長(zhǎng)焦相機(jī)的背景虛化漫談 

 

  天冷了。年老體衰，沒(méi)有勇氣冒著低溫出外玩相機(jī)，蹲在家里做點(diǎn)功課。自以為小有所得，公諸論壇，企望于攝友們有所幫助。

   

背景虛化是人們拍攝特寫照片時(shí)的普遍追求。實(shí)現(xiàn)背景虛化的基本招數(shù)就是那么幾條：光圈大、焦距長(zhǎng)、主題近和背景遠(yuǎn)。多數(shù)攝影愛好者是定性地知道，而未能定量地掌握。單反族，基于硬件的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)背景虛化不存在困難：f/2.8以上鏡頭比比皆是，可以“一招通吃”；而對(duì)于追求“輕松一機(jī)走天下”的廣大非專業(yè)攝影愛好者，在缺失大光圈優(yōu)勢(shì)的前提下，如何用自己的長(zhǎng)焦愛機(jī)實(shí)現(xiàn)背景虛化？只好在焦距、物距和背景上謀求出路了。

 

討論“虛化”，還得從“景深”說(shuō)起。

 

以從拍攝主題到相機(jī)鏡頭的距離（即“物距”）為基準(zhǔn)，分別推后、拉前若干距離，以這個(gè)范圍內(nèi)景物成像保持清晰為界。這個(gè)“成像清晰”的范圍就是所謂“景深”。攝影光學(xué)對(duì)景深有成熟研究結(jié)論。景深受四個(gè)條件制約，它們是：1、鏡頭焦距，2、物距，3、鏡頭的實(shí)際通光口徑（用光圈f / n表示），4，允許彌散圈直徑。具體文章網(wǎng)上不少。其中，個(gè)人認(rèn)為《景深公式與超焦距離公式證明推導(dǎo) 老詹》⁽¹⁾(據(jù)說(shuō)作者是一位臺(tái)灣教師)是準(zhǔn)確并充分的。文章中既有景深公式的完善推演過(guò)程，還有未經(jīng)簡(jiǎn)化的原公式，這是其它文章沒(méi)有的。網(wǎng)上還可以下載免費(fèi)的“攝影計(jì)算器”⁽²⁾,它幾乎包羅了攝影涉及的所有計(jì)算功能，也包括景深計(jì)算。也就是說(shuō)，景深計(jì)算問(wèn)題已經(jīng)定量地解決了。

人們常把景深范圍之外劃歸了“虛化”范圍，把背景虛化等同于景深的否定。網(wǎng)上出現(xiàn)過(guò)大塊文章，羅列了用“自動(dòng)景深計(jì)算器”計(jì)算出來(lái)的25種數(shù)碼相機(jī)的前、后景深數(shù)據(jù)，并據(jù)以將這些相機(jī)“在人像拍攝中的背景虛化能力”評(píng)比了一番⁽³⁾。遺憾的是，按照這套嚴(yán)格計(jì)算得到的數(shù)據(jù)操作，得不到理想的背景虛化效果。

不是 “攝影計(jì)算器”有什么差錯(cuò)。問(wèn)題在于我們的概念不準(zhǔn)確，參數(shù)設(shè)置不當(dāng)。具體就是公式中“允許彌散圈直徑”的取值。

關(guān)于“彌散圓”，請(qǐng)看老詹文中的主圖：

 

攝影，在完成對(duì)拍攝主題（人或物）對(duì)焦后，主題(Lo)的每一個(gè)圖元的散射光經(jīng)過(guò)鏡頭透鏡折射，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)地匯集在相機(jī)的感光平面即成像平面(圖中“底片_q”)上，精確成像。背景和前景中的非主題物(Lof和Lon)則只能分別在成像平面的近側(cè)(p平面)和遠(yuǎn)側(cè)(r平面)精確成像，而在成像平面上留下的是一個(gè)圓斑(u'v')，即“彌散圓”。彌散圓的大小與該物體距主題物的距離成正比例，當(dāng)彌散圓直徑(a)小到等同或近乎人眼能分辨的最小點(diǎn)時(shí)，也就意味著畫面上對(duì)應(yīng)的景物看起來(lái)是清晰的了。這就是景深公式中“允許彌散圓直徑”的取值原則。具體的取值綜合考慮人類視覺(jué)分辨能力、成像面尺寸、鏡頭特征，甚至因研究者的特殊立場(chǎng)而有所不同。就135相機(jī)而言，取 0.03mm是廣泛認(rèn)可的⁽⁴⁾。這也是一般“攝影計(jì)算器”、“自動(dòng)景深計(jì)算器”等的默認(rèn)值。

