画幅越小景深越浅？－摄影早自习第2242天

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早安，我是叶梓，今天是摄影早自习陪伴大家的第2232天。

最近发现在2144天的时候，星明老师有在摄影早自习里面分享一个有关景深的知识，他说到影响景深的三要素是：大光圈、长焦距、近距离会导致景深浅，他又补充了一句，说在同等条件下，相机的画幅越小，景深越浅。这句话引起了很大的争议，我看到很多留言区的同学都在热烈的讨论，那么今天我们就干脆来一个理工科的早自习，我们今天就来谈一谈到底什么是景深，以及画幅到底是如何影响景深的。

Photo by Gijs Coolen on Unsplash

首先景深这个词我们可以从两个方面来了解。第一是从生活经验上，如果你拍了一张照片，这个焦点处——就是你对焦的那个位置，比如苹果吧，它更近或更远的地方模糊了，那我们就把不模糊的部分做个测量，我们就认为这个是在景深范围内。比如说从那个焦点处往远5厘米往近4厘米都是清楚的，我们就认为你的景深是9厘米，这个好理解吧？

但是这里有一个问题，就是当你对焦在一个物体上的时候，其实真正清晰的点永远只有一个，只有一个距离。比如说你离这个苹果对焦距离是一米，那么你可以画条线，从相机画到苹果刚好是一米，然后你再对应这条线90度垂直放置一个平面，这个平面上的所有的点应该都是清楚的，但只要比这个平面更近的或者更远的物体，哪怕近一点点，一毫米，它也应该会产生一个模糊。这个事情也不难理解，就是你射出一束光，这束光经过一片透镜给它汇聚起来了，最后汇聚的这个点肯定只有一个，它不可能出现近处远处都汇聚、都清楚的情况。再说简单一点吧，我们把光线的两个边缘就画成两条线，你会发现两条不平行的直线，它的交叉点永远只可能有一个点，而不是一段线都粘在一起在交叉。

这样一说景深好像是个根本不存在的概念，对吗？真正清晰的地方只有一个嘛，永远只有一个，不管你用多大的光圈，不管你用多少距离和多大的焦距的镜头来拍摄。唉？这个感觉有点接近真相了。其实呢，景深它只是一个方便概念，它不是一个绝对值。我们过去用胶片相机的时候，你知道胶片的颗粒度又大，清晰度又不够，再加上当时的镜头的精细程度也不够，工艺达不到，所以当时你的照片它本身清晰度就非常有限，它的解析力非常有限。那么如果我焦点附近的东西稍微有一点点的模糊，比如说刚才那个苹果，近一毫米远一毫米，或者近一厘米远一厘米，这个距离内的东西有点模糊了，但是基于胶片本身的解析力不够，它根本显示不出来这种模糊，那么我们也会认为它是清楚的。

CRT电视机 图片来源：pixbay.com

这个就像是你拿着一张非常老旧的照片，那照片只有100万像素，你怎么看都觉得就是马赛克，稍微放大各种不清晰。但如果你把这张照片放到那种老式的带雪花底的那种 CRT的电视机上去看，那种都还不是纯平的，带点曲面的那种老电视，因为电视本身对清晰度显示能力极其有限，所以通过电视来观看这张照片的时候，你是不是不能说它是模糊的。

图片来源网络

所以我们就有了个新的概念，叫做我允许你有一点模糊，而这个模糊在光学上叫做弥散圆，就是不在焦点处，它有点弥散开来了。那一缕光它不是形成了一个点，它是形成了一个小圆，或者你就把它想象成一支毛笔在一个打湿了的宣纸上滴了一滴墨，它晕开了一点点，它按理说这不是清楚的，对吧？但是在当时的解析度的条件下，我们就认为它基本上是清楚的，这个叫做允许弥散圆。你看，我们允许它发生，它即便弥散了，即便模糊了，我们因为观察不到，所以依然认为它是清楚的，这个时候才有景深的概念。你看，是因为我们有允许弥散圆，才有了景深概念。

那回到刚才那个苹果的话题，苹果的后5厘米，前4厘米都是基本清楚的，那是什么意思呢？就是说后5厘米前4厘米它多少都有点模糊，但是它模糊在当前的技术条件下无法被观察或者是难以被观察，我们就认为它是允许弥散圆的范围内的一种模糊，我们认为这就是景深范围，景深范围一共9厘米。

