景深和焦深
景深焦深与超焦距
第五章景深、焦深与超焦距第一节清晰度的标准——模糊圈（分散圈）设A物经镜头后恰好聚焦在胶片平面上A/点，其影像清晰度最高。
B 物离镜头较远，像点B/离镜头较近，B点的光线会聚于B/点以后，沿交叉直线向外扩展，在胶片平面上留下的是一个扩散圆锥的圆圈。
同理，物C 也在胶片平面上留下的是一个扩散圆锥的圆圈。
如图所示。
1.模糊圈：在摄影上，把能在视觉效果上产生较为清晰影像的最大圆圈称为模糊圈。
构成影像的圆圈大于模糊圈时，影像就虚糊；构成影像的圆圈小于模糊圈时，就能产生清晰或较为清晰的影像。
若B、C处的物体在胶片上留下的圆圈恰好等于模糊圈，则B、C之内的景物在胶片上构成的影像的圆圈都小于模糊圈，其影像为清晰或较清晰。
而B、C之外的物体，在胶片上留下的圆圈大于模糊圈，其影像就不清晰。
2．模糊圈的实用要点一张照片能允许的模糊圈的最大直径与观看者的视力和观看照片的距离有关。
实验表明，视力正常者在光线充足的条件下，距照片25厘米观看（明视距离）时，最大模糊圈直径为0.25mm。
因此，底片上影像所能允许的模糊圈的最大直径，可以用公式“底片上影像的最大模糊圈直径=0.25mm ÷照片上影像的放大倍率”。
（1）用24×36mm的135底片①放大为8吋×10吋=203.4×254mm照片时，放大倍数约为8倍。
因此，=0.25÷8=0.031mm要求底片影像的最大模糊圈直径d1②放大为3.5吋×5吋=88.9×127mm照片时，放大倍数约为4倍。
因此，=0.25÷4=0.062mm要求底片影像的最大模糊圈直径d2③放大为5吋×7吋=127×178mm照片时，放大倍数约为5倍。
因此，要=0.25÷5=0.05mm求底片影像的最大模糊圈直径d3（2）用大型4吋×5吋底片，放大为8吋×10吋照片，放大率为2倍，=0.25÷2=0.125mm这时，要求底片影像的最大模糊圈直径d4底片尺寸一定时，照片的放大率越高，要求底片影像的最大模糊圈直径越小；照片的放大率相同时，尺寸大的底片要求影像的最大模糊圈直径越大。
(汇总)焦深与景深的含义与区别
焦深指物体的点在镜头后沿成像器轴线所测定能够获得较清晰成像的距离。
简单的说：镜头的像平面两边的清晰范围称为焦深。
一、焦深的含义焦深：指在保持影像较为清晰的前提下，焦点（焦平面）沿着镜头光轴所允许移动的距离。
二、影响焦深的因素和规律：1.光圈与焦深成正比。
光圈小，焦深大；光圈大，焦深小。
2.摄距与焦深成反比。
摄距近，焦深大；摄距远，焦深小。
原因：摄距（物距）减小，像距增大，远、近模糊圈之间的距离增大，所以焦深增大。
3.镜头焦距与焦深成正比。
镜头焦距长，焦深大，镜头焦距短，焦深小。
原因：摄距一定时，焦距增大，远、近模糊圈之间的距离增大，所以焦深增大。
4．焦深与模糊圈成正比。
允许的模糊圈大，焦深大；允许的模糊圈小，焦深小。
三、焦深与景深的异同1.含义不同：景深是景物中能产生较为清晰影像的纵长距离；焦深是影像的焦平面可允许移动的距离。
2.当摄距减小时，景深减小，焦深增大；当摄距增大时，景深增大，焦深减小。
3.当景物的成像比例增大时（如使用长焦镜头、缩短摄距等），景深减小，焦深增大；当景物的成像比例减小时（如使用短焦镜头、增大摄距等），景深增大，焦深减小。
4．减小光圈时，景深和焦深都增大；增大光圈时，景深和焦深都减小。
5.当降低对影像的清晰度要求时，景深和焦深都增大；当提高对影像的清晰度要求时，景深和焦深都减小。
6.焦深在很大程度上与相机的制造有关；景深在很大程度上与被摄体的再现有关。
