攝影中的彌散圈是什么對(duì)拍攝相片有何影響
模糊圓的概念
在一個(gè)(理論上的)無(wú)像差系統(tǒng)中,影像點(diǎn)(image point)具有最小的維度,但尺寸并不
是無(wú)限小的。光的衍射效應(yīng),實(shí)際上決定了一個(gè)最小光點(diǎn)的實(shí)體大小。這個(gè)光點(diǎn)直徑稱為
「光暈圓」(Airy-disc),其大小取決於光波長(zhǎng)與光圈直徑,形狀則類似具有一圈環(huán)狀分
布的核(core),核中央聚集最多能量的光子,周圍則環(huán)繞著光環(huán)。
光暈圓直徑 = 2.44 λ f/N,其中λ為波長(zhǎng),N 為光圈大小
一般鏡頭因?yàn)橛邢癫睿虼俗钚」恻c(diǎn)無(wú)法形成上述的理想成像,而是呈現(xiàn)一種不規(guī)則的形
狀與能量分布。
從物體發(fā)出的平行光束,通過(guò)系統(tǒng)后形成一個(gè)光錐,錐體的頂端位於影像平面上。
光束穿越影像平面繼續(xù)前行,接著形成另外一個(gè)分散而非集聚的光錐。由於影像的點(diǎn)實(shí)際
上是一道光束,因此集中與分散的光錐體形成的并不是一個(gè)「絕對(duì)銳利」的影像平面(參
見(jiàn)下圖)。
穿越影像平面的光束的形狀,很像是沙漏時(shí)鐘,它的正式名稱為「焦散面」(caustic su
rface)。這個(gè)焦散面的外型變化,與像差校正程度有很大的關(guān)系,因此設(shè)計(jì)人員的諸多考
量,也會(huì)影響到焦散面的形狀。在一張照片上,其實(shí)有兩種不同意義的焦平面。其中一種
我們稱為「光束焦平面」(paraxial focal plane),理論上它是影像成像的最佳位置,
有最大量的光束集中在這一平面上,光束形成了一個(gè)很小的高密度核,但是外圍有著大面
積、低反差的光暈。因此光點(diǎn)雖然小,但對(duì)比卻很低。
另外一種情況,是光束本身形成了一個(gè)直徑最小的光暈圓,稱為「最小模糊圓」(Circle
of Least Confusion)。光束形成的「核」直徑會(huì)較大,但是外圍的低反差光暈卻比較小
,整體有較高的反差。
對(duì)於一支特定焦距的鏡頭而言,設(shè)計(jì)人員會(huì)選擇一個(gè)最佳解決方案,一般而言,焦平面會(huì)
落在上述這兩種極端之間。
至此,模糊圓是一個(gè)很簡(jiǎn)單的概念:它是光束(或一個(gè)焦散面)聚焦在影像平面上時(shí),所
能形成的最小直徑。
要計(jì)算模糊圓直徑,只需要利用簡(jiǎn)單的幾何學(xué)即可,而且模糊圓必須位於影像平面,也就
是底片上。模糊圓決定了光束所能聚焦形成的焦散面的最小直徑,但這也要看鏡頭的品質(zhì)
而定,一般來(lái)說(shuō),模糊圓直徑在30微米(microns)到3微米之間(1 micron=百萬(wàn)分之一
米)?,F(xiàn)代新徠卡鏡頭的模糊圓都在3微米等級(jí),老一代的徠卡鏡頭也擁有20微米的模糊圓
實(shí)力。
當(dāng)然,位於焦平面以外的影像點(diǎn),就是失焦(out of focus)。這些影像點(diǎn)一樣會(huì)有相同
結(jié)構(gòu)的焦散面,但是在焦平面上產(chǎn)生的橫斷面,和位於焦平面上的最小模糊圓是截然不同
的。假如這個(gè)橫斷面向最小模糊圓位置靠近,這個(gè)點(diǎn)會(huì)變小,但是外圍會(huì)低反差的光暈;
如果橫斷面遠(yuǎn)離最小模糊圓,光點(diǎn)會(huì)形成一個(gè)漫射的光束。這三種型態(tài)對(duì)於散景(bokeh)
的發(fā)生有相當(dāng)重要的影響。焦散面的各種型態(tài)如下圖所示:
人眼的辨識(shí)力以及對(duì)銳利度的感受
一道直徑只有百萬(wàn)分之三米的光束,被看成是一個(gè)「點(diǎn)」,是無(wú)庸置疑的。真正的問(wèn)題在
於:這直徑大到何種程度,人眼會(huì)看成一個(gè)「圓」而不是一個(gè)「點(diǎn)」?這就是人眼辨識(shí)力
的界線。辨識(shí)力是根據(jù)人的肉眼可以分辨出的視差角而定,這個(gè)角度大約是1/3440。在大
約10
在一個(gè)(理論上的)無(wú)像差系統(tǒng)中,影像點(diǎn)(image point)具有最小的維度,但尺寸并不
是無(wú)限小的。光的衍射效應(yīng),實(shí)際上決定了一個(gè)最小光點(diǎn)的實(shí)體大小。這個(gè)光點(diǎn)直徑稱為
