只有鼻子落在平面上:它的光線在玻璃上交會於一個點。 近側的眼睛 與 遠側的眼睛落成圓盤,所以變模糊。 清晰區:0.8 cm。

對焦 平面

在人像拍攝的距離,清晰區大約只有一公分深。對焦在鼻子上,眼睛就會變軟。把焦點放在眼睛上。

對焦
45 cm
光圈
ƒ/2
清晰區
0.8 cm
場景
對焦
45 cm
導覽
光圈
鏡頭
檢視
找出模糊的照片
免費試用 imagic
1/125
400
模式
測光 0
拍攝
imagic 幫你找出模糊的照片 免費試用 對焦的運作方式

你的瀏覽器在這裡無法啟動 3D。

下方的說明仍然可以使用:它會一步一步帶你走過同樣的概念。

閱讀對焦的運作方式

你正在看的是什麼

實驗台上有一支 50mm 鏡頭,沿著軌道被拆開,所以它的玻璃群組與黃銅對焦螺紋筒都看得見,不再藏在鏡筒裡:後群靠近接環,光圈葉片在兩個群組之間,前群則騎在對焦螺紋筒上。拖曳對焦環(或轉動控制台上的旋鈕),螺紋筒就會把前群旋進或旋出。選擇 f/2、f/5.6 或 f/16,光圈葉片就會開啟或關閉通過的光錐。把鏡頭切換到「已組裝」,或按 X,各個零件就會滑回去,合成一個鏡筒。

在鏡頭前方,一片格線玻璃立在真正的對焦距離上,直接切穿一個小小的立體模型場景:37cm 處的一棵松樹、55cm 處的一間小屋,以及 95cm 處的一座山峰,這三個停靠點就是「前景」、「中景」與「背景」按鈕會跳到的位置。在鏡頭後方、軌道的另一端,光線落在感光元件自己的毛玻璃上。它顯示的影像是上下顛倒的,就和真正的鏡頭在任何反光鏡或螢幕把它轉正之前,一向投射出來的樣子一樣。

控制區頂端的「場景」切換,會讓同一支鏡頭對準另外兩個拍攝對象,各有各的一課:一隻狗的肖像,清晰區大約只有一公分深;以及黃昏的港口,每一個失焦的光點都會變成一顆散景球。

對焦平面是一個平面,不是一個點

鏡頭一次只能讓一個距離真正對焦。來自那個距離上某個點的光,離開鏡頭後端時是一個光錐,剛好在感光元件上收成一點。來自更近或更遠的任何東西的光,則會在感光元件前方或後方收成一點,所以等它抵達玻璃時,已經又張開成一個小圓盤。這就是實驗台上發光的格線所描繪的:不是一個模糊的區域,而是一個平坦的平面,不管對焦環把它放在哪裡,都會切過場景。那個平面上的一切都是一個點。不在平面上的一切都是一個圓盤,而且離平面越遠,無論往哪個方向,圓盤就越大。

Focus Lab 立體模型的特寫,對焦在 37cm、光圈 f/2:一片玻璃格線直立穿過場景,一條明亮的細線描出它切過最近那棵松樹的位置,光線從場景往回延伸到鏡頭,後方的小屋與山脈則不在對焦平面上。
場景 · 37 cm · f/2格線玻璃就是對焦平面,立在距離鏡頭 37cm 處。明亮的線是它切過松樹的位置:那條邊緣是場景中唯一真正對焦的部分,而在 f/2 時,它周圍的清晰區只有半公分厚。在實驗台上看

為什麼近距離的清晰區這麼薄,以及光圈如何把它撐開

對焦在 37cm 處的松樹,光圈設為 f/2,仍然算得上清晰的區域,大約從 36.7cm 到 37.3cm:只有半公分深。縮小到 f/5.6,它會增加到大約 36.3-37.8cm,約 15mm。再縮小到 f/16,它會延伸到大約 34.9-39.3cm,將近 44mm,是同一個位置在 f/2 時的八倍。這就是為了微距或商品攝影而縮小光圈的全部訣竅:鏡頭沒有變,只是它放行的光錐寬度變了,而較窄的光錐能容忍平面前後更多的距離,直到它的圓盤大到會被注意到。

