模糊圈、景深、焦深和超焦距
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清晰度的标准--模糊圈
“模糊圈”又称“分散圈”、“弥散圆”等,弄懂和掌握模糊圈的概念,其价值并非仅仅在于从理论上认识影像为什么会清晰与虚糊,更重要的是对于十分重要的摄影技术之一--景深的运用有着重
要的实用价值。
一、模糊圈的含义
一幅画面上的影像看上去清晰或不清晰的直观原因,在于眼睛对画面上各部分细节的分辨能力,能分辨则清晰;不能完全分辨则不大清晰;完全不能分辨则虚糊。
影像是由无数明暗不同的光点组成的,构成影像的光点越小,影像清晰度也就越高。
镜头聚焦于被摄景物的某一点,该点在胶片上便产生焦点,焦点是构成影像的最小光点。
这种最小光点实际上是一种极小的圆圈,可测量其直径。
离开聚焦点前、后的其他景物在胶片上就不能产生焦点,它们的焦点或落在焦平面前面(比聚焦点远的景物)或落在焦平面后面(比聚焦点近的景物),而在胶片上成像的圆圈(光点)都比焦点上的圆圈(光点)增大了。
离开聚焦点距离越大的景物(包括离镜头比聚焦点更远或更近),在胶片上结像的圆圈(光点)也越大。
在一定范围内,聚焦点前后景物在胶片上结像的圆圈(光点)尽管在增大,但在视觉效果上仍能产生较为清晰的影像。
当这种构成影像的圆圈(光点)增大到一定程度,便开始构成不清晰的影像了,构成影像的这种圆圈越大,影像也就越虚糊。
在摄影上,把那种能在视觉效果上产生较为清晰影像的最大圆圈称为“模糊圈”。
构成影像的圆圈大于模糊圈时,就产生虚糊的影像;反之,构成影像的圆圈只要小于模糊圈,就能产生清晰或较为清晰的影像。
模糊圈的实用要点
在一张照片上,要产生看上去清晰或较为清晰的影像,能允许的模糊圈的最大直径取决于观看者的视力和观看照片的距离。
一个明显的事实是:大多数照片是从较小的底片放大,因而,当制作同样大小的照片时,较小底片上的影像就比较大底片要有更小的模糊圈,或者说要有更高的清晰度。
实验证明,视力正常者在光线充足的条件下,距照片25厘米观看时(这是通常的观看照片距离),对于模糊圈直径为0.25mm的影像仍能有较为清晰的感觉;而对模糊圈直径大于0.25mm的影像,看上去就不清晰甚至虚糊了。
因此,底片上影像所能允许模糊圈的最大直径,可以用公式“最大模糊圈直径=0.25mm/放大倍率”计算。
例如,用24x36mm的底片要放大8x10英寸照片,放大倍率约为8倍,那么根据上述公式:0.25/8=0.031mm,这0.03lmm就是135底片放大8倍,即放成8x10英寸照片时,底片上影像所能允许模糊圈的最大直径。
又如,用4x5英寸底片放大8X1O英寸照片,放大倍率是2,那么,0.25/2=0.125mm,这0.125mm就是4x5英寸底片放大8x10英寸照片时,所能允许的最大模糊圈直径。
根据模糊圈的含义和实用要点,我们就不难理解为什么同一底片当高倍率放大时,影像清晰度会下降。
景深 -1-
灵活运用景深是摄影常用的重要技术之一,从理论与实践的结合上掌握景深的运用,对提高照片质量颇具实用价值。
景深的含义
景深指被摄景物中能产生较为清晰影像的最近点至最远点的距离。
当镜头聚焦于被摄景物中的某一点,这一点在胶片上能清晰地结像。
模糊圈的含义告诉我们,在这一点前后一定范围内的景物也能被纪录得较为清晰。
景深就是指这种能被纪录得较为清晰的景物纵深距离,这种距离大,称为景深大;这种距离小,称为景深小。
请注意我们使用“较为清晰的”修饰词来形容由景深产生的清晰度。
