早安，我是葉梓，今天是攝影早自習陪伴大家的第2232天。
最近發現在2144天的時候，星明老師有在攝影早自習裏面分享一個有關景深的知識，他說到影響景深的三要素是：大光圈、長焦距、近距離會導致景深淺，他又補充了一句，說在同等條件下，相機的片幅越小，景深越淺。這句話引起了很大的爭議，我看到很多留言區的同學都在熱烈的討論，那麽今天我們就幹脆來一個理工科的早自習，我們今天就來談一談到底什麽是景深，以及片幅到底是如何影響景深的。
Photo by Gijs Coolen on Unsplash
首先景深這個詞我們可以從兩個方面來了解。第一是從生活經驗上，如果你拍了一張照片，這個焦點處——就是你對焦的那個位置，比如蘋果吧，它更近或更遠的地方模糊了，那我們就把不模糊的部份做個測量，我們就認為這個是在景深範圍內。比如說從那個焦點處往遠5厘米往近4厘米都是清楚的，我們就認為你的景深是9厘米，這個好理解吧？
但是這裏有一個問題，就是當你對焦在一個物體上的時候，其實真正清晰的點永遠只有一個，只有一個距離。比如說你離這個蘋果對焦距離是一米，那麽你可以畫條線，從相機畫到蘋果剛好是一米，然後你再對應這條線90度垂直放置一個平面，這個平面上的所有的點應該都是清楚的，但只要比這個平面更近的或者更遠的物體，哪怕近一點點，一公釐，它也應該會產生一個模糊。這個事情也不難理解，就是你射出一束光，這束光經過一片透鏡給它匯聚起來了，最後匯聚的這個點肯定只有一個，它不可能出現近處遠處都匯聚、都清楚的情況。再說簡單一點吧，我們把光線的兩個邊緣就畫成兩條線，你會發現兩條不平行的直線，它的交叉點永遠只可能有一個點，而不是一段線都粘在一起在交叉。
這樣一說景深好像是個根本不存在的概念，對嗎？真正清晰的地方只有一個嘛，永遠只有一個，不管你用多大的光圈，不管你用多少距離和多大的焦距的鏡頭來拍攝。唉？這個感覺有點接近真相了。其實呢，景深它只是一個方便概念，它不是一個絕對值。我們過去用底片相機的時候，你知道底片的顆粒度又大，解析度又不夠，再加上當時的鏡頭的精細程度也不夠，工藝達不到，所以當時你的照片它本身解析度就非常有限，它的解析力非常有限。那麽如果我焦點附近的東西稍微有一點點的模糊，比如說剛才那個蘋果，近一公釐遠一公釐，或者近一厘米遠一厘米，這個距離內的東西有點模糊了，但是基於底片本身的解析力不夠，它根本顯示不出來這種模糊，那麽我們也會認為它是清楚的。
CRT電視機 圖片來源：pixbay.com
這個就像是你拿著一張非常老舊的照片，那照片只有100萬像素，你怎麽看都覺得就是馬賽克，稍微放大各種不清晰。但如果你把這張照片放到那種老式的帶雪花底的那種 CRT的電視機上去看，那種都還不是純平的，帶點曲面的那種老電視，因為電視本身對解析度顯示能力極其有限，所以透過電視來觀看這張照片的時候，你是不是不能說它是模糊的。
圖片來源網路
所以我們就有了個新的概念，叫做我允許你有一點模糊，而這個模糊在光學上叫做彌散圓，就是不在焦點處，它有點彌散開來了。那一縷光它不是形成了一個點，它是形成了一個小圓，或者你就把它想象成一支毛筆在一個打濕了的宣紙上滴了一滴墨，它暈開了一點點，它按理說這不是清楚的，對吧？但是在當時的解析度的條件下，我們就認為它基本上是清楚的，這個叫做允許彌散圓。你看，我們允許它發生，它即便彌散了，即便模糊了，我們因為觀察不到，所以依然認為它是清楚的，這個時候才有景深的概念。你看，是因為我們有允許彌散圓，才有了景深概念。
那回到剛才那個蘋果的話題，蘋果的後5厘米，前4厘米都是基本清楚的，那是什麽意思呢？就是說後5厘米前4厘米它多少都有點模糊，但是它模糊在當前的技術條件下無法被觀察或者是難以被觀察，我們就認為它是允許彌散圓的範圍內的一種模糊，我們認為這就是景深範圍，景深範圍一共9厘米。
感光元件裏的小像素點 圖片來源：article.pchome.net
