解读相机镜头2：景深到底是怎么来的？兼谈等效焦距的问题

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景深，这个字眼听上去就很有逼格的说

 。许多同学扔掉卡片机义无反顾地投入单反的不归路，最初不就是因为对这两个字的深深迷恋吗，有没有？

那么什么叫做景深呢？楼主很喜欢拆字，所以还是拆开看。景，就是你拍到的场景，深，就是深度。所以景深就是你相机所拍到的场景的深度。你要说了，忽悠谁呢，场景不都是从眼前一直到无限远的深度吗？没错，所以这个场景前面要加一个定语：清晰的。所以景深就是你相机所拍到的清晰的场景的深度

 。为了帮助你更好地理解景深这个东西，来看图。

 在图中我们把相机镜头简化成一个透镜，而ABC三点分别是在现实世界中位于三个不同距离的点。它们通过镜头所成的像分别是A0、B0和C0。前面说过了像距是随着物距的变化而从f到2f之间变化的，这三个点的物距不同，所以显然像距也不同。从图中可以看到，A的像A0恰好位于焦平面上，也就意味着它在相机的CMOS上所成的像也是一个点，这说明当前镜头是向着A对焦的，说得专业一点就是A恰好位于镜头的对焦平面PA上。B比A要远一点，因此它的像距比A要短，因此像B0落在了CMOS的前方某处，这导致了它在CMOS上的成像变成了一段B1B2。请注意这个图是侧面，所以实际上它的像是一个以B1B2为直径的圆形光斑。点C的情况是类似的，唯一的不同是它的物距比较近，所以像距更远而落在了CMOS的后面，形成一个以C1C2为直径的圆。这个圆，请记住，它有一个名称叫做“弥散圆”。楼主为什么要在这三个字上面打引号呢？因为这个词逼格实在太高了，不得不强调一下。一般在讨论景深问题的时候你能说得出这个词，就可以让一大半的菜鸟面带愧色地低头不语

，而老鸟们对你也会露出钦佩的目光

  。这个弥散圆的大小取决于几个因素，首先当然是B点或者C点所在的平面PB、PC距离对焦平面PA有多远。这个距离越大，弥散圆就越大。其次还有三个因素，一个是光圈，一个是物距，还有一个是镜头的焦距。总的来说，光圈越大，物距越短，焦距越长，弥散圆就越大。

好了我们回到景深这个问题。刚才说了，景深就是你相机所拍到的清晰的场景的深度，那么到底怎么来确定这个深度呢？那必然先得看什么样的场景（的像）才算是清晰的，。上图中的A的像显然是清晰的，那么B和C的像算不算清晰呢？那取决于弥散圆的大小，以及照片本身的大小，说穿了这是一个视觉心理问题（楼主又在这里装高深了

 ）。在胶片时代，人们（其实楼主也不知道是哪一群人）规定了不同画幅的情况下的可以算作“清晰”的最大弥散圆直径。其实这是根据某一个画幅最常用的打印尺寸，以及一个视力正常的人在一般的观看距离眼睛能够分辨的最小长度来算的，所以基本上只能算是一个经验的估计值。从这一点你也能看出来其实景深这东西完全是没有客观标准的。据说牛逼的蔡司公司订了一个标准，是弥散圆直径不大于胶片画幅对角线长度的1/1730就算是清晰。

到了数码时代，情况就不一样了。因为大家都是在屏幕上看图，显示器的尺寸、分辨率五花八门，各人的看图习惯也不一样，这玩意儿就更难界定，于是连蔡司公司也放弃了

 。当然了，有一个标准是肯定没错的，那就是如果弥散圆的大小小于CMOS上一个像素点的大小，那么肯定是清晰的，因为此时无论这个圆多大，在照片上永远变成一个点。所以如果你经常把图片放大到100%来看的话，就按这个标准来吧

。不过如果按照这个标准，同一个镜头在600万象素和1200万象素的机器上，景深就不一样了。

好了，无论如何我们先假定容许的最大弥散圆的直径已经确定了，那么根据这个直径，反过来就能确定B点和C点所在的平面距离对焦平面PA最多不得超过多远，才能使它们成像的弥散圆不大于这个允许的直径了。 此时平面PB和PC之间的这段距离，就是景深。其中PA到PB叫做后景深，PC到PA叫做前景深。假设A点的物距是1米，B点是1.1米，C点是0.95米，那么这种情况下景深就是0.95到1.1米。So，这个状态一般说成：该镜头在光圈为xx，当对焦距离是1米的时候，景深范围是0.95到1.1米。

景深的精确计算公式如下：

（楼主慎重考虑了一下，决定还是不给了，因为楼主的原则是用初中物理学和数学知识就能看懂本文，再说给了也没人会真的愿意用它来算景深的。。。

，理科生请自行放狗搜 ）

你只需要记住，在物距远大于焦距的情况下，景深大约和光圈大小（不是数字）成反比，和焦距的平方成反比。而当物距接近焦距的时候，事情就更复杂一些，楼主不想展开讨论了。。。。。（其实是说起来太复杂，楼主自己都不太清楚该怎么说了

 ）。总而言之，当物距很短的时候（微距、近摄的情况下），景深是非常浅的，所以拍微距的时候基本都会把光圈缩得很小。

 

微距镜头，90 mm f/4.0，对焦距离大概0.5米左右。花的直径大概一厘米多。

好了，文章的最后楼主来说说这个等效焦距的问题。等效焦距的概念你应该很清楚，跟画幅有关系。比如APS-C画幅上的35 mm大约等于全画幅上的50 mm，这个等效焦距的意思是，当你站在同一个地方，向着同一个拍摄主体，分别用这两种机身和镜头的搭配来拍同一个场景，拍摄参数也一样的情况下，拍到的画面几乎是一样的。咦，为什么要说“几乎”呢？因为还是有一点差别的，这个差别就是景深。35 mm和50 mm的镜头在其他参数都相同的情况下景深也是不一样的，所以APS-C上的35/2.0的效果差不多相当于全画幅上的50/2.8。

谢天谢地，码了这么多字，终于将这篇枯燥的文章写完了

 。什么？观众席上的人都去哪儿了？？

 。其实这篇文章写起来花的力气比上一篇大多了，图却很少。楼主之所以花那么多力气写这个，是因为很多概念你可能已经知道结论，却未必知道为什么。通过从数学、几何、物理多方位多角度的探讨，是不是能让你对自己花大价钱买来的这几块玻璃更加知根知底了呢？

来源：网络