这无论从理论上还是从实用上都是很有道理的。
上一节对于“清晰度的标准--模糊圈”的阐述,实际上已从理论上回答了为什么景深产生的清晰度是“较为清晰的”原理所在。
因为离开焦点的距离越大,构成影像的模糊圈也越大,影像清晰度也随之下降。
换句话说,在景深范围内的景物影像清晰度并不完全一致,其中以焦点上的影像清晰度最高,其余影物的清晰度按它离开焦点的距离而正比例下降。
让我们再从实用的角度来举个例子:如果用135相机拍摄一个人物的头部特写,稍有经验的摄影者在聚焦时会明智地把焦点对在眼睛上。
在印相的135照片上,你会发现人物从鼻尖到眼睛直至耳朵可能都是清晰的。
如果你用这张底片放一张6X8英寸照片,仔细观看时会发现人物的鼻尖和耳朵的清晰度有所下降。
当你再把这张底片放一张14x16英寸的照片时,又会发现影像中真正清晰的只是人物的眼睛部位;然而当你把照片挂在墙上,后退一些观看,这张14X16英寸大照片上的影像清晰度又会比近看时明显提高了。
由此可见景深范围内的景物清晰度效果与照片放大的尺寸(即放大倍率)以及观看照片的距离密切相关。
这也就是为什么要称景深效果的清晰度是“较为清晰的”原因所在。
影响景深的因素及其规律
1.光圈、摄距与焦距对景深的影响
光圈与景深成反比。
光圈大、景深小;光圈小,景深大。
例如f16的景深大于
f2。
摄距与景深成正比。
摄距远,景深大;摄距近,景深小。
例如聚焦于10米的景深大于聚焦于1米的景深。
镜头焦距与景深成反比。
镜头焦距长,景深小,镜头焦距短,景深大。
例如焦距100mm的镜头其景深效果小于焦距28mm的镜头。
运用景深的三条要点
(1)除了光圈、摄距、焦距影响景深大小外,对底片上模糊圈的要求,即制作所需放大的倍率,对景深大小也密切相关。
可允许的模糊圈较大时,如采用接触印相或小倍率放大制取照片,景深就大些;可允许的模糊圈较小时,如采用高倍率放大制取照片时,景深就小些。
(2)光圈、摄距、镜头焦距以及可允许模糊圈大小对景深影响的规律,均是相对而言的,即这四个因素在其中三个因素相同时,另一因素对景深大小的影响规律成立。
否则这些“规律”就不一定成立。
例如,镜头焦距75mm对焦在2米处,f16的景深是1.5- 3.l米,而对焦在5米处,f1l的景深为3-11米。
光圈小的
(f16)景深是1.6米,而光圈大的(f11)的景深则是8米了,这是由于摄距不一所至。
(3)摄距与景深成正比的规律还有一个前提,这就是摄距在超焦点距离以内。
如果摄距超出了超焦点距离,那么,摄距越远,景深不是越大,而是越小,与原规律相反了。
最小景深与最大景深
对景深的控制是摄影的主要技术之一,运用这种控制,我们可以缩小景深,仅仅清晰地表现重要的物体而使其突出,让不需要的物体虚糊而被隐去;我们也可以扩大景深,使所有的被摄体在画面上都清晰地展现,表现出它们的每一处细节。
尽可能采用最小景深或最大景深的调节,能增强上述效果。
这也是对景深的两种最主要的应用。
1.获取最小景深
在一幅照片上,小景深效果能使环境虚糊、主体清楚,这是突出主体的有效方法之一。
景深越小,这种环境虚糊也就越强烈,主体也就更突出。
摄影上又称这种小景深技术为“选择性聚焦”。
景深越小,聚焦的选择性也就越强烈。
在拍摄中,欲取最小景深的最简单的方法是使用最大光圈。
如果由于光线太亮,使用最大光圈配合相机上的最快速度,曝光仍然过度的话,解决的方法之一是使用“灰色滤镜”;方法之二是换用片速低一些的胶卷。
除了使用最大光圈外,缩短摄距和换用焦距更长的镜头也能减小景深,但要注意摄距太近会使前后景物的透视过于强烈而导致失真感。
