光学系统景深和计算公式

景深、焦距和拍摄距离的关系

弥散圆

在焦点前后各有一个容许弥散圆，这两个弥散圆之间的距离就叫景深(depth of field)，即：在被摄主体(对焦点)前后，其影像仍然有一段清晰范围的，就是景深。换言之，被摄体的前后纵深，呈现在底片面的影象模糊度，都在容许弥散圆的限定范围内。

通常情况下，肉眼分辨率为二千分之一至五千分之一。人眼在明视距离（眼睛正前方30厘米）能够分辨的最小的物体大约为0.125mm。所以，弥散圆放大在7寸照片（这是个常用尺寸）也只能是0.125mm以内，也就是图像对角线长度的1/1730左右。

弥散圆直径的计算

这个1/1730左右的容许弥散圆大小对于任何大小的底片或者CCD都适用，因为它们放大出来的7寸照片，都可以将弥散圆控制在0.125mm。所以蔡斯公司制定的标准就是弥散圆直径=1/1730底片对角线长度。

m是CMOS芯片尺寸，由于历史原因1英寸底为16mm。 例如：1/1.8" 的CMOS允许弥散圆直径是： mm

景深的示意图

超焦距

当远景深被扩大到无穷远时，从焦点到镜头中心的距离即是超焦距（英语：Hyperfocal distance，亦称泛焦距离）；通过将相机对焦在超焦距上可以获得给定f值下的最大景深。让对焦距离超过超焦距并不会使远景深增加（因为它已经被扩展到了无穷远），但这样却会缩短近景深，进而使完整的景深缩小，所以一些摄影师认为这样做会浪费景深。然而，这个结论是基于近处和远处的模糊圆一样大得出的，亦有摄影师认为，远处的物体在照片上较实际尺寸的比例偏小，因此若远处的物体是照片表现的主体，需要保证更小的模糊圆才能让观众感到清晰，因此对焦时超过超焦距靠近无穷远是合理的。 代表镜头的焦距，代表镜头的光圈值，而 代表的特定的胶卷格式 模糊圈的直径，超焦距为可由下式描述：

景深的计算公式

• 光圈直径 > 其中是焦距，是设定的光圈值（2.8，4，5.6等）

• 光学透镜成像公式

• 后物体的成像

• 前物体的成像

• 根据以上六组关系客户得出如下关系

令无穷大，求

将超焦距公式代和关系式即可得到：

此公式对于中长距离和近距离一律适用。例如：将镜头对焦于，代入上式得：

说明 - 镜头光圈 光圈越大，景深越小；光圈越小，景深越大； - 镜头焦距 镜头焦距越长，景深越小；焦距越短，景深越大； - 拍摄距离 距离越远，景深越大；距离越近，景深越小。

参考信息

维基百科：景深 知乎：弥散圆直径计算