關(guān)于鏡頭景深的計算

1键畴、問題背景

在調(diào)試項目的過程中匆绣,我們需要知道所搭配鏡頭的對焦距離驻右、景深范圍是多少,

這屬于基本的項目信息崎淳,很多時候往往就因為忽略了這些小的信息堪夭,而導致一系列問題。

比如之前調(diào)試的一款化妝鏡的設(shè)備拣凹,客戶反饋了一個運動模糊的問題森爽,后面才知道,他搭配模組的景深范圍只要10cm嚣镜,

所以拍攝目標很容易移出景深范圍之外爬迟,而導致出現(xiàn)拍攝模糊。

關(guān)于對焦距離菊匿、景深范圍具體是怎么理解付呕,怎么計算的呢?這是本文要總結(jié)的內(nèi)容跌捆。

2徽职、問題分析

a、在分析景深之前需要了解一下彌散圓疹蛉,以及容許彌散圓的概念

彌散圓活箕,在焦點前后,光線開始聚集和擴散可款,點的影像變成模糊的育韩,形成一個擴大的圓,這個圓就叫做彌散圓闺鲸。

容許彌散圓筋讨,如果彌散圓的直徑大于人眼的鑒別能力,在一定范圍內(nèi)實際影像產(chǎn)生的模糊是不能辨認的摸恍,

這個能辨認的最大彌散圓就稱為容許彌散圓悉罕。

比如,拿人眼的視力來衡量立镶,若大于100度就需要配眼鏡了壁袄。

b、景深計算公式

實際拍攝時 L >> f , 上面的景深公式可化簡為媚媒,△L ≈

所以從公式可知嗜逻,景深范圍和光圈、物距缭召、焦距的關(guān)系是:

1)與光圈數(shù)成正比栈顷,即光圈越大逆日,景深越小萄凤;

2)與物距成正比室抽,即物距越大,景深越大靡努;

3)與焦距成反比坪圾,即焦距越大,景深越谢箅神年;

在攝影中,實際應(yīng)用中通常都是通過調(diào)整光圈行嗤,來控制景深,因物距和焦距會改變構(gòu)圖垛耳。

c栅屏、在項目中的實際應(yīng)用

在實際項目中,我們也不用自己算的堂鲜,只需要讓模組廠提供一個景深表栈雳,

景深表中包含了不同對焦距離,所對應(yīng)的景深范圍缔莲,我們只要根據(jù)我們實際產(chǎn)品的應(yīng)用需求哥纫,

選擇合適的一個對焦距離、景深范圍就可以了痴奏。

也可以用此景深表來計算其他項目的景深范圍蛀骇,表中都附計算公式,

只要輸出 pixel size读拆、EFL(有效焦距)擅憔、Fno(光圈數(shù)),就可以得到此項目的景深表檐晕。

解釋一下景深表中的參數(shù)概念暑诸,及相關(guān)計算公式:

1)pixel size 需要在 sensor datasheet 中去查找

2)EFL(有效焦距)、Fno(光圈數(shù))辟灰,需要在鏡頭的規(guī)格書中去查找

3)彌散圓直徑个榕,是 pixel size x 2,我的理解是這就是容許彌散圓直徑芥喇,根據(jù)奈奎斯特采樣定理西采,

采樣率需大于信號頻率的2倍,才能完整采樣乃坤,所以容許彌散圓直徑就是 pixel size x 2 苛让。

4)入瞳直徑沟蔑,是 f / Fno,就是有效通光孔徑 D狱杰,光圈的計算公式是瘦材,F(xiàn)no = f /D

5)超焦距,指的是當鏡頭對焦在無窮遠時仿畸,景深近景位置到鏡頭的距離食棕。

6)遠景位置,近景位置错沽,遠景位置-近景位置就是景深范圍簿晓,實際計算就是 L- △L1 ,L- △L2 千埃。

7)像距憔儿,根據(jù)高斯公式 1/l +1/l' = 1/f 來計算的, l' = f*l / l -f

8)容許倍數(shù)放可,還不太清楚是什么谒臼。

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