從0.03mm這個(gè)默認(rèn)值的產(chǎn)生過(guò)程就知道，取這個(gè)值計(jì)算出來(lái)的景深是人眼中圖像清晰度的邊界，從這個(gè)邊界開始向外，彌散圓增大到人眼能夠感知，也就是圖像開始不清晰而已，還談不上“虛”。因此推論：尋求“背景虛化”的起點(diǎn)仍然要用景深公式，不過(guò)要給彌散圓設(shè)定一個(gè)足夠大的值，一個(gè)足以保證背景充分模糊達(dá)到起碼虛化要求的值。

這個(gè)值不象那個(gè)0.03mm那樣，可以從人眼分辨能力推理入手。網(wǎng)上也沒(méi)有標(biāo)注彌散圓參數(shù)的照片?？紤]再三，決定走一條笨笨的路：拍攝出來(lái)直接觀察決定取舍。

老詹的“景深遠(yuǎn)點(diǎn)公式”： Lof = f²*Lo / (f²-a*Lo*n+f*a*n)         ——[公式I]

從上式推導(dǎo)出彌散圓的計(jì)算式：a = f²*(Lo- Lof) / ( Lof*n*(f- Lo) )  ——[公式II] 

                                   ( Lof_景深遠(yuǎn)點(diǎn)；  Lo_物距；  f_焦距；  n_光圈；  a_彌散圓直徑 )

度量放置相機(jī)（FZ35，上三角架)、主題（一幅A4畫，物距2米）和“背景”（粘貼著平行線條圖片的盒子，距相機(jī)2.65米）；以3、5、7、9倍變焦，與焦距對(duì)應(yīng)的最大光圈，點(diǎn)對(duì)焦，開閃光，用投射燈給“背景”補(bǔ)光，2秒自拍，拍了四幅圖片。

查取諸圖片的焦距值（手操作變焦桿極難定準(zhǔn)變焦倍數(shù)），計(jì)算諸圖的彌散圓直徑列如下表：

現(xiàn)在看照片： 這是“道具”：

攝影機(jī)型號(hào):DMC-FZ35 光圈:f/3.2 快門:10/300 感光度ISO:80 焦距:9.8mm 拍照時(shí)間:2009:11:27 13:45:35

第一幅  焦距101mm片(彌散圓直徑0.37mm)的局部。片中的背景圖的清晰程度不如主題，但完全說(shuō)不上“虛化”。而它的“彌散園直徑”0.37mm已經(jīng)是景深允許彌散圓的12倍。

攝影機(jī)型號(hào):DMC-FZ35 光圈:f/3.6 快門:10/400 感光度ISO:80 焦距:18mm 拍照時(shí)間:2009:11:27 14:04:53

第二幅  焦距138mm片的局部，彌散圓直徑0. 7mm，是景深允許彌散圓的20.3倍。背景明顯模糊，不敢言虛。

 

   
攝影機(jī)型號(hào):DMC-FZ35 光圈:f/3.6 快門:10/400 感光度ISO:80 焦距:24.5mm 拍照時(shí)間:2009:11:27 14:05:11

第三幅  焦距196mm片(彌散圓直徑1.41mm)的局部。當(dāng)?shù)闷?#8220;虛”字了。

攝影機(jī)型號(hào):DMC-FZ35 光圈:f/3.7 快門:10/500 感光度ISO:80 焦距:34.9mm 拍照時(shí)間:2009:11:27 14:05:35

第四幅  焦距251mm片(彌散圓直徑2.39mm)的局部，不需要說(shuō)什么了。 

攝影機(jī)型號(hào):DMC-FZ35 光圈:f/3.7 快門:10/600 感光度ISO:80 焦距:44.7mm 拍照時(shí)間:2009:11:27 14:05:55

 

直觀感覺(jué)：彌散圓直徑取值1.2mm,當(dāng)可保證虛化效果。這個(gè)數(shù)值是計(jì)算景深采用的允許彌散圓直徑的四十倍！

顯然并肯定：只要彌散圓直徑取值足夠大，就可以使用老詹先生文中的景深公式或“攝影計(jì)算器”取得可靠的參數(shù)，拍攝出滿意的背景虛化片子了。此時(shí)的“景深公式”也就變成了“背景虛化起點(diǎn)公式”。

我認(rèn)為：除了迄今為止人們常說(shuō)的那個(gè)（景深）“允許彌散圓直徑”，不妨把現(xiàn)在我們?yōu)榻缍ㄌ摶尘捌瘘c(diǎn)的彌散圓直徑命名為（虛化）“必須彌散圓直徑”，并暫取1.2mm作為它的默認(rèn)值。

