關於景深,這是你需要深入瞭解的乾貨,開啟你的影像語言之門

瘋攝     2021年09月27日

前言

當我們在欣賞一些攝影作品時,你是否曾問過自己這些問題:

為什麼有些照片主體非常清晰,而前景和背景卻很模糊?

是什麼原因導致了這種清晰與模糊並存的視覺效果?

我們拍照時,為什麼向前靠得越近,拍出的背景就會越模糊?

為什麼光圈調得越大,背景的虛化程度就越高?

改變鏡頭焦距將會如何影響成像的視覺效果?

其實,這一連串的問題的核心都指向同一個關鍵詞——景深。只要我們理解透徹這個概念,上述問題便迎刃而解。

「景深」畢竟屬於進階級的攝影專業術語,要理解掌握需要一些必要的基礎知識。但是,如果面向的是眾多入門攝影愛好者,如何才能更加通俗易懂地向他們科普這個概念呢?這便是小編今天想跟大家細聊的一個有趣話題。

一、什麼是景深?

所謂「景深」(Depth of Field,簡稱DOF),是指被聚焦主體前後的、可接受的銳焦(sharp focus)範圍。說白了就是,主體(即焦點所在位置)的前方至後方之間的清晰範圍。

我們舉個例子。如圖1-1,有三支鉛筆A、B、C,B為焦點所在位置(即相機的對焦點),A和C分別位於B的兩側(以圖片的視角是上和下)且A、C以外的區域均已模糊,則AC之間的距離為鉛筆B的景深距離。

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圖1-1。Photo by Oscar Durand.

若上面這個「縱深視角」不太好理解,那我們可以切換到另一個更加直白明了的觀察視角——橫向剖面圖。

如圖1-2,場景A為「窄景深」,指相對拍攝者而言,焦點前後的清晰範圍較窄,相機至動物之間的部分、遠處的山和近處的樹木都處於模糊的狀態;而場景B則為「寬景深」,動物前後的清晰範圍變得寬了許多,除了距離相機較近的部分區域比較模糊,其餘都清晰可見。至於導致兩個場景出現差異的原因,此處按下不表,後文會有詳述。

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圖1-2

理論上而言,只有處於焦點或焦平面(焦點所在平面)的物體才會最銳利、最清晰,其餘都會變得模糊,只是表現程度不同而已。然而,人眼並沒有那麼高的解析度,無法做到如光學儀器般精準、細膩,對「模糊」和「清晰」之間的識別和界定會相對寬容。因此,在人眼看來,一些焦外的物體依然可以在視覺上顯得很清晰。

事實上,我們在談論「景深」的時候,並不在乎它的具體數值,畢竟糾結於此並無實際意義,我們討論更多的是清晰範圍的大小:若主體前後的清晰範圍很大,則謂之「深景深」,反之則為「淺景深」。

下面分別以兩張實拍照片為例。

如圖1-3,從近景的波紋,到中景的礁石、沙灘,再到遠景中的雲層、山巒,都在可以接受的清晰範圍之內。沙灘、海水、遠山、天空、太陽,這些都是我們欣賞風景時目之所及的意象。深景深可融入非常多的表現元素,宜表現場景的開闊、遼遠等。

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圖1-3

再來看一張「淺景深」的照片。如圖1-4:

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圖1-4

顯而易見,近處的樹枝和花朵皆清晰可見,而背景中的遠山、燈光、塔則幾乎完全虛化,莫辨其形。淺景深多用於特寫鏡頭,善於強調、突現主體。

由此可見,景深的深淺並無好壞之分,因主題刻畫、表達理念而異。

既然景深可以變化,那我們不禁要問:

有哪些因素可以影響景深大小呢?

二、影響景深的因素

其中在談及光圈與景深的關係時,便提到了有關景深的計算公式:

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其中,u為鏡頭至拍攝主體間的距離,N為光圈係數(亦即相機顯示的光圈值),C為瀰散圓大小,f為鏡頭焦距。

我們不必理會這個公式是怎麼推導出來的,也不用去背。我們只需要知道,有那麼幾個因素可以影響景深大小:鏡頭與主體間的距離、光圈大小和鏡頭焦距。

下面,我們其拆解,探討各自與景深間的具體關係。

2.1 鏡頭與主體間的距離

現以一枚50mm定焦鏡頭和一台全畫幅機身作為測試器材,分別以f/2.0、f/4.0、f/6.0、f/8.0的光圈值,以不同的距離拍攝,並分別記錄各自測量的景深,如圖2-1所示:

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圖2-1

可見,無論以何種光圈值,當鏡頭與主體間的距離增大時,景深亦隨之增大,景深與距離構成的函數曲線的斜率亦隨之增大,而且這種增長還是指數級的。

實驗結果與我們的日常拍攝體驗完全一致,比如:

