你看到的是什么
实验台上放着一支 50mm 镜头，沿导轨拆开，这样它的玻璃镜组和黄铜螺旋筒都看得见，而不是藏在镜筒里：卡口旁是后组，镜组之间是光圈叶片，前组骑在螺旋筒上。拖动对焦环（或转动控制台上的旋钮），螺旋筒就会把前组旋进或旋出。选 f/2、f/5.6 或 f/16，光圈叶片就会张开或收拢，调节穿过的光锥。把镜头切换到“已组装”，或者按 X，零件就会滑回一起，合成一个镜筒。
镜头前方，一块网格玻璃立在真实的对焦距离上，径直切过一个小型微缩场景：37cm 处的一棵松树、55cm 处的一间小屋，和 95cm 处的一座山峰，“前景”“中景”“背景”三个按钮跳转的就是这三个位置。镜头后方，在导轨的另一端，光线落在传感器自己的毛玻璃上。它显示的画面是上下颠倒的，和真实镜头投影出来的方式一样，之后才会有反光镜或屏幕替你把它转回正的。
控制面板顶部的“场景”开关会让同一支镜头对准另外两个拍摄对象，每个都有各自的一课：一只狗的肖像，清晰范围大约只有一厘米深；以及黄昏的港口，每一个失焦的光点都会变成一个焦外光斑。
对焦平面是一个平面，不是一个点
一支镜头同一时刻只能让一个距离真正对上焦。来自该距离上某一点的光，从镜头后端出来时是一个光锥，恰好收拢成一点落在传感器上。来自更近或更远处的光，会收拢成落在传感器前方或后方的一点，所以等它到达感光面时，已经重新张开成一个小圆盘。这就是实验台上发光的网格所画出来的：不是一个模糊的区域，而是一个平整的平面，对焦环把它放在哪里，它就从那里切过场景。那个平面上的一切都是点。离开它的一切都是圆盘，而且无论朝哪个方向，离平面越远，圆盘就越大。
为什么近距离时清晰范围这么薄，光圈又如何把它打开
对焦在 37cm 处的松树，把光圈设为 f/2，仍被看作足够清晰的范围大约从 36.7cm 到 37.3cm：几乎只有半厘米深。收小到 f/5.6，它会扩大到大约 36.3-37.8cm，约 15mm。再收小到 f/16，它会延伸到大约 34.9-39.3cm，接近 44mm，是同一位置 f/2 时的八倍。这就是拍微距或产品照时收小光圈的全部诀窍：镜头没变，变的只是它放进来的光锥的宽度，而更窄的光锥能容忍平面两侧更远的距离，之后圆盘才会大到被人察觉。
距离完全不用动光圈，也能起到同样的作用。把对焦点移到 95cm 处的山峰上，即使在 f/2，清晰范围也有约 4cm 深，大约是同样的 f/2 在 37cm 处给你的七倍。离镜头这么近的东西，无论你选什么光圈，都不会和 95cm 外的东西表现得一样。
两者一起用，变化就很惊人。对焦在 95cm 处的山峰，收小到 f/16，清晰范围从大约 81cm 延伸到 114cm，约 32cm 深：几乎是你一开始在 37cm、f/2 时那半厘米的六十倍。在实验台上，那薄薄的一片玻璃会膨胀成围着山峰的一大块。
“足够清晰”是什么意思
景深其实不是一条边界，而是在给定一个数值后做出的判断。这个实验台认为，一个圆盘只要小于传感器的弥散圆，就算足够清晰；这里的弥散圆取标准的 43.27mm 全画幅对角线除以 1500，也就是传感器上约 0.029mm。这和景深计算器用的是同一个约定，所以两个工具对清晰范围在哪里结束，从不会有分歧。
你可以在实验台上亲眼看到这个判断是怎么做出来的。在 f/2 下对焦到松树，往后 58cm 的山峰落在传感器上是一个约 2.4mm 宽的圆盘，约占画面宽度的 6.6%：虚到一眼就能看出是背景虚化。对焦不动，收小到 f/16，同一座山峰缩小到约 0.3mm，不到画面宽度的 1%。那仍然是弥散圆的十倍，所以实验台依然把它排除在清晰范围之外：现在是一座清楚的山，而不是一团糊，但明显比松树更软。
为什么鼻子清晰而眼睛是虚的
