对焦单元之七 焦点焦距与景深的关系

这篇东西比较枯燥，但我希望兄弟们耐下心来看完它。因为如果没有明白其中的道理，你对微距拍得再好，那也带有撞彩的味道，缺少必然性。把它学透了，你对景深的掌握就会得心应手，稳操胜券。

我们可以把镜头的透镜组看作是一个凸透镜，当对焦在无穷远，与光轴平行的光线射入这个“凸透镜”时，所有的光线***在一点，再以锥状扩散开来，这个***所有光线的一点，就叫做焦点（见图1）。焦点与透镜中心（严格讲是透镜组的后节点）的距离就是焦距。

下面是其示意图：

                             图1

根据凸透镜成像原理

式中v是主轴上前节点到物点的距离，即物距
u是主轴上后节点到像点的距离，即像距
f是主轴上后节点到焦点的距离，即焦距

从上式可知：
物点成像于像点。像距恒大于焦距。
当物距无限大，即对焦在无穷远时，焦距无限接近于像距。
当物距>>焦距时（这是除微距摄影外的大多数情况），1/v远小于1/f，1/v在实际应用上可以被忽略，焦距与像距基本重合，此时只要轻微移动镜头甚或不移动，即可获得清晰图像。
只有在微距摄影时v接近于f，1/v不能被忽视，需要移动镜头来获得清晰图像。

垂直于主轴、通过焦点的平面称为焦平面。垂直于主轴、通过像点的平面称为像平面。

像点上的影像最清晰，像点前后还有一段距离内的影像也还是清晰的，一直到某一点，它的投影图像已经从一个点扩散到一个圆，我们认为不能再接受了，这个极限点我们就称之为弥散圆。弥散圆的直径允许有多大呢？一般取为0.033-0.039mm，也即当你晒印5’’相片并把它放在25-30cm的明视距离处时，你的肉眼不会感觉它有颗粒感。
焦（像）点前的弥散圆到焦（像）点的距离就是前焦（像）深，后面一段就是后焦（像）深。实地上与之相对应的距离就是前景深和后景深，两者相加就是摄影的景深。景深范围以内的图像我们都会觉得它是清晰的，超出这个范围我们就会觉得它糊了或是虚了。下面就是弥散圆和景深关系的示意图：

                图2

               图3


过去我们都知道，景深大小与光圈有关，调节光圈就是调节景深。其实，不但光圈（F）与景深有关，而且弥散圆直径（δ）、焦距（f）和拍摄距离（L）这3个因素也都与景深有关，后两者对景深的影响甚至比光圈更大，这就是我们为什么要把景深提前放在这里讲，而不与光圈放在一起讲的原因。

下面我们看一看景深公式，就会明白景深与四者的关系了。

在现阶段，我们没有必要去进行定量计算，只要进行定性分析，认识景深的实质以及四个因素对景深的影响就行了。

从上面公式我们可以找到几条规律：

1、后景深什么时候都大于前景深，至多两者相等；
2、光圈（F）越大，景深越小；光圈越小，景深越大；
3、镜头焦距（f）越长，景深越小；焦距越短，景深越大；
4、拍摄距离（L）越远，景深越大；距离越近，景深越小。
一般情况下，我们拍风景都愿意景深越大越好，拍微距则希望景深越小越好。因此我们还有必要进一步分析一下，究竟那个因素在什么情况下影响最大，怎么个影响法？
从分子来看，想拍摄小景深，4个因素的绝对值都是越小越好。其中F是一次方，f和L都是两次方。显然，焦距和拍摄距离对景深的影响要比光圈大。至于f和L谁的影响更大，就要看它们数值的大小了。对于单反，拍风景时肯定L大于f，居主导地位，拍微距时，f和L可能差不多，甚至f大于L，这时焦距的长短就占主导地位了。
再看分母，分母的影响比分子更大。分母越大景深越小，分母越小景深越大。在分母中，几个要素的值就变得越大越好了。但相对而言，焦距（f）是4次方，这就使它在分母中占了了主导地位，光圈（F）与拍摄距离（L）都是2次方，影响相近。
将分子分母综合来看，对与拍微距来讲，焦距（f）的影响最举足轻重，拍摄距离（L）次之，光圈（F）的影响反倒是最轻的。这个分析结论可能大出各位的意外，可是却与事实相符。
因此，如果我们拍摄风景，想要大景深，我们就应该用短焦距（即广角），小光圈，拉大拍摄距离。拍摄微距想要小景深，就应该用长焦距，大光圈，尽量缩短拍摄距离。在操作顺序上，拍微距时应当先调出长焦，再缩短拍摄距离，尽量往前凑，把最小摄影距离用到尽，最后再调大光圈。如果你能这样做，从理论上讲，微距必然是成功的，只怕你还会嫌景深太浅。所以学完这一课，今后如果我见到注册已经3个月以上的“老兄弟”还拍不出好的背景虚化，我不但要“砸他砖”，而且还要给他个负分以促进他学习和改进，兄弟们可要小心啰！

DC的长焦机，如松下FZ系列也可以参照这一条来操作。不具备长焦的，只有从缩短拍摄距离来弥补了，这就是一般消费DC要将微距模式的最短摄影距离缩小到1cm甚至0cm的原因了。但无论如何，也达不到长焦拍虚化的效果，这就是为什么单反拍微距先天就强于DC的重要原因。

今天这篇东西的篇幅已经很长了，为了不让弟兄们生厌，如何超焦距调焦就放到下次来讨论了。
参考文献：
http://club.pchome.net/topic_2_3_18314__.html
http://zhidao.baidu.com/question/21596339.html
http://wenku.baidu.com/view/f1de9866f5335a8102d220f4.html