基于GPU的实时景深模拟_黄蓝枭

35mm 景深表

Nikon n D7000 Focal Length: 35mm f/1.4f/2f/2.8f/4f/5.6f/8f/11f/16f/22 Near Far Near Far Near Far Near Far Near Far Near Far Near Far Near Far Near Far Distance (meters) 0.250.250.250.250.250.250.250.250.250.250.260.240.260.240.260.240.260.230.27 0.50.490.510.490.510.490.510.490.520.480.520.470.530.460.550.450.570.430.60 0.750.740.760.730.770.730.780.720.790.700.800.690.830.660.860.630.920.591.02 10.981.020.971.030.961.050.941.070.921.100.891.140.851.220.801.340.741.55 1.51.451.551.431.581.401.611.371.661.321.731.261.851.18 2.061.082.430.97 3.27 21.912.101.882.141.832.201.772.291.692.441.592.691.473.141.324.111.167.30 2.52.372.652.312.722.242.822.152.982.04 3.241.893.691.72 4.591.527.021.3128.0 32.813.222.743.322.643.482.513.722.364.132.164.901.946.631.6913.31.43∞ 3.53.243.803.143.953.02 4.172.854.522.65 5.152.41 6.392.139.721.8436.91.54∞ 43.664.403.544.593.384.903.185.402.936.312.648.302.3114.91.96∞1.62∞ 4.54.08 5.023.935.273.735.673.48 6.353.19 7.662.8410.82.4725.72.08∞1.70∞ 54.495.654.305.974.076.493.787.403.439.233.0314.22.61602.18∞1.76∞ 5.54.88 6.294.676.694.39 7.364.05 8.553.6611.13.211 9.22.74∞2.27∞1.82∞ 65.276.965.027.454.708.284.329.833.8713.43.3727.22.85∞2.35∞1.87∞ 86.769.806.3510.85.8512.75.2616.74.6130.33.92∞3.24∞2.60∞2.03∞ 108.1313.07.5414.86.8518.56.0628.65.211264.34∞3.52∞2.78∞2.14∞1511.122.910.129.38.8748.67.596616.30∞5.08∞3.98∞3.06∞2.30∞2013.737.112.15710.42568.68∞7.03∞5.54∞4.27∞3.22∞2.39∞3017.79715.2139212.6∞10.1∞7.96∞6.11∞4.59∞3.40∞2.49∞5023.2∞19.0∞15.1∞11.7∞8.91∞6.64∞4.89∞3.56∞2.57∞∞43.3∞30.7∞21.7∞15.3∞10.9∞7.69∞5.45∞3.86∞2.74∞ 43.330.721.715.310.97.695.453.862.74 Hyperfocal Distance Circle of confusion: 0.02mm Cir

教你一招：如何计算景深

景深的计算 先介绍几个概念： 1、焦点(focus) 与光轴平行的光线射入凸透镜时，理想的镜头应该是所有的光线聚集在一点后，再以锥状的扩散开来，这个聚集所有光线的一点，就叫做焦点。 2、弥散圆(circle of confusion) 在焦点前后，光线开始聚集和扩散，点的影象变成模糊的，形成一个扩大的圆，这个圆就叫做弥散圆。 在现实当中，观赏拍摄的影象是以某种方式(比如投影、放大成照片等等)来观察的，人的肉眼所感受到的影象与放大倍率、投影距离及观看距离有很大的关系，如果弥散圆的直径小于人眼的鉴别能力，在一定范围内实际影象产生的模糊是不能辨认的。这个不能辨认的弥散圆就称为容许弥散圆(permissible circle of confusion)。

不同的厂家、不同的胶片面积都有不同的容许弥散圆直径的数值定义。一般常用的是： 35mm照相镜头的容许弥散圆，大约是底片对角线长度的1/1000~1/1500左右。前提是画面放大为5x7英寸的照片，观察距离为25~30cm。 3、景深(depth of field) 在焦点前后各有一个容许弥散圆，这两个弥散圆之间的距离就叫景深，即：在被摄主体(对焦点)前后，其影像仍然有一段清晰范围的，就是景深。换言之，被摄体的前后纵深，呈现在底片面的影象模糊度，都在容许弥散圆的限定范围内。

景深随镜头的焦距、光圈值、拍摄距离而变化。对于固定焦距和拍摄距离，使用光圈越小，景深越大。 以持照相机拍摄者为基准，从焦点到近处容许弥散圆的的距离叫前景深，从焦点到远方容许弥散圆的距离叫后景深。 4、景深的计算 下面是景深的计算公式。其中： δ——容许弥散圆直径 f——镜头焦距