四、焦深的实用价值拍摄前应先用最大光圈聚焦（这样既可增加影像亮度，又减小了焦深，有助于准确聚焦），聚焦准确之后，再将光圈调至拍摄所需要的档位上景深概念与计算Xitek编2001年6月5日先介绍几个概念：1、焦点(focus)与光轴平行的光线射入凸透镜时，理想的镜头应该是所有的光线聚集在一点后，再以锥状的扩散开来，这个聚集所有光线的一点，就叫做焦点。
2、弥散圆(circle of confusion)在焦点前后，光线开始聚集和扩散，点的影象变成模糊的，形成一个扩大的圆，这个圆就叫做弥散圆。
模糊圈、景深、焦深和超焦距
清晰度的标准--模糊圈“模糊圈”又称“分散圈”、“弥散圆”等，弄懂和掌握模糊圈的概念，其价值并非仅仅在于从理论上认识影像为什么会清晰与虚糊，更重要的是对于十分重要的摄影技术之一--景深的运用有着重要的实用价值。
一、模糊圈的含义一幅画面上的影像看上去清晰或不清晰的直观原因，在于眼睛对画面上各部分细节的分辨能力，能分辨则清晰；不能完全分辨则不大清晰；完全不能分辨则虚糊。
影像是由无数明暗不同的光点组成的，构成影像的光点越小，影像清晰度也就越高。
镜头聚焦于被摄景物的某一点，该点在胶片上便产生焦点，焦点是构成影像的最小光点。
这种最小光点实际上是一种极小的圆圈，可测量其直径。
离开聚焦点前、后的其他景物在胶片上就不能产生焦点，它们的焦点或落在焦平面前面（比聚焦点远的景物）或落在焦平面后面（比聚焦点近的景物），而在胶片上成像的圆圈（光点）都比焦点上的圆圈（光点）增大了。
离开聚焦点距离越大的景物（包括离镜头比聚焦点更远或更近），在胶片上结像的圆圈（光点）也越大。
在一定范围内，聚焦点前后景物在胶片上结像的圆圈（光点）尽管在增大，但在视觉效果上仍能产生较为清晰的影像。
当这种构成影像的圆圈（光点）增大到一定程度，便开始构成不清晰的影像了，构成影像的这种圆圈越大，影像也就越虚糊。
在摄影上，把那种能在视觉效果上产生较为清晰影像的最大圆圈称为“模糊圈”。
构成影像的圆圈大于模糊圈时，就产生虚糊的影像；反之，构成影像的圆圈只要小于模糊圈，就能产生清晰或较为清晰的影像。
模糊圈的实用要点在一张照片上，要产生看上去清晰或较为清晰的影像，能允许的模糊圈的最大直径取决于观看者的视力和观看照片的距离。
一个明显的事实是：大多数照片是从较小的底片放大，因而，当制作同样大小的照片时，较小底片上的影像就比较大底片要有更小的模糊圈，或者说要有更高的清晰度。
实验证明，视力正常者在光线充足的条件下，距照片25厘米观看时（这是通常的观看照片距离），对于模糊圈直径为0.25mm的影像仍能有较为清晰的感觉；而对模糊圈直径大于0.25mm的影像，看上去就不清晰甚至虚糊了。
景深、焦深与超焦距
三、最小景深(jǐngshēn)与最 大景深(jǐngshēn)
对景深的控制是摄影的主要技术之一， 运用这种控制，我们可以缩小景深，仅 仅清晰地表现重要的物体(wùtǐ)而使其 突出，让不需要的物体(wùtǐ)虚糊而被 隐去；我们也可以扩大景深，使所有的 被摄体在画面上都清晰地展现，表现出 它们的每一处细节。尽可能采用最小景 深或最大景深的调节，能增强上述效果。
2 运用景深的三条(sān tiáo)要点
（1）除了光圈、摄距、焦距影响景深大 小外，对底片上模糊圈的要求，即制作 所需放大的倍率，对景深大小也密切相 关。可允许的模糊圈较大时，如采用 (cǎiyòng)接触印相或小倍率放大制取照 片，景深就大些；可允许的模糊圈较小 时，如采用(cǎiyòng)高倍率放大制取照 片时，景深就小些
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第二节 景 深
灵活运用景深(jǐngshēn)是摄影常用的 重要技术之一，从理论与实践的结合上 掌握景深(jǐngshēn)的运用，对提高照 片质量颇具实用价值。
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一、景深(jǐngshēn)的含义