在不影响构图效果的前提下,采用“最大光圈+尽可能缩短的摄距+长焦距镜头”能获取最小景深的效果。
2.获取最大景深
要想使所有的被摄景物在画面上都能较为清晰地再现,则需要尽可能大的景深,景深越大,被摄景物的清晰度也就越高。
欲取最大景深的最简易的方法就是缩小光圈,尽可能使用相机上的最小光圈。
如果光线太暗,当使用最小光圈时,相应的快门速度太慢,以至无法手持相机拍摄时,解决的方法之一是使用三脚架或类似的支撑物;方法之二是换用片速更高的胶卷;对于室内的拍摄,也可增强照明。
除了缩小光圈可增大景深外,增大摄距或换用焦距更短的镜头也能增大景深。
但是注意增大摄距时,成像也相应减小,换用短焦距镜头时,视角也相应扩大了。
在不影响构图效果的前提下,采用“最小光圈+短焦距镜头+超焦距聚焦”,能获取最大景深效果。
景深表
在拍摄实践中,当需要了解具体的景深范围时,可以查看相机上或书本上的景深表,也可自行计算出你实际拍摄时的景深范围。
1.相机上的景深表
大部分相机上都有简易的景深表可供查看景深范围。
相机上景深表的位置有的在镜头筒上、位于镜头上光圈刻度与距离刻度之间,采用对称的光圈系数如“16、
11… 11、16”指出每一光圈在某种摄距时的景深,如用f16拍摄,这种景深表上两个对称的f16标记所指向的距离刻度,一个指景深的远界限,另一个指景深的近界限。
相机上的景深表有的位于相机的聚焦钮上,通常采用一组“U”字型的线条,用“U”字的两端在距离刻度上指出景深范围。
相机上的这种景深表只能作为了解景深范围的一种参考,这是因为除了在相机上无法作出精确标度的客观原因外;厂家制定这种景深表的清晰度标准也有一定的随意性;更重要的还在于厂家并不了解你对不同照片的清晰度要求,也不了解你准备放大为多大尺寸的照片。
因此,当你要求高清晰度影像时,或要高倍率放大时,就应该比实际使用的光圈大一、二档来掌握景深范围。
如拍摄时用f1l,就按f8或f5.6景深掌握,反过来,当你需要相机上f11所指示的景深范围时,就用f16或f22拍摄。
这样才能在高倍率放大的照片上达到预期的景深效果,或者说能提高你的景深范围内的影像清晰度。
2.表格式的景深表
在摄影书籍上常常可以找到一种表格式的景深表,它们是列出一些镜头焦距与相应光圈、摄距的景深范围,这种书本上的景深表所指示的景深范围比相机上景深表的准确性要高。
但是,不如相机上景深表使用方便。
而且,在镜头焦距多样化的现代摄影中,这种表格式景深表的局限性就显得更大了。
因为每一景深表格所列出的景深范围的数据,都是针对某一焦距的镜头而言的。
而且,摄距更是变化多样。
使用这种表格式景深表时,要注意它也是以某种模糊圈为标准的,当你需要更小的模糊圈时,也应按照比实际使用的光圈大一、二档来掌握景深范围。
表格式的景深表
在摄影书籍上常常可以找到一种表格式的景深表,它们是列出一些镜头焦距与相应光圈、摄距的景深范围,这种书本上的景深表所指示的景深范围比相机上景深表的准确性要高。
但是,不如相机上景深表使用方便。
而且,在镜头焦距多样化的现代摄影中,这种表格式景深表的局限性就显得更大了。
因为每一景深表格所列出的景深范围的数据,都是针对某一焦距的镜头而言的。
而且,摄距更是变化多样。
使用这种表格式景深表时,要注意它也是以某种模糊圈为标准的,当你需要更小的模糊圈时,也应按照比实际使用的光圈大一、二档来掌握景深范围。
3.景深计算公式
景深计算公式可以帮助你了解各种镜头焦距、各种光圈、各种摄距的景深范围。