距離完全不碰光圈,也能做到同樣的事。把對焦點移到 95cm 處的山峰,即使在 f/2,清晰區也約有 4cm 深,大約是同樣 f/2 在 37cm 時的七倍。離鏡頭這麼近的東西,不管你選什麼光圈,都不可能和 95cm 外的東西表現得一樣。

兩者一起用,變化就很驚人。對焦在 95cm 處的山峰,縮小到 f/16,清晰區大約從 81cm 到 114cm,約 32cm 深:將近是你在 37cm、f/2 時一開始那半公分的六十倍。在實驗台上,那片薄薄的玻璃會膨脹成山峰周圍一個很深的區塊。

同一個立體模型場景,對焦在 95cm、光圈 f/16:對焦平面現在落在山峰上,位於一個厚實的半透明區塊內,標示出約 32cm 深的清晰區,山峰上有一條明亮的輪廓線,而它前方的小屋與松樹則是模糊的。
場景 · 95 cm · f/16平面現在落在山峰上,而在 f/16 時,清晰區會增厚成圍繞它、約 32cm 深的一個區塊。55cm 處的小屋與 37cm 處的松樹仍在那個區塊前方,所以保持模糊。在實驗台上看

「夠銳利」是什麼意思

景深其實不是一道邊界,而是一個被給了數字的判斷。這個實驗台把一個圓盤小於感光元件的容許彌散圈時,視為可接受的清晰,這裡採用標準的 43.27mm 全片幅對角線除以 1500,在感光元件上約為 0.029mm。這與景深計算機使用的慣例相同,所以這兩個工具對清晰區在哪裡結束,永遠不會有出入。

你可以在實驗台上直接看到這個判斷是怎麼做出來的。在 f/2 對焦在松樹上,後方 58cm 處的山峰,會在感光元件上落成一個約 2.4mm 寬的圓盤,約佔畫面寬度的 6.6%:模糊到一眼就能當成背景虛化。在不動對焦的情況下縮小到 f/16,同一座山峰會縮到約 0.3mm,不到畫面寬度的 1%。那仍然是容許彌散圈的十倍,所以實驗台仍然把它放在清晰區之外:現在是一座清楚的山,而不是一團糊,但還是明顯比松樹模糊。

實驗台的感光元件端,對焦在 37cm、光圈 f/2:黑框裡的毛玻璃顯示上下顛倒的立體模型場景,松樹清晰、朝下,它後方的小屋與山脈則融成柔和的形狀與圓形散景盤,旁邊是鏡頭的黃銅對焦齒輪。
感光元件 · 37 cm · f/2鏡頭後方的毛玻璃,在 f/2 對焦在松樹上。影像是上下顛倒的,松樹清晰,而它後方的小屋與山峰分別落成約 1.3mm 與 2.4mm 寬的圓盤,所以融成柔和的形狀。在實驗台上看

為什麼鼻子清晰而眼睛模糊

把場景切換到「人像」,鏡頭就會對準一隻狗,近到填滿畫面:鼻尖在 45cm 外,近側的眼睛在 50cm,遠側的眼睛在 53cm。在那個距離,f/2 的 50mm 鏡頭幾乎沒有任何餘裕。對焦在近側的眼睛上,清晰區大約從 49.5cm 到 50.5cm:約一公分深,而從鼻尖到遠側的眼睛,這張臉有 8cm 深。

鼻子是畫面中最近、最突出的東西,這讓它成為對焦很容易落下的地方。對焦在鼻子上,清晰區大約從 44.6cm 到 45.4cm,不到一公分,兩隻眼睛都在它後面。近側的眼睛會在感光元件上落成約 0.31mm 寬的圓盤,將近是 0.029mm 容許彌散圈的十一倍,遠側的眼睛則是 0.47mm 的圓盤,是它的十六倍:一個清晰的鼻子,兩隻模糊的眼睛,而眼睛是每個人第一眼看的地方。就連 f/16 也救不了它:焦點留在鼻子上,清晰區會在約 48.6cm 結束,仍然到不了近側的眼睛。