把场景切换到“人像”，镜头对准一只狗，近到占满画面：鼻尖在 45cm 外，近处的眼睛在 50cm，远处的眼睛在 53cm。在这个距离上，f/2 的 50mm 镜头几乎没有余量。对焦到近处的眼睛，清晰范围大约从 49.5cm 到 50.5cm：约一厘米深，而这张脸从鼻尖到远处的眼睛有 8cm 深。
鼻子是画面里最近、最突出的东西，对焦很容易落在上面。对焦到鼻子，清晰范围大约在 44.6cm 到 45.4cm，不到一厘米，两只眼睛都在它后面。近处的眼睛落在传感器上是一个约 0.31mm 宽的圆盘，将近是 0.029mm 弥散圆的十一倍，远处的眼睛是 0.47mm 的圆盘，是它的十六倍：鼻子清晰，两只眼睛是虚的，而眼睛是所有人第一眼看的地方。就连 f/16 也救不了它：对焦留在鼻子上时，清晰范围在约 48.6cm 处结束，仍然够不到近处的眼睛。
把对焦放在眼睛上，画面就翻转过来。近处的眼睛成了那个点，而它前面 5cm 的鼻子变成 0.31mm 的圆盘。再往后 3cm 的远处眼睛，在 f/2 下仍然落成 0.16mm 的圆盘，超过弥散圆的五倍，所以一只眼睛清晰，另一只只是接近清晰。这通常是更好的照片：鼻子虚会被看作纵深，眼睛虚则会被看作失误。想让两只眼睛都清晰，请对焦在两者之间的 51.5cm，并收小到 f/5.6：清晰范围现在从 50cm 延伸到约 53.1cm，深 3.1cm，两只眼睛都落在其中（近的那只刚好），而鼻子仍是一个虚的 0.14mm 圆盘。单靠收小光圈并不够：在 f/5.6 下，如果对焦仍在近处的眼睛上，清晰范围在约 51.5cm 处结束，够不到远处的眼睛。在近距离，清晰范围放在哪里，比把它做得多深更重要。
在实验台上看看：对焦平面落在鼻尖上，两只眼睛都在它后面。
焦外虚化从何而来
焦外虚化就是同样的圆盘，只是更容易看见。每一个不在对焦平面上的光点，到达传感器时都是一个圆盘，而深色背景上的一个小亮光，会让这个圆盘想不看到都难。把场景切换到“港口”，一个黄昏的港口，然后在 f/2 下对焦到 40cm 处的船：70cm 处的路灯，在平面后面 30cm，落成约 1.5mm 宽的圆盘，超过画面宽度的 4%；而远在 110cm 处穹顶上的灯，是 2.3mm 的圆盘，超过 6%。这就是一个光点和一个光球的区别。
圆盘的大小取决于两件事。第一是光离对焦平面有多远。改为对焦到路灯，路灯就缩成一个点，穹顶上的灯现在只在平面后面 40cm，只扩散到 0.7mm，而在前面 30cm 的船则变大到 1.4mm。第二是光圈。圆盘是光线穿过的那个开口的小像，所以它随开口缩放：对焦回到船上，收小到 f/16，开口只有 f/2 时的八分之一宽，路灯的圆盘也是：约 0.19mm，约占画面宽度的半个百分点。它不再是一个球，只是一点闪光，而且仍然不算清晰：0.19mm 超过弥散圆的六倍，所以实验台仍把路灯算在清晰范围之外。
形状也来自光圈。圆形的开口产生圆形的圆盘；由直叶片组成的光圈则产生多边形，每片叶片对应一条边。实验台上的镜头有七片，所以光圈全开时圆盘近乎圆形，收小时变成七边形。
在实验台上看看：毛玻璃在 f/2 下对焦到船上，港口后面的灯光化成了圆盘。
对焦包围与堆栈
控制台中间的屏幕里放着同一场景的五张照片，对焦逐渐变深：33cm、42cm、55cm、72cm 和 95cm，每一张都用你选的光圈拍。点一张，镜头就会重新对焦到那个距离。这就是对焦包围，是微距或产品摄影师真正会拍的序列：当一个光圈无法让整个拍摄对象都落在清晰范围内，又不让衍射把一切都弄软时，就要这样拍。随后堆栈软件只保留每一张里最清晰的区域，把它们合成一张从前到后都清晰的图像，这是任何一次单独曝光都做不到的。
错过对焦究竟从哪里来