这种计算公式又是针对你所要求的模糊圈的,因而计算出的景深范围更准确、更可靠,当然,这种计算比使用相机上的景深表与书本上的景深表麻烦得多。
景深计算公式如下:
景深的近界限=(H*D)/(H+D-F);
景深的远界限=(H*D)/(H-D-F)。
其中,H=超焦点距离;D=聚焦距离(镜头前节点至被摄体的距离);F=镜头焦距。
[实验] 请在上面实验中输入相应的数值,用以验证景深的计算。
下载一个景深
计算器
让我们举例来说明这种公式的计算:50mm(0.05米)的镜头,f8的超焦点距离是6.25米(模糊圈标准为0.05mm)聚焦于4米时,f8的景深范围就是:
景深近界限=(H*D)/(H+D-F)=(6.25*4)/(6.25+4-0.05)=25/10=2.45米
景深远界限=(H*D)/(H-D-F)=(6.25*4)/(6.25-4-0.05)=25/2.2=11.36米由此
可见这一实例的景深范围是2.45—11.36米。
表格式的景深表
在摄影书籍上常常可以找到一种表格式的景深表,它们是列出一些镜头焦距与相应光圈、摄距的景深范围,这种书本上的景深表所指示的景深范围比相机上景深表的准确性要高。
但是,不如相机上景深表使用方便。
而且,在镜头焦距多样化的现代摄影中,这种表格式景深表的局限性就显得更大了。
因为每一景深表格所列出的景深范围的数据,都是针对某一焦距的镜头而言的。
而且,摄距更是变化多样。
使用这种表格式景深表时,要注意它也是以某种模糊圈为标准的,当你需要更小的模糊圈时,也应按照比实际使用的光圈大一、二档来掌握景深范围。
3.景深计算公式
景深计算公式可以帮助你了解各种镜头焦距、各种光圈、各种摄距的景深范围。
这种计算公式又是针对你所要求的模糊圈的,因而计算出的景深范围更准确、更可靠,当然,这种计算比使用相机上的景深表与书本上的景深表麻烦得多。
景深计算公式如下:
景深的近界限=(H*D)/(H+D-F);
景深的远界限=(H*D)/(H-D-F)。
其中,H=超焦点距离;D=聚焦距离(镜头前节点至被摄体的距离);F=镜头焦距。
[实验] 请在上面实验中输入相应的数值,用以验证景深的计算。
下载一个景深计算器
让我们举例来说明这种公式的计算:50mm(0.05米)的镜头,f8的超焦点距离是6.25米(模糊圈标准为0.05mm)聚焦于4米时,f8的景深范围就是:
景深近界限=(H*D)/(H+D-F)=(6.25*4)/(6.25+4-0.05)=25/10=2.45米
景深远界限=(H*D)/(H-D-F)=(6.25*4)/(6.25-4-0.05)=25/2.2=11.36米由此
可见这一实例的景深范围是2.45—11.36米。
四、焦深的实用价值
掌握焦深的概念对摄影实践是否有实用价值呢?回答是肯定的。
这种实用价值主要可表现在以下三方面。
(1)当用相机镜头或放大机镜聚焦时,应开足光圈,这样既增加了影像亮度,又减小了焦深,有助于准确聚焦。
使用放大镜观察相机磨砂玻璃聚焦屏上的影像,也有助于准确聚焦,因为你放大了模糊圈的效果。
(2)对135相机或画幅更小的相机来说,准确聚焦就显得极为重要。
因为小型相机可允许的模糊圈很小,镜头焦距相对来说又较短,因而焦深极小。
对于高质量的小型相机来说,当聚焦到无穷远时,镜头相对于焦平面的位置也就要求高度精
确。
(3)大画幅相机相对来说具有较大的焦深,所以,在大画幅的技术相机上,可以实施镜头板或胶片暗盒的上下或左右转动的功能,用于控制透视效果,校正汇聚线。
