相機(jī)成像的焦距、物距、像距及景深理解

資料:相機(jī)成相之像距、物距、焦距

關(guān)于物距焦距和像距:

物距---被拍攝物體到凸透鏡的距離。
像距---成像平面到凸透鏡的距離。
焦點(diǎn)---通過凸透鏡的、平行主光軸的光線,在主光軸上的會聚點(diǎn)。
焦距---凸透鏡中心到焦點(diǎn)的距離。
焦距固定的是定焦鏡頭,焦距可以調(diào)節(jié)的是變焦鏡頭。
焦距、物距、像距最基本的關(guān)系可以用高斯成像公式表示:



因此,當(dāng)物距為無窮遠(yuǎn)時,像距等于焦距,成像在焦平面上。
當(dāng)物距在無窮遠(yuǎn)和兩倍焦距之間時,像距在焦距和兩倍焦距之間,成倒立縮小的實(shí)像(照相機(jī))。
當(dāng)物距等于兩倍焦距時,像距等于物距,成像為與物體倒立等大的實(shí)像。
當(dāng)物距小于兩倍焦距大于焦距時,像距大于兩倍焦距,成倒立放大的實(shí)像(幻燈機(jī)和部分支持微距拍攝的照相機(jī))。
當(dāng)物距等于焦距時,像距無窮大,光線通過透鏡成為平行光線,不成像。
當(dāng)物距小于焦距時,像距為負(fù),在物體的同側(cè)成正立放大的虛像(放大鏡)。

關(guān)于景深:

理論上,只有處于鏡頭焦點(diǎn)距離的景物成像是清晰的,在焦點(diǎn)的前后,光線開始聚集和擴(kuò)散,成像變得模糊,成像點(diǎn)形成的是一個擴(kuò)大的圓,這個圓稱為彌散圓(circle of confusion)。由于人眼的分辨能力有限,只有當(dāng)彌散圓直徑大到一定程度時,才會感覺到模糊。這一段人眼看起來清晰的距離就是景深(depth of field),此時對應(yīng)的是容許彌散圓。

在焦點(diǎn)前后各有一個容許彌散圓,這兩個彌散圓之間的距離是焦深,對應(yīng)到被拍攝物體的前后就是景深。



在物體前后景深內(nèi)的物體可以認(rèn)為成像都是清晰的。

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