其实我只是感性的解释一下一些基本的原理。

  1. 成像同一个点发出的所有光线在焦平面汇聚的结果。从原理上讲,小孔成像是更优的成像方式,因为小孔过滤了光线,让每个像点发出的光只有一束能参与成像,但是这样容易导致亮度偏低,同时小孔也不能像理论上说的足够小。

  2. 如果胶片/CCD刚好位于焦平面上,那么成像最清晰,焦平面前后的一段距离里面,成像虽然不够清晰但是也能接受,出了这个区域就认为不再能够成像。这个区域就是弥散斑所在的区域。对应的物体距离范围叫景深。

  3. 镜片如果折光度高的话,那么成像位置靠前,像小,同时光线聚焦点密度增加导致景深增加(算相等的物距,如果两个点聚焦之后的焦深不大的话,那么把底片移动到其中一个点上,另一个点的弥散圈也不大)。这就是短焦距镜片,短焦镜片的视角大。也就是说够大范围内的光都会被折射到成像底板的区域里(焦深)。适合拍风景等大画幅照片,广角镜头就是这类。

  4. 相反,如果镜片折光度小,那么成像位置就靠后,像大,同时光线聚焦点密度减少导致景深减少。这就是长焦镜头,长焦镜头视角小,景深小,适合拍人像,可以造成虚化的效果,同时也适合打鸟,毕竟放大倍数高,不易被发现。

  5. 同时,光圈也影响景深。在焦距一定的情况下,小光圈造成的焦深大,而现在的情况下排除了焦距和物距的影像,那么焦深大,景深就大遮挡了周围的光线,由于中间部分折光系数高,所以增加了景深。由于入射光强度降低,要想保证成片的明度,就需要加大ISO,增加快门时间。反过来,大光圈会减少景深,由于入射光强度高,可以减少ISO,减少快门时间。所以说大光圈长焦是人像利器。

  6. 物距影响景深,越近的物体,在光轴上成像点密度越低,景深越小(算相等的物距,如果两个点聚焦之后的焦深大,那么把底片移动到其中一个点上,另一个点的弥散圈也大)

  7. 普通卡片机由于照顾日常使用场景,焦距光圈基本是固定的,并且固定在中短焦距的范围内。所以卡片机画幅不大,景深也不大,适合一般场景的拍照,但难免平淡无特色。

成像光路图

成像光路图

光圈对景深的影响

光圈对景深的影响

参考文献:

[1] 一篇讲解成像原理的文章, http://blog.sina.com.cn/s/blog_64cff0510100hid1.html

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