详细的聚焦系数，景深和曝光时间

焦点距离因子

使用数字SLR的摄影师必须熟悉“焦距系数”一词.

无论使用哪种相机，镜头都是圆形的，因此图像也是圆形的. 该圆的面积大于胶片/感光元件的面积. 成像的实际面积取决于胶片/感光元件的尺寸. 在数码相机/数码单反相机领域，除了佳能，Contax，柯达和Xana等制造商提供的几幅全画幅数码单反相机，几乎所有数码相机的感光元件面积都小于35mm胶片面积. 也就是说，在相同镜头的情况下，数码相机的成像面积通常小于胶卷相机的成像面积.

成像面积上的差异是本文的基础

无论CCD /胶片的面积如何变化，镜头的成像尺寸始终是相同的，并且镜头本身无法感知它是全画幅还是后面的小画幅. （顺便说一下，越来越多的镜头制造商现在正在推出数码单反专用镜头，例如尼康，Tuli DX系列，佳能EF-S系列，Sigma DC系列和Olympus Zuiko数码镜头等. 这些镜头的成像尺寸通常要比胶卷机的镜头小一些，以满足数字SLR的CCD尺寸. ）也就是说，镜头无法根据其背后的传感器元件的尺寸以及镜头的焦距来调节成像距离. 镜头本身没有变化. 所有改变的只是成像区域的大小.

成像面积的减少看起来像是表面焦距增加的产物. 例如，尼康D2x数码单反相机的CCD面积为16mm×24mm，而标准的35mm胶卷面积为24mm×36mm，是CCD尺寸的1.5倍. 因此，如果要在胶片SLR上实现与D2x相同的取景器范围（例如F6）焦距对景深，则F6使用的镜头的焦距必须是D2x的1.5倍. 因此，有人将此1.5称为“焦距转换放大率”和“焦距系数”. 从这个词的来历来看，更准确地说是“割系数”.

景深

接下来，让我们讨论景深和作物因子之间的关系. 一般来说，焦距的变化会导致景深的变化. 正如我们刚刚解释的那样，数码单反相机的“焦距放大倍率”不能真正改变镜头的焦距，所以我们可以说传感器的尺寸不会对景深产生任何影响吗？

计算景深的公式非常复杂. 在此将不进行详细计算. 它主要由以下三个公式组成:

1. 在超焦距范围内

2. 近焦距且具有可接受的清晰度（即点附近的景深）

3. 具有可接受的清晰度（即景深和远点）的远焦距

在哪里

名词

说明

超焦距

镜头焦距

焦点距离

可接受范围的清晰程度

清晰的长距离

f个文件（光圈）

模糊圈

以上公式来自Greenleaf，Allen R.等人的Photographic Optics.

公式很复杂，即使您包括非常的摄影师，也没有多少人会认真地计算它. 但是，我想知道您是否注意到公式中的许多术语中有一个参数“ Circle of Confusion（CoC）”. 尽管对于初学者来说这听起来像是一个错误，但它在这里起着非常重要的作用.

首先解释“模糊圈”的概念. 想象一下远处的点光源，灯泡，聚光灯，甚至晚上的星星. 该点光源的形状可以忽略不计. 朝着该点光源的方向按下快门将在照片上留下亮点. 如果镜头的焦点恰好位于点光源上，则会在胶片/传感元件上形成亮点. 如果镜头的焦点偏离该点光源并且相距足够远，则照片上会留下模糊点. 当焦点与点光源之间的距离有一定程度的差异时，观看者无法准确地区分该点是源自“点”还是“圆”. 此时，该点的直径就是所谓的“模糊圆”.

“模糊圆圈”的原始含义还意味着，从观看者的角度来看，照片上的对象是“点”还是“圆圈”是不明确的

模糊圈的含义不仅限于点光源，还可以在一定程度上确定您拍摄的所有内容. 显然，如果镜头的焦点偏离拍摄对象，则成像将非常模糊. 如果焦点刚好落在主体上或离主体较近，则图像将非常清晰.

另一方面，模糊圆圈的大小也与最终照片的大小以及观看者与照片之间的距离有关. 最后，照片越大，模糊圈越小，或者观看者离照片越近，模糊圈越小.

模糊圈有多大？一般认为35mm标准膜的模糊圆为0.03mm，有人认为更精确为0.025mm. 但是对于数码相机，大多数数码相机的成像元件（CCD或CMOS）的尺寸小于35毫米胶片. 因此，如果将数字成像和胶片成像放大到相同的大小以进行比较，则数字放大率将大于胶片放大率. 因此，数码相机的模糊圈应该小于胶卷相机.

