数码相机与光学相机成像景深的差别
数码与整机
数码相机现在已经应用得相当普遍了，原先它们只是专业新闻工作者手中的工具，现在已经成为大众用户可以接受的消费品。随着大家使用经验的增加，一定也发现数码相机(如不专门指出，本文所指的数码相机均是指10000元以内的民用非专业数码相机)获得的照片与传统的胶片相机(也就是大家常说的135相机、35mm相机)有一些不同，具体有那些差别呢？造成这些差别的原因是什么？如何改变这一情况呢？下面我们就来一起探讨一下。
一、景深的概念
这次我们来谈一谈数码相机与传统相机在成像景深方面的差别(见（图1）)。我们都有过这样的感觉：当你眼睛注视近处的一个目标时，远处的景物就会模糊不清，当你把目光转向远处的物体时，近处那个物体的细节你就无法分辨了。这就是凸透镜成像存在的清晰范围问题，这一点可以通过中学时学过的物理公式方便地计算出来，物距不同，像距也会不同，因此在人的眼睛注视远处物体时，近处物体在眼睛里所成的像就会是模糊的。相机的镜头和眼睛的原理相同，也存在远近物体成像清晰程度不同(指在像距不变时)的现象。这种现象并不影响拍摄，反而恰恰造就了摄影的基本原则──做减法。你可以把镜头内不打算表现的无关物体削弱，而突出你想表现的主体，例如你要拍摄一个PLMM，你肯定想把MM的脸庞表现得清清楚楚，而把背后杂乱的背景尽量模糊掉，这时候你就要利用成像原理，把镜头的焦点准确地调节到MM的眼睛上，这样她身后的背景就会因为物距的差别而无法清晰成像，观看这张照片的人也就能够一眼被照片上最清晰的部分所吸引而不会注意到模糊不清的背景，一张成功的人像作品也就诞生了。
但是并不是所有的相机都能够达到这种效果，稍稍远离焦点一点点的物体就会变得模糊，而有些相机即便是比焦点远两三倍的物体仍然清清楚楚，这就产生了我们今天要讲的概念──景深。简单说来，景深就是焦点前后仍然能够保持清晰的范围，在拍摄不同照片时，有时候需要把远近不同的物体都清楚表现出来(例如拍风景)，这时候需要很大的景深；有时候又需要把清晰范围控制在一个比较窄的区域(例如我们刚才拍MM的例子)，这时候就需要比较小的景深(又称浅景深效果)。
很多对摄影有初步了解的朋友都知道如何控制景深，例如增大光圈、拉长焦距、缩短拍摄对象与相机之间的距离(即物距)均可以缩小景深，反之则可以增大景深，但是却没有注意到相机底片面积对景深造成的影响。
二、景深的计算
景深是可以通过公式计算出来的，然而计算公式有些复杂，通常是使用一个专用的软件fcalc来计算。
(fcalc下载地址：http://www.tangentsoft.net/fcalc/fcalc-setup.EXE)
该软件需要输入的参数除了很多人都知道的光圈、焦距、物距以外，还有一个参数：弥散圆直径(CoC，Circle of Confusion)。这个名词看起来的确让人很头大，但是计算方法很简单：将成像区域(对于传统相机来说是底片，对数码相机来说是CCD)的对角线长度(以毫米为单位)除以1730即可。例如135相机的底片为24mm×35mm，对角线长度约为44mm，这样135相机的CoC值就是0.0254；数码相机的CCD尺寸是少呢？对角线长度又是多少？这个问题看似简单，实际上却有点玄妙。
三、CCD尺寸的计算
我们经常见到数码相机生产厂商在产品的规格表内列出：“该相机采用了2/3英寸CCD，有效像素500万……”在这里，你得到了一个数字：2/3英寸，也就是大约17mm。可是这个17mm到底是指CCD的长度、宽度，或是对角线长度呢？实在令人迷惑。我们从规格表中还可以得到一些数字：“该相机镜头焦距为7.1mm~21.4mm，相当于135相机的28mm~85mm……”，这是一个很有用的信息，从中我们可以揭开数码相机CCD尺寸的秘密。我们知道，数码相机的镜头焦距换算为135相机焦距的目的是为了方便大家比较该镜头的视角范围，其所谓的相当于28mm的意思是该相机采用7.1mm焦距时的视角宽度与28mm的135相机相同，于是我们可以推算出来，这款数码相机的CCD对角线长度应该是135相机底片对角线长度的7.1/28(大约1/4)，也就是11mm左右。而这款数码相机的CCD长宽比是4：3，我们又可以计算出该CCD的长、宽分别为6.6mm和8.8mm，由此可见，厂商宣称的2/3英寸(约17mm)跟CCD实际成像区域的长、宽、对角线长度均不符，可能是2/3英寸这个数值是CCD封装元件整体的尺寸吧，成像区域并没有那么大。为了免去广大读者的计算之苦，至于400万、300万、200万像素的数码相机的CCD对角线长度，我们特介绍如下：1/1.8英寸CCD的实际对角线长度约为 9.3mm，1/2英寸CCD的实际对角线长度约为8.1mm，1/3英寸CCD的实际对角线长度为5.5mm。
从以上结果可以看出，目前这些民用数码相机无论像素是200万还是500万，CCD尺寸都比135相机的底片小得多(大约是135相机的1/8到1/4)，算出来的CoC值也小得多。假设你采用相同的光圈、物距，并保持相同的视角，由于CCD尺寸的原因，数码相机此时的实际焦距只有135相机的1/4到1/8。
现在我们已经了解到所有影响景深的因素了，下面我们用f/Calc来算算看：如果拿一个2/3英寸CCD的数码相机和135胶片相机比较，指定某个光圈和物距值，数码相机的CoC值是135相机的1/4，焦距也是1/4，计算结果表明数码相机的景深远大于135相机，并且随着物距和焦距的增加，数码相机与135相机的景深差距会迅速增大。
四、数码相机景深的特点
根据以上结果，我们应该明白数码相机拍出的照片在景深方面会有什么特点了：在拍摄距离较近的人物时，数码相机要大于135相机的景深范围，但是在背景距离主体较远时仍然可以获得不错的背景虚化效果；在微距拍摄时，数码相机景深较大反而成为一个优点，你可以把距离稍有不同的微小物体统统纳入清晰范围；在拍摄远处的物体时，数码相机就很难做到突出主题和模糊背景及其他杂物了，例如难以通过清晰与模糊来过滤出远处人丛中某一个你想要表现的个人，更无法拍出像足球杂志上面的那种某一球员在众多模糊的陪衬球员当中脱颖而出头球攻门的清晰景象。不过用数码相机拍摄风景倒是很合适，不用费心地缩小光圈来拍摄远近都清晰的照片景象，只要把相机对焦点调到无穷远或者把相机调节到风景模式就行了，用大光圈照样能拍出远近都清晰的风景照片。
说了这么多民用非专业数码相机在景深方面的特点，那么专业数码相机又是什么情况呢？如何划分专业数码相机与非专业数码相机？请看下一期的介绍。