「纵深视角」不太好理解，那我们可以切换到另一个更加直白明了的观察视角——**横向剖面图**。

如图1-2，场景A为「**窄景深**」，指相对拍摄者而言，焦点前后的清晰范围**较窄**，相机至动物之间的部分、远处的山和近处的树木都处于模糊的状态；而场景B则为「**宽景深**」，动物前后的清晰范围变得**宽了许多**，除了距离相机较近的部分区域比较模糊，其余都清晰可见。至于导致两个场景出现差异的原因，此处按下不表，后文会有详述。

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图1-2

理论上而言，只有处于**焦点**或**焦平面**(焦点所在平面)的物体才会最锐利、最清晰，其余都会变得模糊，只是表现程度不同而已。然而，人眼并没有那么高的解像度，无法做到如光学仪器般精准、细腻，对「模糊」和「清晰」之间的识别和界定会相对宽容。因此，在人眼看来，一些焦外的物体依然可以**在视觉上显得很清晰**。

事实上，我们在谈论「景深」的时候，并不在乎它的具体数值，毕竟纠结于此并无实际意义，我们讨论更多的是**清晰范围的大小**：若主体前后的清晰范围很大，则谓之「**深景深**」，反之则为「**浅景深**」。

下面分别以两张实拍照片为例。

如图1-3，从近景的波纹，到中景的礁石、沙滩，再到远景中的云层、山峦，都在可以接受的清晰范围之内。沙滩、海水、远山、天空、太阳，这些都是我们欣赏风景时目之所及的意象。深景深可融入非常多的表现元素，**宜表现场景的开阔、辽远等**。

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图1-3

再来看一张「浅景深」的照片。如图1-4：

![ef01a6e1065c960cb359a3eb7ed7c152.png][]

图1-4

显而易见，近处的树枝和花朵皆清晰可见，而背景中的远山、灯光、塔则几乎完全虚化，莫辨其形。浅景深多用于**特写镜头**，善于**强调、突现主体**。

由此可见，景深的深浅并无好坏之分，因主题刻画、表达理念而异。

既然景深可以变化，那我们不禁要问：

> 有哪些因素可以影响景深大小呢？

# **二、影响景深的因素** #

影像派曾经写过一篇文章《关于光圈，这是我为你整理的最详尽的干货，值得摄影爱好者们收藏》，其中在谈及光圈与景深的关系时，便提到了有关**景深的计算公式**：

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其中，u为镜头至拍摄主体间的距离，N为光圈系数(亦即相机显示的光圈值)，C为弥散圆大小，f为镜头焦距。

我们不必理会这个公式是怎么推导出来的，也不用去背。我们只需要知道，有那么几个因素可以影响景深大小：**镜头与主体间的距离、光圈大小和镜头焦距**。

下面，我们其拆解，探讨各自与景深间的具体关系。

**2.1 镜头与主体间的距离**

现以一枚50mm定焦镜头和一台全画幅机身作为测试器材，分别以f/2.0、f/4.0、f/6.0、f/8.0的光圈值，以不同的距离拍摄，并分别记录各自测量的景深，如图2-1所示：

![3e8787003e13a869fab67f8236146709.png][]

图2-1

可见，无论以何种光圈值，**当镜头与主体间的距离增大时，景深亦随之增大**，景深与距离构成的函数曲线的斜率亦随之增大，而且这种增长还是指数级的。

实验结果与我们的日常**拍摄体验**完全一致，比如：

> 当我们在拍摄**微距**时，此时镜头与被摄体(焦点所在位置)间的**距离很小**，故照片景深通常非常**浅**；相反，当我们拍摄**风光**时，此时镜头往往距离风景(如高山、江河)**非常远**，故照片景深非常**深**。

**2.2 光圈大小**

我们平常所说的「光圈」(aperture)，默认指的是「**光圈大小**」，映射到镜头上的物理组件，实际上就是指「**镜头孔径的大小**」(但不等于镜桶直径)。镜头光圈的大小由联动设计的虹膜叶片装置控制，与光圈值成反比，即光圈值越大，光圈越小。如图2-2所示：

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图2-2

如果问「光圈与景深有什么关系？」，很多人可能会觉得陌生，一时答不上来；但若问「光圈与**背景虚化**有什么关系」，相信很多读者会顿觉亲切许多，因为稍微有接触过摄影的人都知道一个规律：