景深指被摄景物中能产生较为清晰影像的最近点至 最远点的距离。
当镜头聚焦于被摄景物中的某一点，这一点在胶片 上能清晰地结像。模糊圈的含义告诉我们，在这一 点前后一定范围(fànwéi)内的景物也能被记录得较 为清晰。景深就是指这种能被记录得较为清晰的景 物纵深距离，这种距离大，称为景深大；这种距离 小，称为景深小。
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三、超焦距(jiāojù)的实用价 值
超焦距的运用是一种扩大景深的聚焦技 术，通常用于获取(huòqǔ)最大景深的拍 摄。
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景深(jǐngshēn)、焦深与超焦 距
你是否遇到过这样的情况：采用同一 (tóngyī)张底片，当放大成小尺寸照片 时，影像十分清晰，而当放大成大尺寸 照片时，影像就变得不那么清晰了。我 们在仔细观看一幅照片、尤其是大尺寸 照片时，往往会发现同一(tóngyī)画面 上不同景物的清晰程度不完全相同。
景深的理解与运用技巧
景深的理解与运用技巧景深，也称为焦深，是指照片、画面中能够保持清晰焦点的范围大小。
在摄影中，掌握景深的理解与运用技巧是提高摄影作品质量的重要一环。
本文将介绍景深的定义、原理，并提供几种常见的景深运用技巧，帮助读者在拍摄时选择适当的景深。
一、景深的定义与原理景深是指摄影画面中被认定为清晰的范围，涵盖了从摄影镜头前方一定距离开始到无限远的范围。
景深的大小受到五个关键因素的影响：焦距、光圈、拍摄距离、相机传感器尺寸和观赏距离。
1. 焦距：焦距越长，景深越浅；焦距越短，景深越深。
2. 光圈：光圈越小（光圈值越大），景深越深；光圈越大（光圈值越小），景深越浅。
3. 拍摄距离：拍摄距离越远，景深越深；拍摄距离越近，景深越浅。
4. 相机传感器尺寸：传感器尺寸越小，景深越深；传感器尺寸越大，景深越浅。
5. 观赏距离：观赏距离越远，景深越深；观赏距离越近，景深越浅。
了解这些因素对景深的影响，可以帮助摄影师在拍摄时做出合理的调整和决策，以达到所期望的景深效果。
二、景深运用技巧1. 浅景深营造焦点浅景深是指背景虚化的效果，通过选择较大光圈值（小光圈）和较长焦距可以实现。
这种技巧适用于需要突出主体的摄影，如人像摄影、美食摄影等。
将焦点放在主体上，通过虚化背景来营造出更具吸引力的画面。
2. 深景深保持清晰深景深是指画面中大部分区域都保持清晰焦点的效果，通过选择较小光圈值（大光圈）和较短焦距可以实现。
这种技巧适用于需要呈现全景的摄影，如风景摄影、建筑摄影等。
通过保持画面中各个部分的清晰度，将整个景物表达得更加真实、饱满。
3. 调整焦点位置在某些情况下，通过调整焦点位置可以达到更有趣的视觉效果。
例如，将焦点放在画面的前景或背景上，使主体成为模糊而突出的元素，可以带来截然不同的拍摄效果。
这种技巧适用于需要创造出独特视觉感受的摄影作品。
4. 运用景深表达故事景深的运用可以帮助摄影师更好地表达故事和情感。
通过合理选择景深，可以突出主体的重要性、刻画主题的情绪，以及给观者带来特定的观感体验。
摄影中的景深与焦距选择
摄影中的景深与焦距选择摄影是一门艺术，而景深和焦距选择则是摄影师在拍摄过程中需要考虑的重要因素。
景深指的是摄影画面中清晰区域的范围，而焦距则是指摄像机镜头所能看到的景物大小。
正确的景深和焦距选择可以帮助摄影师在图像中传达所需的情感和效果。
本文将探讨摄影中的景深与焦距选择对照片表达和视觉效果的影响。
一、景深的定义和决定因素景深是指照片中在焦点的前后能够保持清晰的范围。