初学者必读VRay 2.0相机设置(2)——设置景深模糊

初学者必读VRay 2.0相机设置（2） ——设置景深模糊 景深模糊是一种特殊的镜头效果，在设置景深模糊时，首先需要在场景中定义焦点的位置，距焦点越近的对象越清晰，距焦点越远的对象越模糊。利用这一效果，我们可以突出场景中的某个对象，或者增强场景的纵深感。在本训练中，将为大家讲解在VRay 2.0中设置景深模糊的方法。在制作实例之前，大家需要首先下载素材文件。 1. 使用VR-物理相机设置景深模糊效果 使用VR-物理相机可以通过编辑其自身参数直接实现景深模糊效果，在本训练中，将为大家讲解使用VR-物理相机设置景深模糊效果的方法。 （1）运行3ds max 2011，打开素材“VR-物理相机.max”文件，该场景使用了VR-物理相机。

（2）渲染“VR-物理相机001”视图，观察当前场景效果，可以看到，渲染后的图像没有精神模糊效果。

（3）选择“VR-物理相机001”对象，进入“修改”面板，在“采样”卷展栏内选择“景深”复选框，渲染景深。 （4）确定“细分”参数为8，渲染“VR-物理相机001”视图，可以看到出现了景深效果。 （5）当前谨慎模糊效果并不理想，这是因为我们还没有设置焦点位置，展开“基本参数”卷展栏，确定“指定焦点”复选框为选择状态，并设置“焦点距离”参数。 （6）选择“视域”复选框，设置“焦点距离”参数时，镜头不会改变。 （7）设置“视域”参数。

（8）设置“焦点距离”参数，使焦点位于距镜头最远的易拉罐处，渲染“VR-物理相机001”视图，观察景深效果。

（9）设置“焦点距离”参数，使焦点位于距镜头中部的易拉罐处，渲染“VR-物理相机001”视图，观察景深效果。 （10）设置“光圈系数”和“快门速度”参数，渲染“VR-物理相机001”视图，观察景深效果。 提示：“光圈系数”参数越小，景深模糊的效果就越强烈，但是改变“光圈系数”参数会影响场景的亮度，所以需要同时设置其他参数来校正场景亮度。 2. 使用max摄影机设置景深模糊效果 在使用VRay渲染器时，max摄影机设置可以通过设置自身的参数来设置景深模糊效果，但max摄影机使用多重过滤方法来设置景深模糊，即通过在每次渲染之间的轻微摄影机移动，使用相同帧的多重渲染。这样会大大延长渲染时间。 在不使用max摄影机自身参数来设置景深模糊的情况下，也可以通过在“渲染设置”面板中设置相关参数来设置景深模糊，在本训练中，将为大家讲解相关知识。 （1）运行3ds max 2011，打开素材“VR max相机.max”文件，该场景使用了max摄影机。

镜头与景深关系及其计算

照相机镜头与景深关系及其计算 一、关于照相机镜头得常识 1、焦距 无限远处得景物在胶片感光平面上聚成最清晰得影像时,由感光平面到镜头后节点(通常就是镜头中心)得距离,就就是镜头得焦距。 焦距就是照相机镜头最重要得三个光学特性参数(焦距、相对孔径、视场角)之一。它直接影响到镜头得视角大小,镜头得焦距越长,拍到底片上得影像范围越小,景深越短;反之,镜头得焦距越短则在底片上得影像范围越大,景深越长,透视越明显。 照相机镜头按焦距得不同可分为:超广角镜头、广角镜头、标准镜头、中焦镜头、长焦镜头、超长焦镜头。 (1)超广角镜头视角大于直角(90°)得镜头称超广角镜头。这种镜头得视角比人眼得视角大1倍之多,拍摄范围广阔。由于视角大,改变了人眼平常得透视关系,所拍摄得照片会形成明显得夸张,可创造特殊得艺术效果。对于35㎜照相机,镜头得焦距在21㎜以下得便就是超广角镜头。 (2)广角镜头视角小于直角、大于60°得镜头称广角镜头。由于它得透视效果不像超广角那么夸张,被普遍用于拍摄近距离得大场面。对35㎜照相机而言,镜头焦距得范围在21～40㎜之间。 (3)标准镜头这种镜头得视角与人眼得视角相近,在46°左右。由于这种镜头得透视关系真实,就是照相机最基本得镜头。这种镜头得焦距与其所摄底片得对角线基本相等。35㎜照相机得镜头焦呀为40～70㎜。