> **光圈开得越大，主体的背景便越容易产生虚化**。

虚化意味着景深浅。换言之，**光圈越大，主体以外的物体越模糊，照片景深越浅，亦即景深距离越小**。如图2-3所示：

![8f6dc5a2b5aec525fe1a246002470ba3.png][]

图2-3

由此可见，光圈孔径的大小与景深成**反比关系**。

若深入思考，问题还能更进一步：

> 为什么会出现这样的反比关系呢？

我们来看下**镜头光路折射的剖面图**，或许就能找到答案。

现有三个点光源(编号为1、2、3)位于镜头前，其中1和3位于镜头焦点之外，且1与镜头的距离较3远，2位于焦内且位于光轴上。当光圈全开时，三点成像如图2-4所示\[1\]：

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图2-4

可见，1和3的成像比点2看起来要大许多，原因是，1和3不在镜头焦平面内，透镜折射后形成的**锥形光**并未能在平面上聚焦，而是形成了一个边缘模糊、比实际尺寸要大许多的圆——这便是**弥散圆**(circle of confusion)。在光圈不变的情况下，弥散圆的大小跟物体与镜头的距离、物体与焦平面的距离有关。

来看另一种场景。

当**光圈收缩时**，投射在像面上的入射光变得更聚集、狭长，**光锥的夹角收窄**，故焦外两点的成像变得更小、更清晰，弥散圆变得更小，景深变大。如图2-5所示：

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图2-5

这便是光圈改变时景深也会随之变化的主要原因。光圈与景深的关系，本质上是由光在透镜中的折射规律所决定的。

**2.3 镜头焦距**

除了光圈，拍摄时所用的**焦距**也是影响景深的一个非常重要的因素。

现有三支镜头，最大焦距分别为50mm、85mm和200mm，以相同的位置、相同的光圈(f/2)分别以各自最大的焦距拍摄，请问它们所拍照片的景深大小应如何排序？

影像君相信，对于大多数摄影爱好者而言，这绝对是一个毫无难度的问题，即使他们未必有玩过上述三个焦段的镜头。

答案显而易见：

> 三支镜头的**成像景深**从大到小的排序为：50mm>85mm>200mm。

看图可能更加直观易懂，如图2-6所示：

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图2-6。Photo via photographytalk

换言之，**焦距越大**的镜头，其「**压缩景深**」的能力也**越强**，获得浅景深的虚化效果也**越容易**。如果你喜欢通过**背景虚化**(浅景深)的方式突出主体，除了前文提及的减小拍摄距离和增大光圈之外，若条件允许，你还可以使用长焦镜头。

那么，问题来了：

> 为什么拍摄焦距越长，景深会越浅呢？

我们知道，根据焦距范围的不同，镜头大致可分为**超广角、广角、普通、中远摄、远摄影和超远摄**等6种。无论何款镜头，它们都有一个共同的物理特性：

> **焦距越大，对主体的放大能力越强，拍摄视角越小，反之亦然。**

如图2-7所示：

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图2-7。Photo via vetorstock

在图中可见，50mm、85mm和200mm分别处于普通、中远摄和远摄的焦段，它们除了镜头视角相去甚远，放大倍率也存在天壤之别。用通俗点的话说就是，在相同的拍摄位置，焦距越大，越有能力将更远的物体「**拉近距离**」(zoom in)来拍摄，效果等同于**压缩了镜头与主体间的物理距离**，感觉就像是「相机凑得更近了」。

因此，拍摄焦距越大，获得的景深越小，焦外物体越容易虚化(模糊)。

# 2.4 传感器大小 #

很多人都知道，相机传感器(感光元件)大小会影响相机的宽容度和抑噪能力，但很少人知道，它还会影响景深。

相机传感器有各种各样的尺寸，大家比较熟悉的有**APS-C、4/3系统、全画幅、中画幅**等。在同等条件下，传感器尺寸会直接影响相机的**拍摄视野**(angle of view)。若镜头焦距不变，传感器越大，它捕捉的视野便越宽广。

如图2-8，全画幅可以比APS-C画幅容纳更多的风景：

![1eb5e61d0a4916f4d97211517939a3f1.png][]

图2-8

为了研究不同尺寸的传感器在相同焦距时的成像景深，需要进行**焦距转换**，于是便有了「**35mm等效焦距**」这个概念。此概念源于胶片时代，当时一格主流菲林的宽度为35mm。

