相机变焦和对焦的区别

作者：方豆
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对焦：

情况一：CMOS的位置固定，调节镜头焦距，完成成像清晰。（变焦镜头）

情况二：镜头焦距固定，调节CMOS位置，完成成像清晰。（变焦镜头，定焦镜头）

情况三：CMOS的位置固定，镜头焦距固定，改变相机和拍摄物之间的距离，完成成像清晰。（变焦镜头，定焦镜头）

 

调节镜头焦距是变焦镜头的功能。

调节CMOS位置是机身的功能。

 

方便说明，图如下

一般的拍摄过程可以按照图示来做简化。三部分，物体，透镜和成像面。

镜头就简化为一个透镜，方便画图和原理说明。（主要是画不出来真实情况，太难为ppt了）

 

两个物体作为示例，最大的特点是物距不同。（物体1，物体2存在高度差是为了方便画图）。

物距定义如上图。物体1距离镜头较远，是背景；物体2距离镜头较近，是人，猫，狗，花什么的。

（这里花可能不恰当，大部分情况花应该是微距摄影，这样图可能就画错了，不过不影响对于对焦的解释）

 

定焦镜头，就是说镜头的焦距是固定的，图中镜头的焦距这个距离为定值。可以理解为镜头自带左右侧的黑点（为了方便画图是四个，最主要的是左右两侧的第一个）。在物距固定以后，镜头的焦距固定以后，物体经过镜头之后，理论上的清晰像位置就已经确定了。即楼上提到的高斯成像公式。

 

可以看到，由于物体1，和物体2的物距不同，在经过相同焦距镜头后，对应的清晰像的像距也是不同的，这里的像是理论上的像，还没有出现在照片上。

 

如何清晰成像，只需要把CMOS移动到有清晰像的位置就可以了。

对物体1成清晰像，就把CMOS挪到绿箭头的位置上，对物体2成清晰像，就把CMOS挪到红箭头的位置上，这个移动的过程就是对焦的过程。

 

如果要对更远的物体成像呢。无穷远方的物体，清晰像的理论位置就在镜头焦距处，把CMOS移到焦距处就可以了。所以焦距=无穷远的物体成清晰像的位置。

 

如图所示拍妹子的情况，肯定是要妹子成像清晰，所以CMOS移到红箭头位置，这时背景物体1则会由于是在CMOS前出现清晰像位置，继续传播后光线发散，只能在CMOS成模糊像，也就是出现了所谓的背景虚化效果了。

 

再补一个变焦镜头成像的对比，可以直观理解看一下焦距不同带来的像位置的改变。

 

 

绘图规则请参考应用光学的作图法。

1、平行光线经过焦距；2、光路可逆；

 

特别强调一下，物距保持在物方焦距两倍以上的距离，比较适用于拍摄的理解。

>2f，缩小倒像，拍摄物通常情况下，物距应是大于2倍物方焦距的情况吧。

1.5f< <2f，放大倒像，近距摄影，微距摄影可能是这种情况。