光学镜头之景深漫谈
光学镜头之景深漫谈
一、什么是景深？
景深（DOF，Depth of Field）是指在摄影机镜头或其他成像器前沿能够取得清晰图像的成像所测定的被摄物体前后距离范围。镜头光圈、镜头焦距、及焦平面到拍摄物的距离是影响景深的重要因素。
在聚焦完成后，焦点前后的范围内所呈现的清晰图像的距离，这一前一后的范围，便叫做景深。
在镜头前方（焦点的前、后）有一段一定长度的空间，当被摄物体位于这段空间内时，其在底片上的成像恰位于同一个弥散圆之间。被摄体所在的这段空间的长度，就叫景深。换言之，在这段空间内的被摄体，其呈现在底片面的影像模糊度，都在容许弥散圆的限定范围内，这段空间的长度就是景深。
二、影响景深的三要素
- 光圈：光圈越大（光圈值f越小）景深越浅，光圈越小（光圈值f越大）景深越深。
- 焦距：镜头焦距越长景深越浅，镜头焦距越短景深越深。
- 拍摄距离：主体越近，景深越浅；主体越远，景深越深。
三、景深与对焦距离的关系
从公式可以看出，后景深 > 前景深。由景深计算公式可以看出，景深与镜头使用光圈、镜头焦距、拍摄距离以及对像质的要求(表现为对容许弥散圆的大小)有关。
超焦深的计算：f2 – FδL＝0时，后景深为无穷远。在聚焦时，最好能将焦点聚在能产生超焦深的焦点处，从前焦深处开始聚焦，这样，画面处所有的画面都能清晰聚焦。
四、景深与光圈的关系
光圈越大，即光圈值(F)越小，景深越小；光圈越小，即光圈值(F)越大，景深越大。
五、其他影响因素
除了光圈、焦距和拍摄距离这三个光学参数外，镜头自身的分辨率及CCD的倾斜都会对景深造成很大的影响。
CCD感光面相对于镜头成像面倾斜的误差来源：
- CCD定位误差
- CCD贴片倾斜
- 导热铝块平行度
- 主板定位误差
- 主板平行度
- 相机前盖与主板的定位面平行度
- 螺钉拧入的松紧程度造成主板的倾斜
- 镜头定位误差
- 相机接口螺纹同轴度
- 镜头接口螺纹同轴度
以上8项误差累计，造成CCD相对于镜头像面倾斜几度呢？（对于1/3”CCD单边翘起0.05mm，即为5°）
MTF曲线的形状，再加上图像处理，可以得到较宽的景深。这种技术叫EDOF。其原理是首先镜头设计上首先要保证高频的MTF，画面的均匀性（从中心到边缘衰减比较缓慢），这样的镜头在普通的相机上的效果会较一般镜头锐利度差一些，但细节的分辨能力没有降低，他牺牲了低频的MTF，但换来了更大的焦深，对应的景深会更大一些。这时，再加上适当的图像处理，可以得到较大的景深。