在真实的拍摄中，出问题的很少是数学。对焦点锁在了栅栏上，而不是它后面的脸上。拍摄对象在对焦锁定和快门之间向前倾了两三厘米，而 f/1.8 的人像恰好没有这点余量。机身和镜头对各自的对焦马达认为“对上焦”在哪里有些许分歧，于是每一张都落在你想要的平面前面或后面一点点。这些都不会表现为一张你事后能修好的模糊照片，只会表现为一张你没拿到的留用照片，旁边是九张几乎一模一样、其中有拿到的。
进了多少光
光圈是光圈叶片留出的孔的大小。摄影师用档来衡量：一整档恰好是前一档进光量的一半，或后一档进光量的两倍。光圈值看起来间隔均匀，f/2、f/2.8、f/4、f/5.6、f/8、f/11、f/16，但进光量随孔的面积而不是宽度变化，所以它按 1 除以光圈值的平方下降。从 f/2 收小到 f/16，整整六档，进光量不是降到六分之一或八分之一：而是降到 1/64。收小光圈时，看看实验台传感器一端的毛玻璃，你看到的就是这个：那个让清晰范围变宽或变窄的孔，同时也决定了画面一开始有多亮，在快门速度或 ISO 说话之前。
快门速度与移动的狭缝
快门速度就是传感器被允许收集光的时长。把快门滑块往右拖，毛玻璃上的画面就变亮，时间每翻一倍就是一档，任何在动的东西都会开始实时拖影，而你还没拍下任何东西。按下“拍摄”，实验台的焦平面快门会以慢动作运行，让你看着它工作：两张帘幕穿过画面，一张先打开，第二张紧随其后再把它合上。慢于 1/250s 这个闪光同步速度时，第一帘走完之后第二帘才出发。比这更快时，两张帘幕会一起作为一道窄缝移动，把光扫过画面，而不是一下子全部打开。
快门打开期间，场景还在继续动，而实验台渲染的是整段曝光，而不是某一个瞬间，所以任何移动的东西都会拖影：狗摇动的尾巴、鸟拍动的翅膀、一只飞过港口的海鸥。手持相机时，会叠加第二种模糊，一种肉眼察觉不到的小晃动，但快门开得越久，就越足以让照片变软。经验法则大约是焦距分之一，实验台上的 50mm 镜头约为 1/50s。Focus Lab 给了一点余量，所以抖动从 1/40s 及更慢开始显现。打开“三脚架”开关，它就消失了，只剩下拍摄对象自己在做的事。
ISO：调高的是音量，不是光
光圈和快门速度都控制着究竟有多少光到达传感器。ISO 不是这样：它发生在后面，放大传感器已经收集到的信号，就像把一段安静的录音调大音量，并不会加进原本没有的东西。调高 ISO，照片会变亮，但噪点，也就是照片平坦区域里的颗粒和斑点，也会增多，因为放大器放大的，是由更少光子构成、却要达到同样亮度的信号。在实验台上，这种噪点在大约 ISO 3200 之前几乎看不出来，到 ISO 12800 就变得明显。ISO 是最后才该拉的杠杆，适合光圈已经开到最大、快门已经慢到你手持或拍摄对象所能允许的极限时再用。
曝光三角，与相机的拨盘
光圈、快门速度和 ISO 构成曝光三角：改变其中一个，为了保持同样的亮度，另外两个中必须有一个随之调整。实验台的模式拨盘与真实相机一致。在默认的 M 档，也就是手动下，三项都由你自己设定，每次改动都会立即显示在画面上。在 A 档，光圈优先下，你选光圈，相机算出快门速度。在 S 档，快门优先下，你选快门速度，相机算出光圈。曝光表会读出结果偏差多少，从 -3 档（太暗）到 +3（太亮）。
这些取舍是实打实的，不只是数字。在灯光下的人像房间里，EV 7、ISO 400，f/2 能轻松给出 1/125s 的快门。为了更深的清晰范围而收小到 f/16，测光表现在要 1/2s，慢了六档，远远超出手能稳住的范围。在手动模式下，画面只会变暗六档，直到你把光补回来；A 档则会毫无怨言地交给你这个半秒的快门。解决办法是用三脚架，或者用 ISO 而不是快门时间来补回其中几档。午后阳光下的山谷很少这样卡你：EV 14 下，f/16 仍能用 1/60s 拍摄。黄昏的港口是 EV 4，起始 ISO 1600：f/2 仍能手持 1/60s，f/5.6 降到 1/8s，而 f/16 需要整整一秒，又回到了三脚架的领域。
