作者babuzang (babuzang)
看板DC
标题[讨论]光圈有那麽大吗?/如果你在意景深
时间Fri Aug 24 14:56:47 2012
DC的镜头上都会标示其实体焦距, 说明书上则会注记其相当於35 mm的等效(相同的拍摄角
度)焦距. 光圈也有相当於35 mm的等效(相同的景深)光圈, 厂商不会说明是因为怕吓走一
些追求浅景深的顾客. 看这一段话
(出处:
http://www.dpreview.com/previews/nikon-coolpix-p7700)
On a 1/1.7" sensor, this aperture range (F2-4) is equivalent in depth of
field terms to F9.3-18.5 on a full-frame camera, so we're not expecting
miracles when it comes to depth of field control.
看到了吗? 1/1.7”的F2-4相当於全幅的F9.3-18.5, 差了4.65倍,姑且称之为size
factor s = senor对角线的比值 = 等效与实际光圈值的比 = 等效与实体焦距的比
1/1.7”的对角线为16 mm/1.7 = 9.4 mm, 35 mm(36mm*24mm)的对角线为43.3 mm, 故s =
43.3/9.4 = 4.61. 1/1.7”的相机如S95,其实体焦距为6-22.5 mm, 相当於35 mm的28-105
mm, 也是约(因长宽比一为4:3一为3:2故不会完全相等)相差一个size factor.
本篇的副标题为: 感光元件大小影响景深的物理上的原因. 从这说起
焦距, 物距与光圈对景深的影响,其物理上的原因,对焦距、物距而言,就是大家熟悉的
透镜(虽然镜头非单一透镜的镜片组合但原理上仍适用)成像公式
1/p+1/q = 1/f……(1) (p:物距, q:像距, f:焦距, 以下同)
由(1)式(代入 p1=100f, p2=110f 与 p1=10f, p2=20f求对应的q值)可得: 两个距
离相同的点,若(a)距透镜远;或(b)透镜的焦距小, 它们的像会较靠近, 也就是远摄或广
角镜景深长的原因.
至於光圈大小是因为远光轴的光线较难聚焦, 也就是像差的问题, 故光圈大景深浅 (针孔
成像, 景深无限, 把针孔变圆孔, 需透镜聚焦)
而感光元件的大小影响景深的物理上的原因为何?
常见的一种说法: 用相同等效焦距拍摄时, DSLR的视角较DC大, 故要拍相同构图时, DSLR
就要往前移, 以致於物距变短景深变浅. 是这样吗???
还记得透镜成像的图吗? 由图可知, 拍摄的角度(由构图的中心到右上角)的正切tan值 =
片幅对角线一半/像距 ~ 对角线一半/焦距, 由上述可知35 mm的f = 28 mm与1/1.7”的
f = 6 mm的tan值大约相等 (因对角线与焦距皆差一个size factor), 故拍摄的角度也约
相同.
来看景深公式(参阅维基百科:”景深”) :
景深DOF = 2Hp^2/(H^2-p^2) for p<H……(2) (p^2表物距p的2次方)
(2)式中的H称为超焦距或泛焦距(hyperfocal distance), H = f^2/NC ……(3),
式中f为(实体)焦距, N为光圈值, C为模糊圆直径
(模糊圆直径常见定为感光元件对角线的1/1500, 故全幅为43.3/1500 = 0.0289 mm,
1/1.7”为 9.41/1500 = 0.0063 mm. )
(由(2)式得p = H时DOF = 无限大, 也就是说当物距等於或大於H时, 景深後端可达无穷远
我把S95与全幅的数据代入作一比较(单位都是mm):
f N C H p DOF
35 mm: 28 2 0.0289 13564 2000 603
S95: 6 2 0.0063 2857 2000 5490
35 mm: 105 4.9 0.0289 77855 5000 645
S95: 22.5 4.9 0.0063 16399 5000 3361
1. 由上表, 一般对DSLR较DC景深浅的解释是值得怀疑的.
(p相同可是DOF差很多)
2. 小片幅DC与全幅的DSLR对景深的控制差很多.
3. 三, 四列DOF的比值较接近size factor.(因为p比H小很多, 见下)
很多情况下, 物距p比H小很多(其实不用, p<H/4误差就在10 %以内)
则(2)式可写成 DOF = 2p^2/H for p<<H, 再把 H = f^2/NC 代入, 得
DOF = 2NCp^2/f^2 for p<<H ……(4)
(4)式: 景深与光圈值N,模糊圆直径C,物距p的平成正比, 与焦距f的平方成反比.
故我认为感光元件的大小影响景深的物理上的原因为:
当把片幅缩小s倍(C缩小s倍)时, 若你要在相同的物距拍得相同的构图时, 则焦距无法不
变, 也须跟着变小s倍, 由(4)式可得景深变大s倍.
由(4)式也可看出文章开头说的等效光圈值为何要变大s倍的原因了, 这还是最保守的换算
. 看上表的第一二列, 当物距不比H小很多时, 景深的倍数比s还要更大.
会看待你DC的光圈值了吧. 如果你想要控制景深, 想想焦距与物距
(如果还不行而且你的口袋够深....)
不要气馁,上引英文的那一段, 後面一句是The bigger benefit of that larger maximum
aperture is that in poor light,……
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◆ From: 140.129.45.47
1F:推 cz :小DC光圈值主要的意义是计算曝光量 不是景深有多浅 08/24 15:07
2F:推 cz :我的意思是,这篇文章的计算很有趣也很实用 08/24 15:20
3F:→ cz :可以告诉我们小片幅的等效景深 这是它的价值 08/24 15:20
4F:→ cz :但厂商不标示"等效景深的光圈" 08/24 15:21
5F:→ cz :不是基於欺瞒你大光圈有浅景深 08/24 15:26
6F:→ NewTypeNeo :同意CZ大 08/24 15:43
7F:推 ginnietulip :在45机眼中 135也是小DC等级 DOF和放相倍率也不同 08/24 15:53
8F:→ ginnietulip :铭板上详实纪录实际规格才能让使用者稳定使用器材 08/24 15:55
9F:→ ginnietulip :我觉得光圈大小和Bokeh运用的关系远小於镜头结构 08/24 15:56
10F:→ ginnietulip :因此关键还是在系统的定位和完整度 以及市场走向吧 08/24 15:56
11F:→ babuzang :本篇只是要提醒少数对小DC大光圈有浅景深的人 08/24 18:24
12F:推 cz :本文的实际价值其实在量化小DC的对应光圈景深 08/24 18:26
13F:→ cz :用这个角度来读是满实用的 08/24 18:26
14F:→ cz :至於幻想1/1.7寸可以干嘛的 也看不懂这篇在计算啥吧 08/24 18:27
15F:推 ginnietulip :确实啊 其实光圈大小也可以说是种复古 RF时代高阶机 08/24 18:47
16F:→ ginnietulip :也几乎都是1.7甚至1.4 只是外观和光圈数字复古了 08/24 18:47
17F:→ ginnietulip :使用者对照片的美感其实还停在那个时代 08/24 18:48
18F:→ dan192 :1. 由上表, 一般对DSLR较DC景深浅的解释是值得怀疑 08/24 20:18
19F:→ dan192 :有什麽好怀疑的?..又是个断章取义的文章 08/24 20:19
20F:→ denby :我还以为是GOOGLE翻译的文章wwwww 08/24 22:37
21F:推 HuaBa :这种文章不抓4/3(m4/3)、1"一起来比较好可惜 08/24 23:03