把焦點放在眼睛上,畫面就翻轉了。近側的眼睛變成那個點,而它前方 5cm 的鼻子,變成 0.31mm 的圓盤。再往後 3cm 的遠側眼睛,在 f/2 仍會落成 0.16mm 的圓盤,超過容許彌散圈的五倍,所以一隻眼睛清晰,另一隻只是差不多清晰。那通常是比較好的照片:模糊的鼻子讀起來是景深,模糊的眼睛讀起來是失誤。想讓兩隻眼睛都清晰,要對焦在兩者之間的 51.5cm 處,並縮小到 f/5.6:清晰區現在從 50cm 到約 53.1cm,有 3.1cm 深,兩隻眼睛都落在其中(近側那隻剛好),而鼻子仍是一個模糊的 0.14mm 圓盤。光是縮小光圈並不夠:在 f/5.6、焦點仍在近側眼睛上時,清晰區會在約 51.5cm 結束,到不了遠側的眼睛。近距離時,你把清晰區放在哪裡,比你把它做得多深更重要。

在實驗台上看:對焦平面落在鼻尖上,兩隻眼睛都在它後面。

散景是怎麼來的

散景還是同一個圓盤,只是更容易看見。每一個不在對焦平面上的光點,抵達感光元件時都是一個圓盤,而深色背景前的小亮光,會讓那個圓盤明顯得不可能錯過。把場景切換到「港口」,也就是黃昏的港口,然後在 f/2 對焦在 40cm 處的船上:70cm 處的燈,在平面後方 30cm,會落成約 1.5mm 寬的圓盤,超過畫面寬度的 4%,而遠在 110cm 處圓頂的光,則是一個 2.3mm 的圓盤,超過 6%。這就是一個光點與一顆光球的差別。

圓盤的大小取決於兩件事。第一是光離對焦平面有多遠。改成對焦在燈上,燈就縮成一個點,圓頂的光,現在只在平面後方 40cm,只會擴散到 0.7mm,而在前方 30cm 的船,則增大到 1.4mm。第二是光圈。圓盤是光所通過的開口的一幅小圖,所以它會隨那個開口縮放:焦點回到船上,縮小到 f/16,開口只有 f/2 時的八分之一寬,燈的圓盤也是:約 0.19mm,大約是畫面寬度的百分之零點五。它不再是一顆球,只是一點微光,而且仍然不算清晰:0.19mm 超過容許彌散圈的六倍,所以實驗台仍把燈算在清晰區之外。

形狀也來自光圈。圓形的開口會做出圓形的圓盤;由直線葉片組成的光圈,則會做出多邊形,每片葉片一條邊。實驗台上的鏡頭有七片,所以它的圓盤在全開時近乎圓形,縮小光圈時就變成七邊形。

在實驗台上看:毛玻璃在 f/2 對焦在船上,港口的燈光在它後方變成了圓盤。

對焦包圍與堆疊

控制台中央的螢幕裡有同一個場景的五張照片,對焦逐漸變深:33cm、42cm、55cm、72cm 與 95cm,每一張都用你選的光圈拍攝。點一張照片,鏡頭就會重新對焦到那個距離。這就是對焦包圍,當一個光圈無法在不被繞射弄軟一切的情況下,讓整個拍攝對象都落在清晰區時,微距或商品攝影師實際會拍的那一組。堆疊軟體接著只保留每張照片中最清晰的區域,把它們合併成一張從前到後都清晰的影像,那是任何單張曝光自己都辦不到的。

失焦真正是怎麼來的

在真正的拍攝中,出錯的很少是算術。對焦點鎖在柵欄上,而不是它後面的臉。拍攝對象在對焦鎖定與按下快門之間往前傾,傾掉了 f/1.8 人像本來只有的兩三公分餘裕。機身與鏡頭對自己的對焦馬達認為「對焦」在哪裡,有一點點不一致,於是每一張都落在你想要的平面前面或後面一點點。這些都不會變成一張你事後能修好的模糊照片,只會變成一張你沒拿到的留用照片,旁邊還有九張幾乎一樣、但你成功的照片。

有多少光通過

光圈是光圈葉片留下的開口大小。攝影師用級數來衡量:每一整級,進光量剛好是前一級的一半,或後一級的兩倍。f 值看起來間隔均勻,f/2、f/2.8、f/4、f/5.6、f/8、f/11、f/16,但光量隨開口的面積縮放,而不是它的寬度,所以它是依 1 除以 f 值的平方下降。從 f/2 縮小到 f/16,整整六級,光量不是降到六分之一或八分之一:而是降到 1/64。在你關小光圈的同時,看實驗台感光元件端的毛玻璃,你看到的就是這個:同一個讓清晰區變寬或變窄的開口,也決定了畫面一開始有多亮,在快門速度或 ISO 有發言權之前。