当使用大画幅相机近距离聚焦时,相机的焦平面即使有所倾斜,也不会明显影响成像的清晰度。
超焦距 -1-
一、超焦距的认识
“超焦距”又称“超焦点距离”,它是指镜头聚焦到无穷远时,从镜头至景深近界限的距离。
当聚焦在超焦距上,景深便扩大为1/2超焦距至无穷远。
超焦距并不是指某一种固定的距离,而是会随着光圈、镜头焦距和模糊圈变化而变化。
不同的光圈有不同的超焦距。
光圈越小,超焦距越近。
镜头焦距不同,即使光圈相同,超焦距也不同。
镜头焦距越长,超焦距越远。
摄影者对模糊圈的要求不同,即使光圈、镜头焦距相同,也有不同的超焦距,要求的模糊圈越小,超焦距就越远。
二、超焦距的调节与计算公式
对于带有景深表的相机来说,调节超焦距只要把距离刻度的无穷远对准实际所用光圈的景深远界限即可。
这时,相机上指出的聚焦距离就是针对你的拍摄条件的超焦距。
对于相机上没有景深表的相机来说,可以在摄影书籍上查找。
针对你所用的镜头焦距和光圈,找出相应的超焦距,然后在相机上聚焦在超焦距上。
无论在相机上直接调节超焦距,还是从书本上找出相应的超焦距,这两种方法所指出的超焦距都是以一定的模糊圈为标准的。
细心的摄影者会发现利用相机景深表调节出的超焦距与书本上指出的超焦距往往有所不同。
例如,75mm镜头、f16的超焦距在书本的“超焦距参考表”上指出是4.68米,而你利用相机上的景深表直接调节,即把相机的距离刻度无穷远对准f16的景深远界限,这时你会发现相机指出的聚焦距离是“6米”,产生这种差异的原因主要有两方面:一是厂家对相机景深表所依据的模糊圈标准会有所不同;二是距离刻度所指示的聚焦距离本身也不是十分精确的。
幸运的是相机上指出的超焦距往往是大于书本上指出的超焦距(在相同条件下)因此,在正常情况下,利用相机上的景深表直接调定超焦距,就成为切实可行的超焦距调节方法。
镜头上各级光圈的超焦距,可用下列公式计算:
H=50F+fd
H=超焦距 F=镜头焦距 f=光圈系数 d=模糊圈直径
举例说明:50mm镜头、f8光圈、模糊圈直径为0.05mm,
则超焦距为:H=(50x50)+(8x0.05)=6250(mm)=6.25(米)
超焦距的实用价值
超焦距的运用是一种扩大景深的聚焦技术,通常用于获取最大景深的拍摄。
对于静态景物的拍摄,在运用这一技术时,首先要注意只有你所需要的景深范围包括
无穷远时,才涉及运用超焦距。
如果你所需要的景深范围不包括无穷远时,要想增大景深,则是运用光圈、摄距和镜头焦距影响景深的规律。
在运用超焦距时,还要注意你的拍摄对象中是否有较近的景物需要包括在景深范围内。
只有当有较近的景物也需要包括在景深范围内时,运用超焦距才有价值,否则会是弄巧成拙。
例如,你拍摄一幅需要大景深的风景照片,而风景中离镜头最近的景物也在“无穷远聚焦”时的最近清晰点之外,这时,如果聚焦在超焦距就不得要领了,其效果反而不如聚焦在无穷远,这是因为一则聚焦在超焦距所扩大的近景深中并无实际景物二则根据景深原理,远处景物虽在景深范围,但它的成像清晰度是低于焦点上影像清晰度的。
综上所述,在拍摄静态景物时,当希望远处的景物和尽可能近的景物都在景深范围内时,运用最小光圈和超焦距聚焦是最佳的选择。
在动态拍摄中,尤其是需要抢镜头的新闻摄影中,如果光线条件允许你使用小光圈,那么,利用超焦距聚焦更可省去拍摄时的聚焦,从而有利于捕捉精彩的瞬间形象。
例如,35mm镜头,f16的超焦距是2.8米,聚焦在超焦距的景深是1.4
至无穷远,利用这种超焦距拍摄时,只要把握住离开被摄对象在1.4米以外,便可不再聚焦而全心贯注于抓取精彩的瞬间形象。