(4)中焦镜头视角在35°～20°之间得镜头称为中焦镜头。这种镜头视角比人眼得视角略小,变形不大,适用于拍摄人物特写,所以有些人喜欢把这种镜头称为人像镜头。35㎜照相机,其镜头焦距为70～100㎜。 (5)长焦镜头这种镜头得视角介于8°至20°之间,因镜头得焦距比较长,所以被称为长焦镜头。它得视角还不到人眼得一半,所以远处得东西经它拍摄后显得比较大。同等光圈下,镜头焦距越长,景深越小,因此,这种镜头利于突出主体,去除杂乱得背景,很适用于远距离抓拍,如体育活动等。对35㎜照相机而言,其镜头焦距为100～300㎜。 (6)超长焦镜头视角小于8°得镜头称为超长焦镜头。它得视角很小,可把远处得实物拍得很大,专用于望远摄影,如野生动物、朝阳落日特写、体育竞赛、人物特写等。这种镜头往往口径大、镜身长、造价高,多为专业人士使用。对35㎜照相机而言,其镜头焦距在300㎜以上。 2、相对孔径与光圈系数 镜头就是摄影光线得输入口,镜头上用来控制光束大小与形状得装置叫光阑。光阑能使像平面上获得适宜得照度并使成像质量得到改善。光阑按作用分,主要有孔径光阑、现场光阑、消杂光光阑。光圈就是光阑中得一种(孔径光阑),一般由一组光圈叶片组成,这组叶片组成一个光孔,与镜头轴线垂直,光孔中心在轴线上,并可以通过镜头上得光圈调节光孔直径得大小。 当光线通过镜头时,镜筒与光圈都会遮挡光线得通过。不同得镜头结构,即使在相同得光圈直径时,通光能力也并不一样,所以常常用镜头得有效孔径(实际通过镜头得光束直径,用D 表示)更能有效表述镜头得实际通光能力。 为了简明,便于刻制,目前世界各国采用如下经圆整得光圈系数: f1、f1、4、f2、f2、8、f4、f5、6、f8、f11、f16、f22、f32、f45、f64…… 二、景深得概念及其计算 介绍几个概念:

摄影的景深原理及计算方法

景深原理及计算 一、在线景深计算器https://www.wendangku.net/doc/bc17208387.html,/tools/dofjs.html 二、景深原理及计算 1、焦点(focus) 平行光线射入凸透镜时，理想镜头将所有的光线聚集在一点，这个点，就叫做焦点，焦点和镜片光学中心的距离叫做焦距。过焦点后光线继续以锥状发散开来。

2、弥散圆(Circle of Cnfusion) 又译为：弥散圈、模糊圈等等 在焦点前后，光线从聚集到扩散，点的影象从圆到点（焦点），继而有扩散到圆，这个焦点前面和后面的圆就叫做弥散圆。

如果此圆形足够小，肉眼依然可被视为点的成像。这个可以被接受的最大直径被称为容许弥散圆直径δ (Permissible circle of confusion)。 观赏拍摄的影象是以某种方式来观察的，人的肉眼所感受到的影象与观看距离有很大的关系，如果弥散圆的直径小于人眼的鉴别能力，人眼将感觉是清晰的。这时的弥散圆的大小就称为容许弥散圆。 人眼在明视距离（眼睛正前方30厘米）能够分辨的最小的物体的尺寸大约为0.125mm。蔡斯公司制定的标准时，选用了常用尺寸7吋照片（175×125mm）为依据计算，要求弥散圆只能在0.125mm以内，按此计算得到是图像对角线长度的1/1730左右。所以蔡斯公司制定的标准就是弥散圆直径δ=1/1730 底片对角线长度。 不同的厂家、不同的底片面积都有不同的容许弥散圆直径的要求。各厂家对于35mm照相镜头的容许弥散圆的取值并不统一（前提是画面放大为5×7吋的大小，观察距离为25~30cm）一般取值范围是底片对角线长度的1/1000~1/1500左右。在这里可以看出：景深是相对的，不是绝对的，和弥散圆直径δ的取值大小有着直接的关系。同时我们也可看出：弥散圆直径δ 的取值的大小和镜头生产厂商的技术能力有关。 一般常用的数值是：

光圈与景深的关系

摄影新手必学光圈是什么？ 这篇会讲解甚么是光圈、光圈的用途及光圈对景深的影响。 什么是光圈 光圈的大小我们会用数字表达，数字愈细，代表光圈愈大，数字愈大，光圈相对地较小。像上图，f/2.8是大光圈，f/22便是小光圈，我们会说f/2.8比f/4的光圈为大，f/16比f/11的光圈为小。 光圈对照片的影响主要有两大项，一是镜头的进光量，二是相片的景深。 光圈如何控制进光量？ 我们可以把光圈想像成瞳孔，当光线强烈时，瞳孔会自动收细，当光线变弱时，瞳孔便会放大，等于相机的「光圈」——当我们把光圈调大，自然可以让更多光线进入相机，反之亦然。 但什么时候选用什么光圈拍照，则取决于你想拍出什么效果。例如拍照时环境光源不足，我们会使用较大光圈来获取更多进光量，减低手震令相片蒙糊的状况出现。 而光圈亦会影响照片锐利度及对比度，每支镜头都有自己的最佳光圈值，在这个光圈值拍摄，可以拍到最锐利的最佳影象，一般而言是落在f/4 至f/8 左右。