感光元件里的小像素点 图片来源：article.pchome.net

好，我们过渡到数码的时代来看看现在的情况。现在的数码相机清晰度其实远远高于过去的胶片的相机，我们在那么小的一个感光元件里排列那么多的像素，对吧？那你有没有想过一个问题，就是如果我是同等像素的相机，都是2000万像素，但是这里面有一台相机它的画幅特别小，比如APS-C画幅的或者M4/3画幅的或者是手机，那么我的每个像素是不是排列就更紧密一点了，像素的单位面积更小，它和隔壁像素之间的距离也越近。那么在理想条件下，像素排列的越密，是不是等同于它的解析度会越高呢？注意我说的是同等条件下，这里面要排除比如说镜头的解析力呀，排除比如环境光充沛与否啊，排除所有的可能影响的条件，应该是画幅越小，像素越密的，对吧？像素越密，解析度越高。而解析度越高，我们是不是就越不能容忍模糊了呢？你想啊，过去我们看不太出来那种细小的模糊，但现在像素密度那么高，那我就可以捕捉一丁点的弥散圆，它不是焦点处，它是焦点远一点或者近一点的一两毫米的地方出现的那一点点的模糊被捕捉下来了。这样一来，我们在这种像素密度高的相机里面，对允许弥散圆的允许程度的宽容程度就变小了。

你看，现在我们得到了一个非常反常识的结论，就好像是同等像素条件下，感光元件越大，我的单位像素的面积就越大，像素密度就越小，从而导致我们的允许弥散圆越大，景深就会越大一些。反过来说，就是在画幅更小的相机里面，我们对允许弥散圆越苛刻，所以导致景深精确的测量结果应该是更小一些。

画幅越大，景深越大，画幅越小，景深越小，怎么听怎么是个错误的知识点，对吧？它跟我们的真实体验非常不符合。这又是为什么呢？其实是因为你少考虑了一个问题，就是等效焦距。真正影响我们使用相机拍摄观感的其实是镜头，对吧？是镜头的焦距，尤其是等效焦距。如果你想要站在同样的距离上有同样的拍摄感受，那么你得使用同样等效焦距的镜头。换句话说，不管是用中幅、全画幅还是APS-C画幅、M4/3画幅，你都得使用它们等效焦距为50mm的镜头，你拿起来才会觉得这4台相机是同样的相机，同样的镜头。但是实际上这些等效焦距的镜头，光学焦距各不相同。以50mm等效焦距为例，如果你使用富士的中画幅的相机的时候，它的真实的焦距其实是7、80mm的，使用全幅的时候它是50mm的，这个没问题，使用APS-C画幅的时候是35mm的，而使用M4/3画幅的时候，它的真实光学焦距其实是25mm的。你发现了吗？你感觉你在用同样的镜头拍照，但实际上你越用画幅大的相机，你用的越是更长焦的镜头，而长焦就是会导致景深更浅的一个非常明显的要素。

所以最后我们就从自己的使用体验中得到了一个结论，画幅越大的相机景深越浅，背景虚化的越模糊，也就越漂亮，越有浪漫的感觉。而使用比较小的画幅的相机的时候，你会发现好像背景虚化挺费劲的，非得要使用更长焦的镜头，更近的距离，更大的光圈，才能达到你身边朋友用全幅相机拍出来那种背景虚化效果。那么你现在知道了，这个问题最大的影响其实是出在镜头的真实的光学焦距上。

最后让我们回到故事的最开头，星明老师当时在摄影早自习里分享的那个说法到底是对是错呢？他说在同等条件下，画幅越大，我的景深越大，画幅越小，我的景深越浅，经过刚才我们的分析，我相信你心中已经有答案了。从景深的定义这个角度来讲，这句话其实是没有问题的。尤其是当它所谓的这个同等条件包含了像素相同这一条件时，这句话应该是成立的。我们怎么证明这件事情呢？你可以拿出手机里的景深计算器，大体都能得到同样的结果。

全画幅相机使用50mm镜头，f/2.8，物距2m，总景深0.27米

APS-C　画幅相机使用50mm镜头，f/2.8，物距2m，总景深0.22米

你看看这两张图，这是星明老师他自己（使用景深计算器）计算的图片。第一张是全幅相机，35mm的相机，然后第二张是APS-C画幅的相机。那么这两个相机保证它的真实镜头焦距都是50mm，光圈是f/2.8，对焦距离是2米的时候，前者——画幅更大的全幅相机的总景深是0.27米，后者——APS-C画幅相机，画幅更小的相机，它的总景深是0.22米，0.27米＞0.22米。所以实际上画幅越大，它的景深就会越大。

不过，不过，我这里还要再提供个变量来给你做参考。我们刚才提到景深到底应该如何去定义，它跟允许弥散圆有很大的关系，可是允许这个词你一听它就是一个感性的词汇。我允许你有那么点模糊，那万一我苛刻，我不想允许那么多呢？所以各家厂商对允许弥散圆的定义各不相同。这里面有一个比较明显的就是富士，你去看看它的相机里面手动对焦时的景深刻度，你会发现它所计算出来的景深范围远远小于手机里的景深计算器所计算出来的景深范围，这个就是因为各家厂商自己对允许弥散圆的这个允许程度有所不同。

好，今天我们就先聊到这里，希望通过今天的分享，能让大家对景深的概念又有了进一步的认识，大家有更多的声音问题，依然非常欢迎在底部留言，我会尽力为你解答。

今天是摄影早自习陪伴大家的第2242天，我是叶梓，每天早上6:30，微信公众号以及喜马拉雅的“摄影早自习”栏目，不见不散。