大光圈背景虚化

照相机的镜头相当于一个凸透镜，它可以将物体的像投射到相机的感光元件上，从而拍到了物体。

了解了背景虚化的原理之后，就可以用软件算法在手机上模拟单反的大光圈效果了。

下面介绍一下几个与成像和景深有关的几个概念。

一、 焦点

某个发光点的光束经过凸透镜后，光束逐渐汇聚到一个点，此点即为焦点。随着光线的继续前进，光束又发散开来。（图片来自网络）

凸透镜能够将发散的光束聚焦到一点(焦点)上，此点到透镜中心的距离，称为焦距。由不同距离射入的发散光束，由于光束的发散角不同，经过凸透镜折射后其聚焦的位置也不同——距离越远，焦距越小；距离越近，焦距越大。

二、 弥散圆

如果像平面(投影面)恰好位于焦点上，则发光点在平面上的像为一清晰的点。如果像平面不在焦点位置，不管其靠前或靠后，光点在平面上的成像不是一个点，而是一个圆，就叫做弥散圆。

如果此圆形足够小，肉眼依然可被视为点的成像。这个可以被接受的最大直径被称为容许弥散圆直径δ (Permissible circle of confusion)。

观赏拍摄的影象是以某种方式来观察的，人的肉眼所感受到的影象与观看距离有很大的关系，如果弥散圆的直径小于人眼的鉴别能力，人眼将感觉是清晰的。这时的弥散圆的大小就称为容许弥散圆。

三、 景深

在对焦时，通过镜头将在焦平面上清晰成像，而对焦点的前景和后景也在焦平面成像，只要它们成像的弥散圆等于或小于容许弥散圆直径，我们将认为是清晰的，这样影像就有一个的清晰的区间，这就是景深。

从以上可知道，在焦点前后各有一个容许弥散圆，这两个弥散圆之间的距离我们称呼它叫焦深，它和景深是相对应的。所谓景深即：在被摄主体(对焦点)前后，其影像具有的一段清晰范围，这范围内的景物在焦平面上成像，都在容许弥散圆的限定范围内。

以拍摄者为基准，从对焦点到近点的清晰范围叫前景深，从对焦点到远点的清晰范围叫后景深。

3.1 景深的计算

从公式中可以看出，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。这些因素对景深的影响如下：

(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。

四、影响背景虚化的几个因素

4.1 虚化与光圈的关系

在保持焦距不变的前提下，增大光圈实际就是加大光圈的通光孔径。随着光圈孔径的增加，背景光点弥散圆的直径成比例地增加，虚化程度加强。

4.2 虚化与焦距的关系

改变凸透镜的凸度，就可以改变成像的焦距。焦距越大，则不同发散角的光束折射后形成的焦点间的距离就越大，远点在像平面上所成的弥散圆直径就越大，因而背景就越模糊。因此，虚化背景的方法之二就是加大镜头的焦距。

4.3 虚化与主体和背景至镜头距离的关系

增加背景至镜头的距离或减小主体至镜头的距离，会使二者的光束发散角的差别增大，经透镜折射后二者成像焦点的距离随之增加，则在像平面上所成的弥散圆直径就越大，因而背景就越模糊。因此，虚化背景的方法之三就是让镜头贴近拍摄主体并且远离背景。

4.4 虚化与像平面尺寸的关系

同样大小的弥散圆，在不同大小的像平面上的表现是不同的。像平面越大，弥散圆相对显得越小；像平面小，弥散圆相对显得越大。这就是说，在其它参数相同的条件下，像平面越小则背景越虚。