图像深度差与模糊度的关系

焦点(focus)

    平行光线射入凸透镜时,理想镜头将所有的光线聚集在一点,这个点,就叫做焦点,焦点和镜片光学中心的距离叫做焦距。过焦点后光线继续以锥状发散开来:
图像深度差与模糊度的关系
凸透镜的成像公式是:1/u+1/v=1/ f
其中,u指物距,即物体到透镜组中心的距离;v指像距,即成像至中心的距离;f指焦距。

弥散圆(Circle of Confusion)

在焦点前后,光线从聚集到扩散,点的影象从圆到点(焦点),继而有扩散到圆,这个焦点前面和后面的圆就叫做弥散圆:
图像深度差与模糊度的关系
    如果此圆形足够小,肉眼依然可被视为点的成像。这个可以被接受的最大直径被称为容许弥散圆直径δ (Permissible circle of confusion)。

景深 (Depth of field)

    在对焦时,通过镜头将在焦平面上清晰成像,而对焦点的前景和后景也在焦平面成像,只要它们成像的弥散圆等于或小于容许弥散圆直径,我们将认为是清晰的,这样影像就有一个的清晰的区间,这就是景深:
图像深度差与模糊度的关系
    从以上可知道,在焦点前后各有一个容许弥散圆,这两个弥散圆之间的距离我们称呼它叫焦深,它和景深是相对应的。所谓景深即:在被摄主体(对焦点)前后,其影像具有的一段清晰范围,这范围内的景物在焦平面上成像,都在容许弥散圆的限定范围内。
景深是随镜头的焦距、光圈值、对焦距离的不同而变化。一般来说:
(1) 焦距短,景深大
(2) 对焦点离远,景深大
(3) 光圈小,景深大
图像深度差与模糊度的关系
以拍摄者为基准,从对焦点到近点的清晰范围叫前景深,从对焦点到远点的清晰范围叫后景深。

深度差与弥散圆直径关系

图像深度差与模糊度的关系
可以看出后景深 > 前景深。
对前景深公式变换有:
图像深度差与模糊度的关系
当前景深深度差趋近L时,弥散圆直径无限大:
图像深度差与模糊度的关系
对后景深公式变换有:
图像深度差与模糊度的关系
图像深度差与模糊度的关系
图像深度差与模糊度的关系

参考链接

https://www.sohu.com/a/202227755_712214