它受到以下因素的影响：1. 光圈大小：光圈越小，景深越大；光圈越大，景深越浅。
因此，当我们希望在照片中表现出广阔景象时，可以选择较小的光圈；而当我们需要将注意力集中在特定物体上时，可以选择较大的光圈。
2. 焦距：焦距越短，景深越大；焦距越长，景深越浅。
在拍摄风景照片时，使用较短的焦距可以帮助捕捉到更多的细节，使整个画面变得清晰；而在拍摄人像照片时，使用较长的焦距可以凸显主体，并将背景模糊化。
3. 相机与主体的距离：主体离相机越远，景深越大；主体离相机越近，景深越浅。
这是因为主体离相机越远时，主体与背景之间的距离变大，导致背景模糊程度增加。
二、不同焦距选择的影响1. 广角镜头（焦距小于50mm）：广角镜头适合拍摄大幅度的场景，可以捕捉到更多的细节。
使用广角镜头可以让观众感受到广阔的空间和深邃的远景。
此外，广角镜头还可以帮助摄影师在拍摄近景时获得较大的景深。
2. 标准镜头（焦距约50mm）：标准镜头的视角与人眼的视角相似，因此被广泛应用于人像摄影和街头摄影等领域。
使用标准镜头可以保持拍摄的真实感，并且较为接近肉眼所看到的景物。
3. 长焦镜头（焦距大于50mm）：长焦镜头适合拍摄远距离的主体，并且可以实现背景的虚化效果。
长焦镜头可以将视角缩小，捕捉到远处的细节，并将注意力集中在主体上。
三、景深和焦距选择的应用1. 风景摄影：在风景摄影中，摄影师通常希望能够表达出广阔的景象。
因此，可以选择较小的光圈和广角镜头来增加景深，使整个画面变得清晰。
同时，适当选择焦距来突出照片中的主体，营造出层次感与立体感。
景深与焦距利用景深和焦距创造出生动的图像效果
景深与焦距利用景深和焦距创造出生动的图像效果在摄影中，景深和焦距是两个重要的参数，它们能够影响图像的效果，创造出生动的视觉效果。
了解景深和焦距的特点，并充分利用它们，可以帮助我们拍摄出更具艺术感的照片。
一、景深的作用景深指的是在一张照片中能够保持清晰焦点的范围，即前景、主体和背景的清晰区域。
它由焦距、光圈和拍摄距离共同决定。
拍摄时，我们常常希望将主体清晰地呈现，同时让背景模糊起来，以突出主体。
这时我们可以通过控制景深来实现。
如果想要拍摄出整个场景都清晰可见，使用较小的光圈和较大的焦距是一个不错的选择。
这样可以使光线在进入镜头时散射减少，使景深扩大，整个画面都能够保持清晰。
这种情况适用于风景摄影和全景照片。
而如果想要将主体单独突出，背景虚化，可以使用较大的光圈和较小的焦距。
这样景深会变浅，只有主体部分保持清晰，背景则呈现出模糊效果。
这种情况适用于肖像摄影和人物拍摄。
二、焦距的作用焦距是摄影镜头的参数，可以影响图像的视角和比例。
较大的焦距能够提供较大的放大效果，拍摄物体看上去更为接近和放大，适合拍摄远距离的物体。
在人像摄影中，使用较大的焦距可以拉近距离，使人物的轮廓更为突出，具有艺术感。
而较小的焦距可以提供更广的视角，适合拍摄广角照片，能够将更多的场景纳入画面，并呈现出广阔的视觉效果。
这种情况适用于风景摄影和建筑摄影。
三、景深与焦距的关系景深和焦距之间存在一定的关系。
通常来说，使用较大的焦距时，景深会较浅；而使用较小的焦距时，景深则会较深。
这是因为焦距的增加会导致主体与背景之间的距离拉近，而视角的缩小会使得背景虚化，从而减小景深。
相反，使用较小的焦距时，主体与背景之间的距离增大，视角增加，景深相应增加。
利用景深和焦距可以创造出各种不同的图像效果。
比如，在拍摄风景时，使用较小的光圈和较大的焦距，可以将前景、主体和背景都保持清晰，同时拉近背景距离，呈现出广袤壮丽的景象。
而在人物拍摄中，使用较大的光圈和较小的焦距，将主体突出，背景虚化，可以营造出柔和的氛围，突出人物。
景深和焦深
复习☐孔径光阑：在光学系统中对成像光束大小起限制作用；☐入瞳和出瞳：分别是孔径光阑在光学系统的物空间和像空间所对应的像，分别在这两个空间对成像光束起限制作用。