常见问题
它是离镜头的某一个距离，在传感器上被投影成一个真正的点。镜头同一时刻只能对一个距离对焦，所以对焦平面就是把那个距离平铺开、横贯整个场景。更近或更远的东西，落在传感器上是一个小圆盘，而不是一个点，景深衡量的就是这个。
因为真正清晰的只有对焦平面。画面里其他一切都被渲染成一个模糊圆盘，大小随它离那个平面的距离而增大，而圆盘足够小时，会停留在人眼自身的分辨极限之下，看起来仍然清晰。这个容忍度有个名字，叫弥散圆，每一个景深数值都是以它为基础算出来的。
不会。光圈从不移动对焦平面，只有对焦环能做到。光圈改变的是，当你离开那个平面时，圆盘增大的快慢：像 f/2 这样的大光圈放进一个粗的光锥，所以圆盘增长得快，清晰范围很薄。像 f/16 这样的小光圈放进一个细的光锥，所以圆盘增长得慢，同一个平面两侧的清晰范围要深得多。
对焦平面是单独的一个距离：镜头真正对上焦的那一处。景深是这个平面前后一段距离的范围，其中的模糊圆盘仍然小到可以称为清晰。一个平面，一个数；景深则是围绕它由光圈、焦距和平面本身有多远共同构成的一个区域。
对眼睛。近距离时，清晰范围很小：50mm 镜头 f/2，眼睛在 50cm 外，深度大约只有一厘米，所以对在近几厘米的鼻子上，眼睛就会明显发虚。对最近的那只眼睛；如果你需要两只眼睛都清晰，就对在它们之间，再稍微收小光圈：在 Focus Lab 的人像里，f/5.6、51.5cm 就能两只都兼顾。
焦外光斑就是失焦光点的模糊圆盘。它随光圈的宽度，以及光点离对焦平面的距离而增大，所以大光圈加上远在拍摄对象后面的光点，会形成大光斑，而收小光圈会把它们缩向一点闪光。它的形状就是光圈的形状：光圈全开时是圆的，而当直叶片把它收小时，就是每片叶片对应一条边的多边形。
镜头会让穿过它中心附近同一个点的光线发生折射，所以从场景顶部射出的光线，最终会交叉落到图像的底部，从左边来的则落到右边。这就是镜头成像的方式，无论是在毛玻璃上、胶片上还是数码传感器上。相机的取景器或屏幕预览随后替你把它翻回正的，要么用反光镜和五棱镜光学地翻，要么用软件翻。
光圈、快门速度和 ISO 一起决定了一张照片有多亮：这就是曝光三角。改变其中一个，为了保持同样的亮度，另外两个中必须有一个来补偿。开大光圈、放慢快门或调高 ISO，照片就变亮；收小光圈、加快快门或降低 ISO，照片就变暗。
光圈越小，光圈值越大，孔就越小，而孔越小，通过的光就越少：从 f/2 收小到 f/16，进光量降到 1/64。要得到同样的亮度，传感器就得收集更长时间的光，这就是为什么每次你收小光圈，光圈优先模式都会放慢快门。在 Focus Lab 的人像房间里，这意味着快门从 f/2 时的 1/125s 掉到 f/16 时的半秒。
经验法则大约是焦距分之一：50mm 镜头约 1/50s。Focus Lab 给了一点余量，所以手持抖动从 1/40s 及更慢开始显现。三脚架能把这种晃动完全消除，这就是 Focus Lab 让你在拍摄前可以打开三脚架的原因。
是的。ISO 放大的是传感器已经收集到的信号，而不是收集更多的光，所以让照片变亮的同一个放大过程，也会放大噪点，也就是平坦区域里可见的颗粒和斑点。在 Focus Lab 上，这种噪点在大约 ISO 3200 以下几乎看不出来，到 ISO 12800 就清晰可见。
它们是曝光模式。M 是手动，也是 Focus Lab 的默认：光圈、快门速度和 ISO 都由你自己设定。A 是光圈优先：你选光圈，相机算出匹配的快门速度。S 是快门优先：你选快门速度，相机算出光圈。曝光表会显示结果离正确曝光有多远，范围从 -3 档到 +3。
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