Depth of field, Circle of confusion Introduction

Circle of Consusion(CoC)以及Depth of field(Dof)是两个光学的基本概念。 这两个概念
紧密相关
1. Circle of confusion
点光源经过镜头在像平面成的像是一个点(物体位于焦平面上),保持镜头与底片距离不变,沿光轴方向前后移动点光源,
像平面上成的像就会成为有一定直径的圆形,圆形的大小取决于镜头孔径和点光源偏离程度。 图
Cirles_of_confusion_lens_diagram.png表示了CoC与物体距镜头的距离的关系。
图CoC_geometry_and_math_illustration.png显示了CoC产生的几何表示及其与物镜距离的数学关系.
利用相似性关系, 可推知:

\ref(CoC_Math.png)
具体推导过程可参照Wikipedia.

2. Depth of field
Depth of field是物体能够清楚成像的最远物镜距离及最近物镜距离之差。 由该定义可知Dof可由Coc
推得。实际上, 任何成像平面(眼, 屏幕, 等)都是有一定分辨率的, 以屏幕为例, 当CoC过大, 以覆盖了
整个屏幕(所有像素), 则整个屏幕模糊不清。 相反, 如果CoC较小, 以至模糊圈在一个像素面积之内,
由于一个像素很小, 人眼无法识别, 则图像很清晰。 肉眼所有识别的像素大小有一定标准, 则当模糊圈比该
标准小时, 肉眼无法识别。 这个标准用C_sharp表示。 因此当c < c_sharp时,能够得到较清晰的图像。
求解该方法可得z_min和z_max, Dof = z_max – zmin。

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