例如，我们知道35毫米胶片的模糊圆为0.03毫米. 尼康D2x的裁切因子为1.5，因此D2x模糊圆的大小为0.03÷1.5 = 0.02毫米. 其他相机可以类推.

模糊圈越小，聚焦越精确. 因此，如果我们以相同的距离和相同的光圈拍摄相同的物体，则数字景深将比胶片小.

但是这里会有另一个问题: 由于焦距转换因子的影响，同一镜头在数码SLR上的焦距比胶片SLR大. 因此，在拍摄同一场景时，胶卷SLR所使用的镜头的实际焦距应大于数码SLR的焦距，或者只是让数码SLR退回一定距离. 考虑到远摄的影响，数字照相机的景深将增加，并且增加效果大于由于模糊圆的减小而导致的景深的减小. 以下三张照片说明了此问题:

原始照片焦距对景深，胶片单反拍摄

以相同距离拍摄数码SLR. 由于裁剪的原因，照片看起来对焦更近，但是景深更浅

使用数码SLR进行反向拍摄，拍摄范围与第一张照片相同，但是景深更大

总而言之，如果您与被摄对象的距离相同并且镜头焦距相同，那么唯一的区别就是胶卷和CCD的面积，那么数码相机的景深就是小，但相对焦距长. 如果数码相机使用的镜头的焦距较小，并且数字成像范围与胶片的焦距相同，则数码相机成像的景深较大.

曝光时间

成像的清晰度在很大程度上取决于相机在拍摄时是否稳定. 对于远摄镜头，即使是最轻微的晃动，也会被镜头放大到无法接受的水平. 使用广角镜拍摄相对容易.

许多摄影师都听说过这样的经验公式. 手持拍摄时，曝光时间应小于焦距的倒数. 例如，当使用200 mm镜头时，曝光时间应不大于1/200秒，以便可以获得准确的图像. 但是您是否想过，这个源自电影时代的公式是否仍然适用于数字时代？如果使用焦距为18 mm且转换比为1.5的尼克尔镜头，最短曝光时间是1/18秒还是1/24秒？而且，“曝光时间＜1 /焦距”的经验公式太强. 为什么精确倒数而不是0.864 /焦距或1.127 /焦距？为什么正好是1？除了焦距外，曝光时间还必须与许多其他参数有关. 例如，如果相机机身和镜头的重量太轻，则肯定会发抖；如果相机的重量太重，则可能无法握持. 如果您使用尼康的VR或佳能IS，甚至使用4/3系统的MEGA O.I.S镜头，手持拍摄的效果肯定会更好. 甚至，最佳曝光时间也与摄影师的上身肌肉是否强壮有关. 作为一名像施瓦辛格一样坚强的摄影师，他的手臂必须比十岁以下的孩子更坚固.

实际上，作为经验公式，“曝光时间<1 /焦距”的含义仅是为了解释焦距与最佳曝光时间之间的负相关关系. 从三角学的角度来看，由于手抖动引起的相机的角移动将反映为根据镜头焦距的被摄体的平面移动. 同样的握手，对14mm镜头的影响比200mm镜头小得多. 这就是为什么没有制造商生产具有防抖功能的广角镜的原因.

看到这一点，一些朋友可能会认为，当使用相同焦距的镜头时，数码相机的稳定性应该高于胶卷相机. 如前所述，数码相机感应元件的面积通常小于标准的35毫米胶卷，模糊圆也小于胶卷. 在胶片上可能难以识别相同的抖动范围. 如果在CCD / CMOS上，则可能会破坏您的整个工作.

但是，要慢慢拍摄同一张照片，数码相机镜头的焦距应该不短吗？焦距的缩短也将增加最小曝光时间值. 不妨与前面的示例进行分析. 35mm胶片的模糊圈为0.03mm，尼康D2x的模糊圈为0.02mm，胶片相机使用300mm镜头，D2x使用200mm镜头. 在同一位置拍摄时，得到的图像是相同的. 这时，两个系数相互抵消.

因此，就曝光时间而言，您只需要关心数码相机“ 35mm等效”的等效焦距即可. 或者只是放心，请使用三脚架. 当然，如果您对二头肌非常有信心，并且愿意挑战经典配方，那么您就自由了.

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