等效焦距与拍摄焦距的关系是：

> 等效焦距=拍摄焦距 x 裁切系数

此处引出了另一个相关参数——**裁切系数**(crop factor)。

所谓「裁切系数」，又称「**焦距转换系数**」，是指以**全画幅传感器**为基准(系数为**1**)，其对角线长度与其余传感器的**比值**。全画幅传感器的尺寸为36mm x 24mm，大概相当于一格35mm菲林，这也是「全画幅」(full frame)命名的由来。

图2-9为各种传感器的尺寸及其裁切系数：

![66151b767f01615644dd2b8bf8e4130a.png][]

图2-9

由上图可见，传感器越小，裁切系数越大。换言之，**在拍摄焦距和距离不变的情况下，传感器越小，其等效焦距越大**。而更大的等效焦距，换来的是**更窄的视野**。

举个例子。一支50mm的定焦镜头在同一位置拍摄人像，若装在全画幅机身上，其拍摄焦距即为50mm，可拍到上半身人像；而若在APS-C(系数为1.6)的机身上使用，其实际拍摄焦距变成了50mm x 1.6=80mm，此时只能拍摄到人物的头部。如图2-10所示(其中红框为全画幅视野，蓝框为APS-C视野)：

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图2-10，Photo by Rama。

换言之，在拍摄距离相同的情况下，50mm的定焦镜头在APS-C的机身上获得了**相当于80mm**的拍摄视野。

说到这里，或许有人会问：

> 既然获得了较大的等效焦距，那么是否意味着同时获得了更浅的景深呢？

答案：**不是**。

来看一组对比图。将一支120mm的镜头分别安装在全画幅机身和裁切系数为1.6的机身上，以相同的设置和距离拍摄，局部放大后对比两者的景深\[2\]，如图2-11所示：

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图2-11，Photo by Nando Harmsen

对比后发现，**两者景深基本一致**。说白了就是，芯片小的相机虽然获得了「感觉离主体更近」的视野，但**景深却并未改变，或者说改变的差异并不明显**。

如果换个角度看，在APS-C机身上，192mm(120mm x 1.6)的等效焦距才获得了与全画幅的120mm基本相同的景深，亦即，传感器越小，景深越深，反之亦然。由此可见，**更大的传感器才能获得更浅的景深，才更容易产生虚化**。

对于许多迷恋浅景深的摄影爱好者而言，这样的结果无疑是令人失望的，因为更大的传感器意味着更贵的价格。

# **三、景深在摄影中的应用** #

理解了「景深」的概念及其影响因素之后，我们方能更好地掌握它，并结合需求，付诸实践。

通过上文，我们已经知道，景深所呈现的视觉效果无非就两种：

> **景深愈浅，则焦外愈模糊；景深愈深，则焦外愈清晰**。

对应至摄影类别中，需陪体与主体皆清晰呈现者，非**风光摄影**与**建筑摄影**莫属。它们擅于利用较深的景深，或表现**山河的辽阔与深邃**(如图3-1)：

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图3-1，风光摄影

或突显**建筑的细节与质感**(如图3-2)：

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图3-2，建筑摄影

而需要焦外模糊以突出主体者，莫如**人像摄影、花卉摄影、宠物摄影**等。此类摄影**通常**喜用浅景深表现主次，细腻柔和的焦外虚化，传递**亲近、和谐、闲适**之感。

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图3-3，花卉摄影

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图3-4宠物摄影

当然，此处所举数例仅为应用频次高的典型案例，**并非绝对**。风光摄影和建筑摄影也不排斥「浅景深」，正如人像摄影、花卉摄影、宠物摄影也不拒绝「深景深」一样。摄影需要一些形式，但不能拘泥于形式，否则将难以推陈出新。

# **结语** #

纵观全文，影像君向大家详细介绍了「景深」这个概念，结合实例讲解了何为「深景深」和「浅景深」。接着，又拆解并详述了几个影响景深的**关键因素**：

> (1)镜头与主体间的距离；  
> (2)光圈大小；  
> (3)镜头焦距；  
> (4)传感器尺寸。

通过改变这些影响因子，满足景深的个性化需求，**让景深为我所用**。

此时，我们再回看开篇的那些问题，是否已经胸有成竹了呢？

景深，既可以很简单，又可以很复杂。它有如一把钥匙，为我们开启了通往影像语言的一道大门。

# 参考文献 #

\[1\]Factors affecting depth of field,, Wikipedia;

\[2\]Nando Harmsen, Understanding How Sensor Size Affects Depth of Field. Fstoppers.

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