 

現(xiàn)在讓我們?cè)诖嘶A(chǔ)上，就前邊提到的“光圈大、焦距長(zhǎng)、主題近和背景遠(yuǎn)”做一些探索。

從公式I可知，彌散圓直徑、光圈、焦距、物距及背景距等五個(gè)參數(shù)構(gòu)成一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的，完整的和封閉的圈子，不能分割(數(shù)學(xué)術(shù)語(yǔ)好像叫“共軛”)，其中任意一個(gè)可以并必須由其它四個(gè)決定。具體到本文主題，計(jì)算景深(彌散圓直徑取0.03mm)或背景虛化起點(diǎn)（彌散圓直徑取1.2mm）時(shí)，必須光圈、焦距、物距及背景距等四個(gè)參數(shù)齊備，多一個(gè)無(wú)用，少一個(gè)不行。這個(gè)原則在研判關(guān)于景深/虛化的計(jì)算方法與理論時(shí)，具有一票否決之能。

選常用的人像拍攝參數(shù)：焦距85"150"200"300mm，物距（相機(jī)到人）1.5"2.5"3.5"5M。光圈范圍f/1.4至 f/8，使用“景深遠(yuǎn)點(diǎn)公式”計(jì)算得表二，“光圈越大，虛化越好”得到驗(yàn)證。“當(dāng)需要虛化背景的時(shí)候，首先把光圈開到最大”的做法成立。                

   

增大焦距受到的約束不是相機(jī)的最大焦距而是構(gòu)圖取景，因?yàn)榻咕嘣龃髮?dǎo)致視場(chǎng)寬度收縮⁽⁵⁾。具體的計(jì)算公式十分簡(jiǎn)單：

      W = 36 / f * L        { 視場(chǎng)寬度(米) = 36 / 焦距(mm) * 物距(米)   36——135底片寬，MM  }

也算張表來(lái)看看：

    不退那么遠(yuǎn)行不行？換言之是把12倍以下變焦，或說(shuō)300mm以下焦段用起來(lái)，能不能虛化背景？

取變焦倍數(shù)5至14，物距 3至16米，光圈為各焦距對(duì)應(yīng)的最大，取1.2mm作為“必須彌散圓直徑”，計(jì)算相機(jī)到虛化起點(diǎn)的距離，得下表：         

表四定量地說(shuō)明“大變焦”和“近主題”與背景虛化的關(guān)系：保持“物（主題）距”不變時(shí)，增大焦距使虛化起點(diǎn)向“物”靠攏；這個(gè)靠攏效應(yīng)是隨焦距的增大而遞減的。保持焦距不變時(shí)，增大物距將把虛化起點(diǎn)推向遠(yuǎn)方；這個(gè)推遠(yuǎn)效應(yīng)是隨物距的增大而遞增的。

表三和表四更是具有實(shí)用性的表。綜觀這兩張表可見，在6至10倍變焦區(qū)間，存在若干可以拍得虛化背景半身人像的物距/焦距組合，并非只能更大的變焦配合更遠(yuǎn)的物距拍攝。真正讓長(zhǎng)焦機(jī)束手的是拍攝全身成人，沒(méi)有多少辦法可想。

    從這兩張表直接查取有關(guān)參數(shù)，可以得到與前邊第三幅照片“背景”近似的背景虛化效果。遺憾的是，雖然不用你自己再算，這一大堆數(shù)字還是夠麻煩人的。

那再概栝一下：光圈開到最大，注意拍攝主題以外空間不要太大，讓背景到相機(jī)的距離比拍攝主題距離大一倍以上，基本上可以保證背景虛化。如效果不理想，那就和拍攝主題同步后移，增大與背景的距離——當(dāng)然，這樣操作的可靠性遜于直接查表。

玩外攝時(shí)，主動(dòng)運(yùn)用余地最大的是“背景遠(yuǎn)”。選擇最開闊的環(huán)境，是不會(huì)錯(cuò)的。

備注：

  1、《景深公式與超焦距離公式證明推導(dǎo) 老詹》

鏈接：old.photosharp.com.tw/photo123/dof2/dof2.htm

      2、fcalc.exe   

             鏈接：http://www./soft/1026.html， 

3、《各種相機(jī)在人像拍攝中的背景虛化能力》，

       鏈接：http://itbbs.pconline.com.cn/dc/6461703.html

4、《模糊圓的深度討論》，