光圈和景深对摄影的影响

目录

1、光圈与有效通光口径

1-1、光阑

 1-2、入瞳与出瞳

2、光圈的作用

2-1、镜头的通光能力：

2-2、光圈的作用

2-3、为什么变焦镜头的光圈没有定焦镜头大？

3、景深形成的光学原理

3-1、景深的定义：

3-2、景深在摄影创作中的作用

3-3、景深的形成过程

4、景深控制的三要素（光圈，焦距，物距）

4-1、景深的公式：

4-2、光圈

4-3、焦距

4-4、物距

4-5、画幅

5、光圈、焦距、物距哪个对景深影响大

5-1、光圈、焦距、物距哪个对景深影响大？

5-2、前景深和后景深之比是1 ：2嘛 ？

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1、光圈与有效通光口径

1-1、光阑

• 定义：

对通过光学系统的光束起限制作用的光学元件，如包括：透镜的大小、照相机的光圈、底片的尺寸等；

 

• 分类：

孔径光阑（相机里光圈就是孔径光阑）， 限制成像光束口径，控制到达像面的光能光圈大小；

 

• 视场光阑（底片的大小），限制物平面上或物空间中 最大成像范围的光阑；

 

 1-2、入瞳与出瞳

• 入瞳：

 

• 入瞳的性质：入瞳的位置和直径代表了入射光束的位置和口径，入瞳描述了一条光线能否通过系统。

 

• 出瞳：是孔径光阑通过在它后面的光学系统，在系统的像空间所成的像，是入射光束的出口。

 

• 有效通光口径：

 

• 成像镜组不同，导致出瞳和进瞳大小不同

 

2、光圈的作用

2-1、镜头的通光能力：

• 相对孔径：入瞳直径D与焦距f'之比定义为相对孔径，表示镜头的通光能力，示作“1：n”

 

• 光圈系数：表达光圈大小是用光圈系数来表示，又称光圈系数、F数，光圈数用来描述镜头的通光能力。用f/表示，如f/8; 或者用Fn表示，如F8.

光圈数：F=f/D（f为焦距，D为镜头的有效孔径）。

 

 

• 光圈系数与光圈的关系：

光圈数越大，有效通光孔径越小，光圈越小。

光圈数越小，有效通光孔径越大，光圈越大。

 

2-2、光圈的作用

• 控制曝光量：改变像面照度，用光圈控制曝光量；

 

 

• 控制成像质量；

光圈较大时，远离镜头条件，像差较大 ，还会有暗角和色散 导致清晰度下降，理论上光圈越小越接近理想光学系统，清晰度会越好，但 因为衍射作用反而导致清晰度下降；

（如下图：f8光圈数时分辨率最佳）

 

• 控制景深

 

2-3、为什么变焦镜头的光圈没有定焦镜头大？

• 由公式F=f/D可知，增大光圈只有通过增大镜头的有效孔径D，对于 变焦镜头来说，因为镜筒长，镜组多，所以技术上实现起来比定焦镜头要难很多；

 

3、景深形成的光学原理

3-1、景深的定义：

• 摄影上把景物空间内能成清晰影像的 纵向深度范围称为“景深”；

 

3-2、景深在摄影创作中的作用

• 增加摄影创作的艺术效果（ 虚实结合）

 

• 传达思想

大景深：前景和背景都清晰的影像， 展现环境与人物主体的关系；

小景深：主体清晰，前景和背景都虚化的影像， 突出主体；

 

3-3、景深的形成过程

• 弥散圆的概念： 在焦点前后，光线开始聚集和扩散，点的影像变成模糊的，形成一个扩大的圆，这个圆就叫做弥散圆。

 

• 容许弥散圆：如果弥散圆的直径大于人眼的鉴别能力，在一定范围内实际影像产生的模糊是不能辨认的， 这个能辨认的最大弥散圆就称为容许弥散圆。

（比如：人的视力衡量，若小于4.8就需要配眼镜了）

 

4、景深控制的三要素（光圈，焦距，物距）

4-1、景深的公式：

 

4-2、光圈

• 光圈与景深的关系： 与光圈数成正比，即 光圈越大，景深越小 ；

 

• 光圈控制景深的原理

 

4-3、焦距

• 焦距与景深的关系： 与景深成反比，即焦距越大，景深越小；

 

• 焦距与控制景深的原理

 

4-4、物距

• 物距与景深的关系： 与景深成正比，即物距越大，景深越大；

 

• 物距与控制景深的原理

 

4-5、画幅

• 画幅与景深的关系： 与景深成反比，及画幅越大，相同视场焦距也越大、景深越小；

 

5、光圈、焦距、物距哪个对景深影响大

5-1、光圈、焦距、物距哪个对景深影响大？

• 由如下景深计算公式知景深和物距，焦距的2次方有关，则 焦距，物距对景深影响更大；

 

• 应用中通常用光圈控制景深（因焦距、物距会改变构图）；

当焦距小时，景深大，焦距占主导作用，则光圈对景深的影响就不大了，如下所示改大光圈，景深变化不大；

（注： 38-85mm焦距段，改变光圈，景深变化明显； ）

 

5-2、前景深和后景深之比是1 ：2嘛 ？

• 前后景深是根据物距，焦距变化的， 当物距为2m左右时，前后景深之比近似为1:2，因拍摄人像大都是这个距离，所以人们就以为前后景深之比是1:2;

 

 

• 景深计算器：可以如下的景深计算器来计算前后景深