好，我們過渡到數位的時代來看看現在的情況。現在的數位相機解析度其實遠遠高於過去的底片的相機，我們在那麽小的一個感光元件裏排列那麽多的像素，對吧？那你有沒有想過一個問題，就是如果我是同等像素的相機，都是2000萬像素，但是這裏面有一台相機它的片幅特別小，比如APS-C片幅的或者M4/3片幅的或者是手機，那麽我的每個像素是不是排列就更緊密一點了，像素的單位面積更小，它和隔壁像素之間的距離也越近。那麽在理想條件下，像素排列的越密，是不是等同於它的解析度會越高呢？註意我說的是同等條件下，這裏面要排除比如說鏡頭的解析力呀，排除比如環境光充沛與否啊，排除所有的可能影響的條件，應該是片幅越小，像素越密的，對吧？像素越密，解析度越高。而解析度越高，我們是不是就越不能容忍模糊了呢？你想啊，過去我們看不太出來那種細小的模糊，但現在像素密度那麽高，那我就可以捕捉一丁點的彌散圓，它不是焦點處，它是焦點遠一點或者近一點的一兩公釐的地方出現的那一點點的模糊被捕捉下來了。這樣一來，我們在這種像素密度高的相機裏面，對允許彌散圓的允許程度的寬容程度就變小了。
你看，現在我們得到了一個非常反常識的結論，就好像是同等像素條件下，感光元件越大，我的單位像素的面積就越大，像素密度就越小，從而導致我們的允許彌散圓越大，景深就會越大一些。反過來說，就是在片幅更小的相機裏面，我們對允許彌散圓越苛刻，所以導致景深精確的測量結果應該是更小一些。
片幅越大，景深越大，片幅越小，景深越小，怎麽聽怎麽是個錯誤的知識點，對吧？它跟我們的真實體驗非常不符合。這又是為什麽呢？其實是因為你少考慮了一個問題，就是等效焦距。真正影響我們使用相機拍攝觀感的其實是鏡頭，對吧？是鏡頭的焦距，尤其是等效焦距。如果你想要站在同樣的距離上有同樣的拍攝感受，那麽你得使用同樣等效焦距的鏡頭。換句話說，不管是用中幅、全片幅還是APS-C片幅、M4/3片幅，你都得使用它們等效焦距為50mm的鏡頭，你拿起來才會覺得這4台相機是同樣的相機，同樣的鏡頭。但是實際上這些等效焦距的鏡頭，光學焦距各不相同。以50mm等效焦距為例，如果你使用富士的中片幅的相機的時候，它的真實的焦距其實是7、80mm的，使用全幅的時候它是50mm的，這個沒問題，使用APS-C片幅的時候是35mm的，而使用M4/3片幅的時候，它的真實光學焦距其實是25mm的。你發現了嗎？你感覺你在用同樣的鏡頭拍照，但實際上你越用片幅大的相機，你用的越是更長焦的鏡頭，而長焦就是會導致景深更淺的一個非常明顯的要素。
所以最後我們就從自己的使用體驗中得到了一個結論，片幅越大的相機景深越淺，背景虛化的越模糊，也就越漂亮，越有浪漫的感覺。而使用比較小的片幅的相機的時候，你會發現好像背景虛化挺費勁的，非得要使用更長焦的鏡頭，更近的距離，更大的光圈，才能達到你身邊朋友用全幅相機拍出來那種背景虛化效果。那麽你現在知道了，這個問題最大的影響其實是出在鏡頭的真實的光學焦距上。
最後讓我們回到故事的最開頭，星明老師當時在攝影早自習裏分享的那個說法到底是對是錯呢？他說在同等條件下，片幅越大，我的景深越大，片幅越小，我的景深越淺，經過剛才我們的分析，我相信你心中已經有答案了。從景深的定義這個角度來講，這句話其實是沒有問題的。尤其是當它所謂的這個同等條件包含了像素相同這一條件時，這句話應該是成立的。我們怎麽證明這件事情呢？你可以拿出手機裏的景深小算盤，大體都能得到同樣的結果。
全片幅相機使用50mm鏡頭，f/2.8，物距2m，總景深0.27公尺
APS-C片幅相機使用50mm鏡頭，f/2.8，物距2m，總景深0.22公尺
你看看這兩張圖，這是星明老師他自己（使用景深小算盤）計算的圖片。第一張是全幅相機，35mm的相機，然後第二張是APS-C片幅的相機。那麽這兩個相機保證它的真實鏡頭焦距都是50mm，光圈是f/2.8，對焦距離是2公尺的時候，前者——片幅更大的全幅相機的總景深是0.27公尺，後者——APS-C片幅相機，片幅更小的相機，它的總景深是0.22公尺，0.27公尺＞0.22公尺。所以實際上片幅越大，它的景深就會越大。
不過，不過，我這裏還要再提供個變量來給你做參考。我們剛才提到景深到底應該如何去定義，它跟允許彌散圓有很大的關系，可是允許這個詞你一聽它就是一個感性的詞匯。我允許你有那麽點模糊，那萬一我苛刻，我不想允許那麽多呢？所以各家廠商對允許彌散圓的定義各不相同。這裏面有一個比較明顯的就是富士，你去看看它的相機裏面手動對焦時的景深刻度，你會發現它所計算出來的景深範圍遠遠小於手機裏的景深小算盤所計算出來的景深範圍，這個就是因為各家廠商自己對允許彌散圓的這個允許程度有所不同。
好，今天我們就先聊到這裏，希望透過今天的分享，能讓大家對景深的概念又有了進一步的認識，大家有更多的聲音問題，依然非常歡迎在底部留言，我會盡力為你解答。
今天是 攝影早自習 陪伴大家的第2242天，我是葉梓，每天早上6:30，微信公眾號以及喜馬拉雅的「 攝影早自習 」欄目，不見不散 。