☐视场光阑：在光学系统中对成像范围起限制作用；☐入射窗和出射窗：分别是视场光阑在光学系统的物空间和像空间所对应的像，分别在这两个空间对成像范围起限制作用。
主光线——通过入瞳中心的光线，根据共轭关系，它也必然通过孔径光阑中心和出瞳中心。
显然，主光线是各物点发出的光束的轴线。
相对孔径——即为入瞳直径与焦距之比值（D/f′）是光学系统的一个重要性能指标。
PQL F 'FA-u入瞳孔径光阑出瞳入窗视场光阑出窗-ωω′L 2L 1F 2'F 1A-u入瞳孔径光阑出瞳入窗视场光阑出窗-ω-ω'本节要求：☐掌握光学系统中景深的概念☐了解景深的计算幻灯照相制版望远镜照相机物空间像平面物平面像平面Z 1B 1’Z 1’B 1A ’AP 1P 2P入瞳P 1’P 2’P ’出瞳对准平面景像平面光学系统的空间像景深☐是指能在景象平面上获得清晰像（此即物点所成像的弥散圆直径与接收器（如人眼）中心之张角小于1’视角）的物空间深度，以△表示之。
☐远景和近景能否同时清晰成像在景象平面（底片）上呢？如果可以，在多大范围内能清晰成像？A ’Z 2Z 2’B 2’Z 1B 1’Z 1’-l l ’-l 1l 1’-l 2l 2’D AP 1P 2P入瞳P 1’P 2’P ’出瞳B 1△1远景平面△2B 2近景平面对准平面景像平面光学系统的景深远景和近景(Depth of Field , DOF)☐能成清晰像的最远平面，称为远景；☐能成清晰像的最近平面，称为近景；☐它们到对准平面（A）的距离分别称为远景深度（△1）（也称后景深）和近景深度（△2）（也称前景深）。
☐景深是远景深度（△1）与近景深度（△2）之和，△= △1 + △2A ’Z 2Z 2’B 2’Z 1B 1’Z 1’-l l ’-l 1l 1’-l 2l 2’D A P 1P 2P入瞳P 1’P 2’P ’出瞳B 1△1远景平面△2B 2近景平面对准平面景像平面远景深度近景深度景深清晰像☐如果弥散斑足够小，可视为成清晰像；☐清晰的标准是什么？⏹与观测系统有关，对人眼，物点所成像的弥散圆直径与人眼中心之张角小于1’（极限分辨角）⏹对照相机，应小于底片的感光剂颗粒大小，或者CCD像素点；AB θ’眼睛的分辨率☐两个物点的像分别落在被分隔开的两个视网膜细胞上，即得到两个点的视觉。
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A
-u
F1
5.2 景深和焦深
幻灯 照相制版
物平面
像平面 望远镜 照相机
物空间
像平面
本节要求： 掌握光学系统中景深的概念 了解景深的计算
光学系统的空间像
对 准 平 面 景 像 平 面
入 瞳
P1
A P P2
出 瞳
P1’ B1’
Z1’
A’
P’ P2’
Z1 B1
景 深
是指能在景象平面上获得清晰像（此即物点所成像的弥散圆直 径与接收器（如人眼）中心之张角小于1’视角）的物空间深度， 以△表示之。 远景和近景能否同时清晰成像在景象平面（底片）上呢？如果可 以，在多大范围内能清晰成像？
光学系统的景深
远 景 平 面 对 准 平 面 近 景 平 面 景 像 平 面
入 瞳
Z2
B2 P1 D
出 瞳
P1’ B1’ Z1’ A’
A
P
Z1 △2 △1 -l1
P’
P2’ Z2’ B2’
P2
-l2
B1
l1’ l’ l2’
-l
远景和近景(Depth of Field , DOF)
能成清晰像的最远平面，称为远景； 能成清晰像的最近平面，称为近景； 它们到对准平面（A）的距离分别称为远景深度 （△1）（也称后景深）和近景深度（△2）（也称 前景深）。 景深是远景深度（△1）与近景深度（△2）之和， △= △1 + △2
