凸透镜（普通的相机）成像的参数详解

1、景深

从上图可以看出，草地上面看起来清晰的一段距离就是“景深”。原理上面可以从下图理解：

即理论上面只有处于镜头焦点距离的景物是清晰的，而在焦点前后，光线开始扩散。成像变得模糊，成像点形成一个扩大的圆：弥散圆（circle of confusion），而人眼的分辨能力有限，只有当弥散圆直径大到一定程度，我们才感觉到模糊，比如上图的草地看起来中间一段都是清晰的，这一段“看起来清晰”的距离就是景深（depth of field）

景深的“深，浅”，“大，小”就是指这个距离的“长，短”，影像景深的因素主要有光圈，焦距和拍摄距离，后边会提到，景深有前景深和后景深之分，以及一些计算公式。

2.光圈

如果把相机理解成小孔成像，那么光圈就是小孔的大小，即光圈就是控制光线进入镜头面积的装置，经典的如采用叶片组的方式来实现：

光圈数值分母越大，表示光圈越小，光圈主要有两方面的作用：控制进光量和景深：

进光量：

这个比较容易理解，光圈越大，相同的快门，成像进来的光越多，照片就越亮，反之光圈越小照片就越暗。

景深

如下图可以理解

即光圈越大，景深越小，适合做背景虚化效果，如人像；反之光圈越小，景深越大。

3.快门

之前说光圈可以控制进光量，快门也可以，光圈从空间上限制进光面积来控制进光量，而快门则是从曝光时间上来控制。可以简单地理解为：快门挡在镜头或底片前，平时处于关闭状态，成像时快门打开一段时间再关闭，完成成像，这个快门打开的时间就是快门时间，通常以1/N秒为单位。快门除了可以控制进光量从而影响照片曝光，还可以制造一些特别的拍照效果。

如图子弹穿过灯泡的照片，需要极高的快门速度，而有些照片效果又需要长时间的快门才行，如城市的车流效果：

需要注意的是，当快门时间较长时，相机的抖动可能会造成成像模糊，使用三脚架是不错的选择。

4、焦距

焦距指镜头光学中心（主点）到成像平面的距离，平常说的长焦镜头就是指焦距较大的镜头，焦距是相机的重要参数，对成像有多方面的影像，首先是成像大小和视场角（FOV）；焦距越大，成像越大，FOV越小。

因此，如果想从远距离拍摄野生动物，往往需要采用长焦镜头，而与长焦镜头对应的广角镜头，焦距小，能拍摄较大的场景，如建筑、风景等。

焦距对景深也有影响，通常焦距越大，景深越小，如长焦镜头的景深比较小，而广角镜头的景深都比较大。焦距还影响照片的透视效果，如下图：