當我們在拍攝微距時,此時鏡頭與被攝體(焦點所在位置)間的距離很小,故照片景深通常非常淺;相反,當我們拍攝風光時,此時鏡頭往往距離風景(如高山、江河)非常遠,故照片景深非常深。

2.2 光圈大小

我們平常所說的「光圈」(aperture),默認指的是「光圈大小」,映射到鏡頭上的物理組件,實際上就是指「鏡頭孔徑的大小」(但不等於鏡桶直徑)。鏡頭光圈的大小由聯動設計的虹膜葉片裝置控制,與光圈值成反比,即光圈值越大,光圈越小。如圖2-2所示:

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圖2-2

如果問「光圈與景深有什麼關係?」,很多人可能會覺得陌生,一時答不上來;但若問「光圈與背景虛化有什麼關係」,相信很多讀者會頓覺親切許多,因為稍微有接觸過攝影的人都知道一個規律:

光圈開得越大,主體的背景便越容易產生虛化。

虛化意味著景深淺。換言之,光圈越大,主體以外的物體越模糊,照片景深越淺,亦即景深距離越小。如圖2-3所示:

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圖2-3

由此可見,光圈孔徑的大小與景深成反比關係。

若深入思考,問題還能更進一步:

為什麼會出現這樣的反比關係呢?

我們來看下鏡頭光路折射的剖面圖,或許就能找到答案。

現有三個點光源(編號為1、2、3)位於鏡頭前,其中1和3位於鏡頭焦點之外,且1與鏡頭的距離較3遠,2位於焦內且位於光軸上。當光圈全開時,三點成像如圖2-4所示[1]:

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圖2-4

可見,1和3的成像比點2看起來要大許多,原因是,1和3不在鏡頭焦平面內,透鏡折射後形成的錐形光並未能在平面上聚焦,而是形成了一個邊緣模糊、比實際尺寸要大許多的圓——這便是瀰散圓(circle of confusion)。在光圈不變的情況下,瀰散圓的大小跟物體與鏡頭的距離、物體與焦平面的距離有關。

來看另一種場景。

當光圈收縮時,投射在像面上的入射光變得更聚集、狹長,光錐的夾角收窄,故焦外兩點的成像變得更小、更清晰,瀰散圓變得更小,景深變大。如圖2-5所示:

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圖2-5

這便是光圈改變時景深也會隨之變化的主要原因。光圈與景深的關係,本質上是由光在透鏡中的折射規律所決定的。

2.3 鏡頭焦距

除了光圈,拍攝時所用的焦距也是影響景深的一個非常重要的因素。

現有三支鏡頭,最大焦距分別為50mm、85mm和200mm,以相同的位置、相同的光圈(f/2)分別以各自最大的焦距拍攝,請問它們所拍照片的景深大小應如何排序?

影像君相信,對於大多數攝影愛好者而言,這絕對是一個毫無難度的問題,即使他們未必有玩過上述三個焦段的鏡頭。

答案顯而易見:

三支鏡頭的成像景深從大到小的排序為:50mm>85mm>200mm。

看圖可能更加直觀易懂,如圖2-6所示:

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圖2-6。Photo via photographytalk

換言之,焦距越大的鏡頭,其「壓縮景深」的能力也越強,獲得淺景深的虛化效果也越容易。如果你喜歡通過背景虛化(淺景深)的方式突出主體,除了前文提及的減小拍攝距離和增大光圈之外,若條件允許,你還可以使用長焦鏡頭。

那麼,問題來了:

為什麼拍攝焦距越長,景深會越淺呢?

我們知道,根據焦距範圍的不同,鏡頭大致可分為超廣角、廣角、普通、中遠攝、遠攝影和超遠攝等6種。無論何款鏡頭,它們都有一個共同的物理特性:

焦距越大,對主體的放大能力越強,拍攝視角越小,反之亦然。

如圖2-7所示:

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圖2-7。Photo via vetorstock

在圖中可見,50mm、85mm和200mm分別處於普通、中遠攝和遠攝的焦段,它們除了鏡頭視角相去甚遠,放大倍率也存在天壤之別。用通俗點的話說就是,在相同的拍攝位置,焦距越大,越有能力將更遠的物體「拉近距離」(zoom in)來拍攝,效果等同於壓縮了鏡頭與主體間的物理距離,感覺就像是「相機湊得更近了」。

因此,拍攝焦距越大,獲得的景深越小,焦外物體越容易虛化(模糊)。

2.4 傳感器大小

很多人都知道,相機傳感器(感光元件)大小會影響相機的寬容度和抑噪能力,但很少人知道,它還會影響景深。

相機傳感器有各種各樣的尺寸,大家比較熟悉的有APS-C、4/3系統、全畫幅、中畫幅等。在同等條件下,傳感器尺寸會直接影響相機的拍攝視野(angle of view)。若鏡頭焦距不變,傳感器越大,它捕捉的視野便越寬廣。

