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景深與超焦距計算器|近端、遠端及可接受清晰範圍

景深與超焦距計算器

這項計算器使用簡化薄透鏡模型,估算符合指定可接受清晰度準則的物距範圍。輸入包括焦距、光圈 f 值、對焦距離及彌散圓直徑。結果是規劃估算,不是特定鏡頭、感光元件、輸出尺寸或觀看者的實測清晰度。

選擇感光元件格式會帶入慣用彌散圓值。選擇自訂時,工具使用以毫米輸入的數值。感光元件格式只透過這項準則影響結果,不會另外改變光學公式。

方法與公式

所有距離會先換成毫米。焦距為 f、光圈值為 N、彌散圓為 c、對焦距離為 s 時,超焦距如下。

H = f² ÷ (N × c) + f

可接受清晰範圍的近端如下。

Dnear = H × s ÷ (H + s − f)

H − s + f 大於零時,遠端如下。

Dfar = H × s ÷ (H − s + f)

遠端分母等於或小於零時,畫面會把遠端與總景深顯示為無限遠。其他情況下,總景深等於 Dfar − Dnear

完整算例

使用 50 mm 鏡頭、f/2.8 光圈、對焦在 2 m,並採用 0.03 mm 彌散圓時,公式得到 29.81 m 超焦距。

近端約為 1.88 m,遠端約為 2.14 m,取整後總景深約為 0.26 m。物體稍微越過這些數字時,不會突然從完全清晰變成無法使用。邊界來自所選模糊準則。

結果如何解讀

近端和遠端代表模型中的離焦模糊達到指定彌散圓直徑之處。彌散圓越小,清晰度標準越嚴格,報告範圍通常越短。縮小光圈或增加對焦距離通常會擴大範圍,但仍受模型假設和繞射取捨限制。

超焦距是在指定焦距、光圈值與彌散圓下,使遠端到達無限遠的對焦設定。它不能保證從一半超焦距到地平線的每個細節,在所有輸出方式中都同樣清晰。

光學與實務限制

  • 彌散圓是觀看和輸出假設,不是感光元件固定常數。輸出尺寸、觀看距離、視力、解析度、銳化及創作標準都可能需要不同數值。
  • 薄透鏡公式沒有涵蓋瞳孔倍率、對焦呼吸、像場彎曲、像差、繞射、相機震動、主體移動及製造商距離刻度誤差。
  • 微距和近距離拍攝可能需要納入放大率的公式。本工具會拒絕等於或短於輸入焦距的對焦距離,但它不是微距計算器。
  • 關鍵影像應使用實際相機、鏡頭、輸出尺寸與預定觀看條件確認對焦。

資料來源

編輯紀錄

本文由 SoupCalc 編輯團隊撰寫並核對光學模型。單位一致性、薄透鏡公式、無限遠處理、彌散圓假設及 50 mm 算例已依目前實作測試。最後複核日期為 2026 年 8 月 10 日。在全部核准語言版本通過審核前,本頁不會開放索引或廣告。