快門速度與移動的狹縫

快門速度是讓感光元件收集光線的時間長短。把快門滑桿往右拖,毛玻璃上的影像就會變亮,時間每加倍就是一級,而任何移動的東西,在你還沒拍任何東西之前,就會即時開始拖影。按下「拍攝」,實驗台的焦平面快門就會以慢動作運作,讓你看它怎麼工作:兩片簾幕橫越畫面,一片把它打開,第二片在後面追著把它關上。比 1/250s 的閃光同步速度更慢時,第一片簾幕會先完整橫越,第二片才出發。比那更快時,兩片簾幕會一起以窄縫的形式移動,讓光掃過畫面,而不是一次全部打開。

快門開著的時候,場景會持續移動,而實驗台渲染的是整段曝光,而不是某一個瞬間,所以任何移動的東西都會拖影:狗搖動的尾巴、鳥的振翅、橫越港口的海鷗。用手持相機的話,第二種模糊會疊上來,那是一種肉眼難以察覺的晃動,卻足以在快門開得越久時,讓照片變軟。經驗法則大約是焦距分之一,以實驗台的 50mm 鏡頭來說,約 1/50s。Focus Lab 給了一點寬容,所以晃動從 1/40s 與更慢才開始顯現。打開「三腳架」開關,它就消失了,只剩下拍攝對象自己在做的事。

ISO:調大音量,不是調亮光線

光圈與快門速度,都控制實際抵達感光元件的光量。ISO 則不然:它發生在之後,放大感光元件已經收集到的訊號,就像把安靜的錄音調大音量,並不會加進原本沒有的東西。提高 ISO,照片會變亮,但雜訊,也就是照片平坦區域中的顆粒與斑點,也會跟著增加,因為放大器是在放大一個由較少光子組成、卻要達到同樣亮度的訊號。在實驗台上,大約 ISO 3200 之前幾乎看不到那種雜訊,到了 ISO 12800 就變得明顯。ISO 是最後才拉的調整桿,只有在光圈已經開到最大、快門已經慢到你手持或拍攝對象允許的極限時才有用。

曝光三角,以及相機的轉盤

光圈、快門速度與 ISO 就是曝光三角:改變其中一個,為了維持同樣的亮度,另外兩個就得有一個跟著動。實驗台的模式轉盤,模仿真實的相機。在 M,也就是手動,預設值,三項都由你自己設定,每一個改變都會立刻顯示在畫面上。在 A,光圈優先,你選光圈,相機算出快門速度。在 S,快門優先,你選快門速度,相機算出光圈。曝光表會讀出結果偏差多少,從 -3 級的太暗,到 +3 的太亮。

這些取捨是真實的,不只是數字。在燈光照亮的人像房間,EV 7、ISO 400 時,f/2 給出輕鬆的 1/125s 快門。縮小到 f/16 換取更深的清晰區,測光表現在要 1/2s,慢了六級,遠超過手能穩穩拿住的範圍。在手動模式下,畫面就是暗了六級,直到你把光補回來;A 模式則會毫無怨言地交給你那半秒的快門。解法是用三腳架,或是改用 ISO,而不是快門時間,把其中幾級補回來。午後陽光下的山谷很少這樣卡關:EV 14 讓 f/16 仍能用 1/60s 拍攝。黃昏的港口是 EV 4,從 ISO 1600 起跳:f/2 仍能手持 1/60s,f/5.6 降到 1/8s,f/16 則需要整整一秒,又是三腳架的領域了。

常見問題

它是距離鏡頭的某一個距離,會在感光元件上投射成一個真正的點。鏡頭一次只能對一個距離對焦,所以對焦平面,就是把那個距離橫向攤平,鋪滿整個場景。更近或更遠的任何東西,抵達感光元件時都是一個小圓盤,而不是一個點,這就是景深所量測的東西。

因為只有對焦平面才是真正清晰的。畫面中的其他一切,都是以模糊圓盤呈現,圓盤的大小隨它離那個平面的距離而增大,而夠小的圓盤,還是低於人眼自身的解析極限,看起來仍然清晰。這個容許範圍有個名字,叫容許彌散圈,每一個景深數字都是由它推算出來的。