「光暈圓」(Airy-disc),其大小取決於光波長(zhǎng)與光圈直徑,形狀則類似具有一圈環(huán)狀分
布的核(core),核中央聚集最多能量的光子,周圍則環(huán)繞著光環(huán)。
光暈圓直徑 = 2.44 λ f/N,其中λ為波長(zhǎng),N 為光圈大小
一般鏡頭因?yàn)橛邢癫睿虼俗钚」恻c(diǎn)無(wú)法形成上述的理想成像,而是呈現(xiàn)一種不規(guī)則的形
狀與能量分布。
從物體發(fā)出的平行光束,通過(guò)系統(tǒng)后形成一個(gè)光錐,錐體的頂端位於影像平面上。
光束穿越影像平面繼續(xù)前行,接著形成另外一個(gè)分散而非集聚的光錐。由於影像的點(diǎn)實(shí)際
上是一道光束,因此集中與分散的光錐體形成的并不是一個(gè)「絕對(duì)銳利」的影像平面(參
見(jiàn)下圖)。
穿越影像平面的光束的形狀,很像是沙漏時(shí)鐘,它的正式名稱為「焦散面」(caustic su
rface)。這個(gè)焦散面的外型變化,與像差校正程度有很大的關(guān)系,因此設(shè)計(jì)人員的諸多考
量,也會(huì)影響到焦散面的形狀。在一張照片上,其實(shí)有兩種不同意義的焦平面。其中一種
我們稱為「光束焦平面」(paraxial focal plane),理論上它是影像成像的最佳位置,
有最大量的光束集中在這一平面上,光束形成了一個(gè)很小的高密度核,但是外圍有著大面
積、低反差的光暈。因此光點(diǎn)雖然小,但對(duì)比卻很低。
另外一種情況,是光束本身形成了一個(gè)直徑最小的光暈圓,稱為「最小模糊圓」(Circle
of Least Confusion)。光束形成的「核」直徑會(huì)較大,但是外圍的低反差光暈卻比較小
,整體有較高的反差。
對(duì)於一支特定焦距的鏡頭而言,設(shè)計(jì)人員會(huì)選擇一個(gè)最佳解決方案,一般而言,焦平面會(huì)
落在上述這兩種極端之間。
至此,模糊圓是一個(gè)很簡(jiǎn)單的概念:它是光束(或一個(gè)焦散面)聚焦在影像平面上時(shí),所
能形成的最小直徑。
要計(jì)算模糊圓直徑,只需要利用簡(jiǎn)單的幾何學(xué)即可,而且模糊圓必須位於影像平面,也就
是底片上。模糊圓決定了光束所能聚焦形成的焦散面的最小直徑,但這也要看鏡頭的品質(zhì)
而定,一般來(lái)說(shuō),模糊圓直徑在30微米(microns)到3微米之間(1 micron=百萬(wàn)分之一
米)?,F(xiàn)代新徠卡鏡頭的模糊圓都在3微米等級(jí),老一代的徠卡鏡頭也擁有20微米的模糊圓
實(shí)力。
當(dāng)然,位於焦平面以外的影像點(diǎn),就是失焦(out of focus)。這些影像點(diǎn)一樣會(huì)有相同
結(jié)構(gòu)的焦散面,但是在焦平面上產(chǎn)生的橫斷面,和位於焦平面上的最小模糊圓是截然不同
的。假如這個(gè)橫斷面向最小模糊圓位置靠近,這個(gè)點(diǎn)會(huì)變小,但是外圍會(huì)低反差的光暈;
如果橫斷面遠(yuǎn)離最小模糊圓,光點(diǎn)會(huì)形成一個(gè)漫射的光束。這三種型態(tài)對(duì)於散景(bokeh)
的發(fā)生有相當(dāng)重要的影響。焦散面的各種型態(tài)如下圖所示:
人眼的辨識(shí)力以及對(duì)銳利度的感受
一道直徑只有百萬(wàn)分之三米的光束,被看成是一個(gè)「點(diǎn)」,是無(wú)庸置疑的。真正的問(wèn)題在
於:這直徑大到何種程度,人眼會(huì)看成一個(gè)「圓」而不是一個(gè)「點(diǎn)」?這就是人眼辨識(shí)力
的界線。辨識(shí)力是根據(jù)人的肉眼可以分辨出的視差角而定,這個(gè)角度大約是1/3440。在大
約10
熱門(mén)搜索
- 2018-07-318月8號(hào)成都出發(fā)去色達(dá),自駕游,有2個(gè)位置可以結(jié)伴
- 2018-07-31這地方熱嗎?莫干山不錯(cuò)的,下渚湖怎樣熱不熱
- 2018-07-31兒童超過(guò)120m要買票嗎
- 2018-07-31準(zhǔn)備去大理旅游三天,從昆明出發(fā) 求大神推薦路線
- 2018-07-31從廈大學(xué)生公寓到南普陀寺怎么走,要多長(zhǎng)時(shí)間到?
- 2018-07-31問(wèn)一哈從宜賓到濟(jì)南,怎么走最劃算