景深与超焦距
这个计算器在简化薄透镜模型中,估算符合所选可接受清晰度标准的物距范围。输入包括焦距、光圈系数、对焦距离和弥散圆直径。结果用于拍摄规划,不是对某个镜头、传感器、印刷品或观看者的实测结果。
选择传感器格式会填入一个常用弥散圆值,选择自定义则使用以毫米输入的数值。传感器格式只通过这个清晰度标准参与计算,不会独立改变光学关系。
计算方法和公式
所有内部距离先换算成毫米。设焦距为 f,光圈系数为 N,弥散圆为 c,对焦距离为 s,超焦距为
H = f² ÷(N × c)+ f
可接受清晰范围的近端为
Dnear = H × s ÷(H + s − f)
当 H − s + f 大于零时,远端为
Dfar = H × s ÷(H − s + f)
如果这个分母等于或小于零,页面会把远端和总景深显示为无穷远。其他情况下,总景深为 Dfar − Dnear。
完整示例
使用 50 mm 镜头、f/2.8 光圈,对焦在 2 m,弥散圆取 0.03 mm。公式得到的超焦距为 29.81 m。
近端为 1.88 m,远端为 2.14 m,取整后的总景深约为 0.26 m。刚好位于这些数值内外的物体不会突然从完美清晰变成无法使用的模糊,边界只代表所选模糊标准。
如何理解结果
近端和远端表示在模型中,离焦模糊达到所选弥散圆直径的位置。弥散圆越小,清晰度标准越严格,报告范围通常越窄。缩小光圈或增加对焦距离通常会扩大范围,同时仍受模型和衍射权衡限制。
超焦距是给定 f、N 和 c 时,使远端达到无穷远的对焦设置。它不能保证从一半超焦距到地平线的每个细节,在所有输出中都同样清晰。
光学和使用限制
- 弥散圆是观看条件和输出方式的假设,不是传感器固有常数。印刷尺寸、观看距离、视力、分辨率、锐化和创作标准都可能要求不同数值
- 薄透镜方程没有包含瞳孔放大率、对焦呼吸、像场弯曲、像差、衍射、相机移动、主体移动和厂家距离刻度公差
- 微距和近距离拍摄可能需要考虑放大率的方程。程序会拒绝等于或小于焦距的对焦距离,但它不是微距计算器
- 关键对焦应使用实际相机、镜头、输出尺寸和预定观看条件验证
资料来源
- ZEISS Lenspire 景深与手动对焦说明,用于核对可接受清晰度、景深和超焦距对焦的光学解释。
- 尼康景深理解指南,用于核对光圈、焦距和对焦距离的实际影响。
编辑记录
- 作者为 SoupCalc 编辑团队
- 方法复核由 SoupCalc 光学与工程审查完成
- 最后复核日期为 2026 年 8 月 10 日
- 复核范围包括单位一致性、薄透镜方程、无穷远处理、弥散圆假设和示例复算