不會。光圈絕不會移動對焦平面,只有對焦環能做到。光圈改變的,是圓盤隨著離開那個平面而增大的速度:像 f/2 這樣的大光圈,讓一個肥大的光錐通過,所以圓盤長得快,清晰區就薄。像 f/16 這樣的小光圈,讓一個細小的光錐通過,所以圓盤長得慢,在同一個平面的兩側,清晰區深得多。

對焦平面是單一一個距離:鏡頭實際對焦的唯一那個地方。景深則是在那個平面前後的一段距離範圍,範圍內的模糊圓盤仍小到可以稱為清晰。一個平面,一個數字;景深,則是依光圈、焦距,以及平面本身有多遠,圍繞著它建立的一個區域。

眼睛。近距離時清晰區很小:用 50mm 鏡頭、f/2、眼睛在 50cm 外,大約只有一公分深,所以對焦在近幾公分的鼻子上,眼睛就會明顯變軟。對焦在最近的那隻眼睛上,如果你需要兩隻眼睛都清晰,就對焦在兩者之間,並稍微縮小光圈:在 Focus Lab 的人像場景中,f/5.6 時對焦在 51.5cm,就能兩隻都顧到。

散景球就是失焦光點的模糊圓盤。它隨光圈的寬度,以及光點離對焦平面的距離而增大,所以大光圈加上遠在拍攝對象後方的光點,會做出大球,縮小光圈則把它們縮成一點微光。它的形狀就是光圈的形狀:光圈全開時是圓的,由直線葉片關小時,則是每片葉片一條邊的多邊形。

鏡頭會折射穿過它中心附近單一一點的光,所以從場景頂端射出的光線,最後會交叉到影像的底部,從左邊來的光線則會落在右邊。鏡頭就是這樣成像的,不論是在毛玻璃上、底片上,還是數位感光元件上。相機的觀景窗或螢幕上的預覽,接著再替你把它翻正,可以用光學方式(反光鏡與五稜鏡),也可以用軟體。

光圈、快門速度與 ISO 共同決定一張照片有多亮:這就是曝光三角。改變其中一個,為了維持同樣的亮度,另外兩個就得有一個跟著補償。加大光圈、放慢快門,或提高 ISO,照片就會變亮;縮小光圈、加快快門,或降低 ISO,照片就會變暗。

較小的光圈,也就是較高的 f 值,是較小的開口,而較小的開口讓較少的光通過:從 f/2 縮小到 f/16,光量減為 1/64。為了得到同樣的亮度,感光元件必須收集更久的光,這就是為什麼每次你縮小光圈,光圈優先模式都會放慢快門。在 Focus Lab 的人像房間裡,那代表快門會從 f/2 的 1/125s,降到 f/16 的半秒。

依經驗法則,大約是焦距分之一:50mm 鏡頭約為 1/50s。Focus Lab 給了一點寬容,所以手持晃動從 1/40s 與更慢才開始顯現。三腳架能完全消除那種晃動,這就是為什麼 Focus Lab 讓你在拍攝前先打開三腳架。

是的。ISO 放大的是感光元件已經收集到的訊號,而不是收集更多光,所以讓照片變亮的同一個放大作用,也會放大雜訊,也就是平坦區域中看得到的顆粒與斑點。在 Focus Lab 中,ISO 3200 以下幾乎看不到雜訊,到了 ISO 12800 就清楚可見。

它們是曝光模式。M 是手動,也是 Focus Lab 的預設值:光圈、快門速度與 ISO 都由你自己設定。A 是光圈優先:你選光圈,相機算出相配的快門速度。S 是快門優先:你選快門速度,相機算出光圈。曝光表會顯示結果離正確曝光有多遠,範圍從 -3 級到 +3。

是的。不用註冊、不用帳號,實驗台上的一切都在你的瀏覽器中執行。

接著讓 imagic 找出真正落在對焦平面上的照片

imagic 在你的電腦上,為一組照片中的每一張,依銳利度、曝光、雜訊、構圖與細節評分,什麼都不會上傳,並自動從每一組連拍中挑出最銳利的那一張。免費 500 次匯出試用,不需信用卡。