主光线——通过入瞳中心的光线，根据共轭关系，它 也必然通过孔径光阑中心和出瞳中心。显然，主光 线是各物点发出的光束的轴线。 相对孔径——即为入瞳直径与焦距之比值（D/ f ′） 是光学系统的一个重要性能指标。
出瞳
P
视场光阑 出窗 L Q ′ F'
A -
-u
F
入瞳 孔径光阑
入窗
入窗 出瞳 L1 L2 -' F2' - 入瞳 孔径光阑 视场光阑 出窗
景深 (DOF)
2Dl 2 2 2 2 D l
At f/5.6, the flowers are isolated from the background.
At f/32, the background is distracting
Shot with a 50mm lens
Shot from the same distance with a 100mm lens
2Dl Z ' 景深表达式： 2 2 D Z '2
当物很远时 =f ' / l
2Df ' l Z ' 2 2 2 2 D f ' l Z '
2
影响景深的因素
2Df ' l 2 Z ' 2 2 2 2 D f ' l Z '
2 f ' l 2 Z ' 1. 入瞳直径D越大，景深越小： = Df '2 l 2 Z '2 / D 2 Df ' Z ' 2. 对准距离-l 越大，景深越大： = 2 2 2 D f ' / l Z '2 2 Dl 2 Z ' 3.焦距f'越大，景深越小： 2 D f ' l 2 Z '2 /f' 4.对弥散斑大小要求不高时，景深也可相应增大
作业
1. 有一个焦距为50mm的放大镜，其孔径D=40mm，眼睛离放大镜20mm处 观看位于物方焦平面附近的物体，眼睛直径为4mm
（1）试判断此系统中，哪一个光孔为孔径光阑？哪一个为视场光阑？并求 入瞳和出瞳、入窗和出窗的位置和大小？
（2）人眼所看到的视场有多大？
2. 有一f’=140mm的薄透镜组，通光直径为40mm，在镜组前50mm处有一直 径为30mm的圆形光孔。问实物处于什么范围时，光孔为入射光瞳？处于什 么范围时，镜组本身为入射光瞳？对于无穷远物体，镜组无渐晕成像的视场 角和渐晕一半时的视场角各为多少？
l’
由相似三角形关系，并设 η1’= η2’= η’， 可得焦深的关系式为
2 ' l ' ' 1 ' 2 ' D
影响焦深的相关因素
2 ' l ' ' 1 ' 2 ' D
随入瞳直径（也即孔径角）的增大而减小； 但随像距的增大而增大； 若对弥散斑大小限制要求不高时，则焦深可相应 增大。
远 景 平 面
对 准 平 面
近 景 平 面
景 像 平 面
入 瞳
Z2 B2 P1 D P 景深 B1 △1 Z1 △2 近景 远景 深度 深度 P2 -l2
出 瞳
P1’ B1’ Z1’ A’ P’ P2’ Z2’ B2’
A
l1’ l’ l2’
-l
-l1
Z2 A Z1 △2
入 瞳
B2 P1 D P P2 -l2 -l1 -l
孔 阑 （ 出 瞳 ）
入 瞳
6.66
200
80
100
33.33
2. 有一f’=140mm的薄透镜组，通光直径为40mm，在镜组前50mm处有一直 径为30mm的圆形光孔。问实物处于什么范围时，光孔为入射光瞳？处于什 么范围时，镜组本身为入射光瞳？对于无穷远物体，镜组无渐晕成像的视场 角和渐晕一半时的视场角各为多少？ 1）离光孔>150mm，光孔为入瞳；
f #N f' 1 相对孔径 D
Standard full-stop f-number scale
f/ # 0. 5 0. 7 1. 0 1. 4 2 2. 8 4 5. 6 8 1 1 1 6 2 2
2-2×0.5 , 2-1×0.5 , 20×0.5, 21×0.5, 22×0.5, 23×0.5 etc.
