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攝像頭景深的測量方法

攝像頭景深的測量方法
作者↟╃│：賽麥吉瀏覽次數↟╃│：2071 發表時間↟╃│：2018-02-28
景深定義↟╃│：經常我們在拍照的過程中會發現│✘│•▩，對焦之後│✘│•▩，前後空間的位置存在一定距離是可以被拍清楚的│✘│•▩，當我們調節光圈大小和焦距或者改變拍攝距離的時候│✘│•▩，可看清晰的前後距離在發生變化│✘│•▩，通常稱這種前後清晰的距離叫做景深·│▩。

光圈·✘☁╃│、鏡頭·✘☁╃│、及拍攝物的距離是影響景深的重要因素↟╃│：
1·✘☁╃│、光圈越大（光圈值f越小）景深越淺│✘│•▩，光圈越小（光圈值f越大）景深越深·│▩。
2·✘☁╃│、鏡頭焦距越長景深越淺·✘☁╃│、反之景深越深·│▩。
3·✘☁╃│、主體越近│✘│•▩，景深越淺│✘│•▩，主體越遠│✘│•▩，景深越深·│▩。
從公式可以看出│✘│•▩，後景深 > 前景深·│▩。
(1)·✘☁╃│、鏡頭光圈↟╃│：
光圈越大│✘│•▩，景深越淺；光圈越小│✘│•▩，景深越深；
(2)·✘☁╃│、鏡頭焦距↟╃│：
鏡頭焦距越長│✘│•▩，景深越淺；焦距越短│✘│•▩，景深越深；
(3)·✘☁╃│、主體與背景距離↟╃│：
距離越遠│✘│•▩，景深越深；距離越近│✘│•▩，景深越淺；
(4)·✘☁╃│、主體與鏡頭距離↟╃│：
距離越遠│✘│•▩，景深越淺；距離越近（不能小於最小拍攝距離）│✘│•▩，景深越深·│▩。
在進行拍攝時│✘│•▩，調節相機鏡頭│✘│•▩，使距離相機一定距離的景物清晰成像的過程│✘│•▩，叫做對焦│✘│•▩，那個景物所在的點│✘│•▩，稱為對焦點│✘│•▩，因為“清晰”並不是一種絕對的概念│✘│•▩，所以│✘│•▩，對焦點前（靠近相機）·✘☁╃│、後一定距離內的景物的成像都可以是清晰的│✘│•▩，這個前後範圍的總和│✘│•▩，就叫做景深│✘│•▩，意思是隻要在這個範圍之內的景物│✘│•▩，都能清楚地拍攝到·│▩。景深的大小│✘│•▩，首先與鏡頭焦距有關│✘│•▩，焦距長的鏡頭│✘│•▩，景深小│✘│•▩，焦距短的鏡頭景深大·│▩。其次│✘│•▩，景深與光圈有關│✘│•▩，光圈越小（數值越大│✘│•▩，例如f16的光圈比f11的光圈小）│✘│•▩，景深就越大；光圈越大（數值越小│✘│•▩，例如f2.8的光圈大於f5.6）景深就越小·│▩。其次│✘│•▩，前景深小於後景深│✘│•▩，也就是說│✘│•▩，精確對焦之後│✘│•▩，對焦點前面只有很短一點距離內的景物能清晰成像│✘│•▩，而對焦點後面很長一段距離內的景物│✘│•▩，都是清晰的·│▩。
能同時被眼看清楚的空間深度稱為眼的成像空間深度│✘│•▩，即是景深·│▩。

δ——容許彌散圓直徑
F——鏡頭的拍攝光圈值
f——鏡頭焦距
L——對焦距離
ΔL1——前景深
ΔL2——後景深
ΔL——景深
前景深ΔL1=FδL^2/（f^2+FδL）
後景深ΔL2=FδL^2/（f^2-FδL）
景深ΔL=ΔL1+ΔL2=（2f^2FδL^2）/（f^4-F^2δ^2L^2）
從公式(1)和(2)可以看出│✘│•▩，後景深>前景深·│▩。
由景深計算公式可以看出│✘│•▩，景深與鏡頭使用光圈·✘☁╃│、鏡頭焦距·✘☁╃│、拍攝距離以及對像質的要求(表現為對容許彌散圓的大小)有關·│▩。這些主要因素對景深的影響如下(假定其他的條件都不改變)↟╃│：
(1)·✘☁╃│、鏡頭光圈↟╃│：光圈越大│✘│•▩，即光圈值(F)越小│✘│•▩，景深越小；光圈越小│✘│•▩，即光圈值(F)越大│✘│•▩，景深越大；
(2)·✘☁╃│、鏡頭焦距↟╃│：鏡頭焦距越長│✘│•▩，景深越小；焦距越短│✘│•▩，景深越大；
(3)·✘☁╃│、拍攝距離↟╃│：距離越遠│✘│•▩，景深越大；距離越近│✘│•▩，景深越小·│▩。

景深有特定的公式來計算│✘│•▩，但是實際上的景深效果是多少呢│✘│•▩，我們需要引入景深的測量方法·│▩。我們需要準備被測試的相機·✘☁╃│、測試標靶一般選擇（ISO12233 ）│✘│•▩，同時需要準備用於攝像頭測試的標準光源箱·│▩。
第一步↟╃│：我們需要把相機固定在可移動的支架上│✘│•▩，標定好相機到測試圖卡的距離·│▩。
第二步↟╃│：調節好相機垂直對準圖卡中心│✘│•▩，讓影象滿屏充滿整個畫幅│✘│•▩，定好焦拍攝│✘│•▩，得到一張標準對焦的圖片│✘│•▩，這種圖片肯定是非常清晰的│✘│•▩，比如我們可以讀到1000線·│▩。
第三步↟╃│：相機在垂直的方向上往前移動一個距離│✘│•▩，不改變任何引數│✘│•▩，拍一張│✘│•▩，再移動一個距離再拍一張·│▩。
第四步↟╃│：回到最初的拍攝距離│✘│•▩，相機在垂直的方向上往後移動一個距離│✘│•▩，在不改變引數的情況下│✘│•▩，再次拍攝│✘│•▩，多移動幾次在拍攝幾次·│▩。
最後我們得到一系列的iso12233的圖片│✘│•▩，從清晰到不清晰│✘│•▩，每張照片對應一個距離│✘│•▩，我們整合之後就可以得出│✘│•▩，在此設定下的相機的景深了·│▩。
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