镜头成像原理-景深 以下内容转自：http://www./News/NewsContent.aspx?id=304&sid=305
从上面的图里面可以清晰的看到景深产生的机制，虽然任意距离的点都会成像，也就是说无论物体距离镜头什么样的距离，都会形成其光线的汇聚成像，但是像的位
置是随着物体到镜头距离的不同而不同的。所以，只有那些像位置恰好在感光器件位置上面的物体可以清晰的成像，而更近和更远的物体在感光器件上面都会形成一
个光斑，这就是虚化现象。 从绝对的光学意义上面来说，只有对焦点的位置上面的那些物体是清晰的，而其他位置的物体都应该是模糊的。实际上，对焦的面是一个厚度为0的，通过对焦点并 且垂直于光轴的一个逻辑面。如果事情真的是如同理论上说的这样，那就糟糕了，我们不可能照清楚任何一个物体，因为现实里面的东西没有厚度是0 的。幸运的是，这个弥散斑的增大是逐步的，而感光器件的分辨率也是有限的，因此当弥散斑的大小比较小的时候，我们仍然可以认为它是清晰的。那么这个围绕对 焦点前后能够清晰成像的范围就被叫做景深范围。 从上面的图里面我们知道了景深的原理，我们也就知道影响景深的因素了。从图中我们可以看出通过调整压缩弥散斑的大小，就可以扩大景深。那么怎么压缩弥散斑呢？ 首先可以加大透镜的折光能力，也就是让光线弯折的更加厉害。这样呢使得所有的像都更靠近镜头，并且，像点之间的距离会变得更近，这样就可以使得原本距离对 焦点有一定距离的点，成像距离对焦点的像更近，因此也就压缩了其在感光器件上面弥散斑的大小。显然，在这样的情况下面，景深变大了。
此外，对焦点越远，那么其成像越接近镜头，由上面的分析就可以知道，像接近镜头的时候，像之间的距离更小，从而弥散斑也更小，景深也会变大。由于和前面的理由类似，就不额外画图了。 除此之外，细心的读者也会想到，前面的图里面的弥散斑直径是由通过镜头的最外面的光线决定的。如何遮挡外围的光线，必然压缩弥散斑的尺寸，这就是光圈对于 景深的作用原理。光圈是镜头后面的一个遮挡光线的器件，光线只能从光圈的开口处通过。光圈越大，开口越大，到达感光器件的光就更多，弥散斑就会更大，景深 就小。下图标识了光圈的作用。
从图里面，可以看出使用了光圈以后，遮挡的外围光越多，就越可以减少弥散斑的弥散范围，从而扩大景深，反之，就减小了景深。在实际的使用里面，通过改变光圈来控制景深是最为方便有效的一个方式。 从前面的分析我们可以看出，最终传统上面影响景深的因素主要包括 从使用35mm胶片的传统摄影来说，了解上述三点对于控制景深基本就够了，然而到了现在的数码相机时代，情况变得更加复杂了。影响因素除了上面列出的之外，现在增加了一个新的因素就是CCD。这是和传统的拍摄截然不同的情况。传统摄影，大家都是使用 35mm胶片进行拍摄的，但是数码相机时代截然不同。不再有统一大小的像，也不再有标准的象素。所以，关于清晰和模糊的标准变得空前的多样。事实上，这也是我们需要测试相机景深能力的原因。 对于数码照片来说，缩放变得非常的便利，传统意义上面的景深的概念也发生了变化。我们都有这样的经验，一张数码照片如果拍摄的有点模糊，那么缩小以后看就 清楚了。而任何一张数码照片，只要去放大，总会有不清楚的时候。从某种意义来说，这就改变了我们看到的清楚和模糊的关系，就是改变了照相的景深。很多使用 数码相机久了的人都会有个经验，就是不能够从数码相机的液晶屏上面去判断一张照片拍摄的是不是成功。因为在那个尺寸下面，景深接近无限，到处看起来都是清 楚的，至少我们的肉眼很难看出模糊。 对于数码相机来说，象素和景深的关系是这样的：象素的密度高，景深相对会越低，也就是景深会越小。反之，则景深会加大。所以从某种意义上面来说，数码相机象素的不断攀升，为其制造类似胶片的那种细腻的虚化效果创造了很好的条件。 |
|
|