应用:摄影时怎样控制景深？
2Df ' l 2 Z ' 2 2 2 2 D f ' l Z '
要拍摄小景深的照片(人物)，如特定镜头， 应选择长焦距、大的相对孔径即小的光圈 数，对准距离近。
要拍摄大景深的照片（风景），如远景 镜头，应选择短焦距、小的相对孔径即 大的光圈数，对准距离远。
F-number—光圈大小
lZ 1 l1 (l ) DZ lZ 2 l (l2 ) DZ
Z1 Z2 Z ; Z1 ' Z2 ' Z '
2DlZ 1 2 l1 l2 2 D Z2
' Z1' Z1 , Z2 Z2 ( 0)
清晰像
如果弥散斑足够小，可视为成清晰像； 清晰的标准是什么？ 与观测系统有关，对人眼，物点所成像的弥散圆直 径与人眼中心之张角小于1’ （极限分辨角） 对照相机，应小于底片的感光剂颗粒大小，或者 CCD像素点；
A
θ’ B
眼睛的分辨率
两个物点的像分别落在被分隔开的两个视网膜细胞上，即得 到两个点的视觉。可见，眼睛的分辨率与视网膜上两像点距 离及视觉细胞的直径大小有关。 视网膜上能分辨的两像点间最小距离应至少要大于2个视神 经细胞的直径，即不少于0.006mm。 眼能够分辨最靠近两相邻点的能力称为眼的分辨能力，或视 觉敏锐度。
1. 有一个焦距为50mm的放大镜，其孔径D=40mm，眼睛离放大镜20mm处 观看位于物方焦平面附近的物体，眼睛直径为4mm （1）试判断此系统中，哪一个光孔为孔径光阑？哪一个为视场光阑？并求 入瞳和出瞳、入窗和出窗的位置和大小？(3’) （2）人眼所看到的视场有多大？(1’)
出 窗
50
视 阑 （ 入 窗 ）
出 瞳
P1’ P’ P2’ l1
’
B1’
Z1’ A’
Z2’
l’ l2’
B1
B2’
△1
景深关系式推导:
Z1 l1 l Z 2 l l2 , D l1 D l2
l1 Dl Dl , l2 D Z1 D Z2
2DlZ 1 2 l1 l2 2 D Z2
视角分辨率
人眼能分辨的物点间最小视角称为眼的视角分辨率 ε
ε
0.006 tg f'
而当眼睛处于放松状态时Biblioteka f ’= 16.5mm，上式 可得：
0.006 arctan 1' 16.5
何谓焦深（depth of focus)？
对于确定的对准平面（即物平面），能获得清晰像的像空间深 度为焦深。即前焦深（△1'）与后焦深（△2'）之和 △'= △1'+ △2' 景 对（ 对 入 出 像 准焦 瞳 瞳 平 平面 面 面） ’
复习
孔径光阑：在光学系统中对成像光束大小起限制作用； 入瞳和出瞳：分别是孔径光阑在光学系统的物空间和像 空间所对应的像，分别在这两个空间对成像光束起限制 作用。 视场光阑：在光学系统中对成像范围起限制作用； 入射窗和出射窗：分别是视场光阑在光学系统的物空间 和像空间所对应的像，分别在这两个空间对成像范围起 限制作用。
<150mm，镜组为入瞳（1’）
2）W0=actg0.1=5.71°; W0.5=actg0.4=21.80°;（2’）
W0
150 W0.5 5+15=20
50
P1
P1 A P P2 -l D P’ A1’ P2’ l1’ l’ l2’ △1’ △2’ A’ A2’ η1’ η2’
焦 深
焦 深
对（ 准对 平焦 面面 ）
A
入 瞳
P1 D P P2 -l
出 瞳
P1’ P’ η1’
景 像 平 面