如圖2-8,全畫幅可以比APS-C畫幅容納更多的風景:

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圖2-8

為了研究不同尺寸的傳感器在相同焦距時的成像景深,需要進行焦距轉換,於是便有了「35mm等效焦距」這個概念。此概念源於膠片時代,當時一格主流菲林的寬度為35mm。

等效焦距與拍攝焦距的關係是:

等效焦距=拍攝焦距 x 裁切係數

此處引出了另一個相關參數——裁切係數(crop factor)。

所謂「裁切係數」,又稱「焦距轉換係數」,是指以全畫幅傳感器為基準(係數為1),其對角線長度與其餘傳感器的比值。全畫幅傳感器的尺寸為36mm x 24mm,大概相當於一格35mm菲林,這也是「全畫幅」(full frame)命名的由來。

圖2-9為各種傳感器的尺寸及其裁切係數:

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圖2-9

由上圖可見,傳感器越小,裁切係數越大。換言之,在拍攝焦距和距離不變的情況下,傳感器越小,其等效焦距越大。而更大的等效焦距,換來的是更窄的視野。

舉個例子。一支50mm的定焦鏡頭在同一位置拍攝人像,若裝在全畫幅機身上,其拍攝焦距即為50mm,可拍到上半身人像;而若在APS-C(係數為1.6)的機身上使用,其實際拍攝焦距變成了50mm x 1.6=80mm,此時只能拍攝到人物的頭部。如圖2-10所示(其中紅框為全畫幅視野,藍框為APS-C視野):

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圖2-10,Photo by Rama。

換言之,在拍攝距離相同的情況下,50mm的定焦鏡頭在APS-C的機身上獲得了相當於80mm的拍攝視野。

說到這裡,或許有人會問:

既然獲得了較大的等效焦距,那麼是否意味著同時獲得了更淺的景深呢?

答案:不是。

來看一組對比圖。將一支120mm的鏡頭分別安裝在全畫幅機身和裁切係數為1.6的機身上,以相同的設置和距離拍攝,局部放大後對比兩者的景深[2],如圖2-11所示:

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圖2-11,Photo by Nando Harmsen

對比後發現,兩者景深基本一致。說白了就是,晶片小的相機雖然獲得了「感覺離主體更近」的視野,但景深卻並未改變,或者說改變的差異並不明顯。

如果換個角度看,在APS-C機身上,192mm(120mm x 1.6)的等效焦距才獲得了與全畫幅的120mm基本相同的景深,亦即,傳感器越小,景深越深,反之亦然。由此可見,更大的傳感器才能獲得更淺的景深,才更容易產生虛化。

對於許多迷戀淺景深的攝影愛好者而言,這樣的結果無疑是令人失望的,因為更大的傳感器意味著更貴的價格。

三、景深在攝影中的應用

理解了「景深」的概念及其影響因素之後,我們方能更好地掌握它,並結合需求,付諸實踐。

通過上文,我們已經知道,景深所呈現的視覺效果無非就兩種:

景深愈淺,則焦外愈模糊;景深愈深,則焦外愈清晰。

對應至攝影類別中,需陪體與主體皆清晰呈現者,非風光攝影與建築攝影莫屬。它們擅於利用較深的景深,或表現山河的遼闊與深邃(如圖3-1):

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圖3-1,風光攝影

或突顯建築的細節與質感(如圖3-2):

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圖3-2,建築攝影

而需要焦外模糊以突出主體者,莫如人像攝影、花卉攝影、寵物攝影等。此類攝影通常喜用淺景深表現主次,細膩柔和的焦外虛化,傳遞親近、和諧、閒適之感。

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圖3-3,花卉攝影

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圖3-4寵物攝影

當然,此處所舉數例僅為應用頻次高的典型案例,並非絕對。風光攝影和建築攝影也不排斥「淺景深」,正如人像攝影、花卉攝影、寵物攝影也不拒絕「深景深」一樣。攝影需要一些形式,但不能拘泥於形式,否則將難以推陳出新。

結語

縱觀全文,影像君向大家詳細介紹了「景深」這個概念,結合實例講解了何為「深景深」和「淺景深」。接著,又拆解並詳述了幾個影響景深的關鍵因素:

(1)鏡頭與主體間的距離;

(2)光圈大小;

(3)鏡頭焦距;

(4)傳感器尺寸。

通過改變這些影響因子,滿足景深的個性化需求,讓景深為我所用。

此時,我們再回看開篇的那些問題,是否已經胸有成竹了呢?

景深,既可以很簡單,又可以很複雜。它有如一把鑰匙,為我們開啟了通往影像語言的一道大門。

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