人眼构造和光圈相似，在光线不足的时候，瞳孔会自动放大吸进更多光线，相反在光线充足时，会自动缩细，减少让光线进入眼睛。 光圈与景深 很多初接触摄影的朋友，都会对拍出「前清后朦」的照片感到疑惑，常嚷着为什么别人可以拍得出来，自己用同样的机子跟镜头却拍不出来，所谓「前清后朦」，在摄影中我们称为「景深」，景深和光圈有着直接关系。

浅景深，景深（相片清晰范围短） 深景深，景深（相片清晰范围阔） 「景深」是指在一幅相片中「清晰」的范围（也就是上图的「清晰部份」），在我们肉眼看起来清晰的部份，我们会称之为景深范围。 「前清后朦」的照片主要是因为「浅景深」，即比较短的景深深度，景深的深浅主要取决于以下元素： 1.镜头的光圈大小 2.镜头的焦距长短 3.摄影主体的远近 4.感光元件的大小* 景深并不会一下子突然由锐利变成模糊，而是逐渐趋向模糊。事实上，由焦点（中间的白色棋子）开始，前面或后面的部份已渐渐开始模糊，只是我们的肉眼，要去到一定模糊程度才能够察觉到有关变化。 * 关于第4 点涉及较复杂的模糊圈等概念，在此不赘，有兴趣可参考冼镜光的撰文 我们这篇集中说光圈和景深之间的关系。 光圈如何影响景深？

景深与景浅

景深就是对好焦的范围。它能决定是把背景模糊化来突出拍摄对象，还是拍出清晰的背景。 物体和背景同样清晰，称之为景深深 物体是清晰的，而背景很模糊，称之为景深浅。 调节景深最简单的方法就是改变光圈大小。把光圈弄大，景深会变浅，反之亦然。当然光圈变大，快门速度也相应变快，光圈便小，快门速度则变慢。这样在同一个曝光强度下，我们可以得到景深不同的照片。影响景深深度的不止是光圈一个因素。拍摄距离近，景深会变浅，拍摄距离远，则相反，焦距长（长焦），景深会变浅，焦距短（广角），则相反，所以使用广角镜头进行拍摄时，很容易对整幅图像对焦，而使用长焦镜头时，因为景深较浅，拍摄时需要注意。还有，以对好焦的点为基准，离它近的点比远的点景深深。光圈数，也叫F数。影像（在感光元件上的成像）的照度除了与景物本身的亮度和像的防大（或缩小）倍率有关系，还与镜头光圈的直径D的平方成正比；与镜头的焦距F成反比，D/F的值称之为镜头“相对通光孔径”，为方便把相对通光孔径的倒数F/D．该比值越小，则光圈越大，在单位时间内的通光量越大。 景深与光圈，焦距的关系可以归纳如下： 光圈与景深：光圈增大，景深就越小。例如，在同等光圈下，300mm的景深要比125mm的景深要浅。 焦距与景深：焦距增大，景深就越小。例如，同等焦距下，F1.0的光圈指数要大于F22。F1.0的景深要比F22的要浅。 物距与景深：物距增大，景深也怎大。 一张照片上，焦点处是最清楚的，离开焦点往前或着往后一段距离相对也是清楚的，这段距离就是景深了。以上三个应素都是综合作用的，如果你想获得最大的景深，那就用“超焦距”吧：在光圈和焦距一定的情况下，把焦点放到景深的近界上。比如景深的范围是A到B 焦点是C 相机到A点的距离是D，A离相机近，B离相机远。此时焦距和光圈不变，把焦点放到A点上，那景深就扩大成D/2到B 。 回答：2006-06-12 23:14 提问者对答案的评价： 感谢。

《景深》之照片分析品评

is2is 色廊摄影交流园地- 摄影知识系列讲座- 第 三章《景深》 第三章《景深》第一节照片分析品评 在讲“景深”原理之前，我想让各位学员先看看下面两组照片。然后思考最下面的问题！

以上图片鸣谢星光临时模特、阿宽的器材。问题 1、你喜欢哪张照片？ 2、说说你喜欢那张的原因？ 景深原理 1、景深的认识你在拍摄的时候是否遇到这样的问题： 怎么大家都是拍摄同一朵花，为什么别人拍摄的会这么清晰，而自己拍的只是花的某一点清晰？

为什么我在取景器看到的图像只有很小的一部分清晰，而拍摄出来的图像效果不一样？…… 那是因为你没有了解到相机在拍摄时光圈的变化使得景深发生变化给图片带来的效果变化。 我们先通过了解镜头表面的数字显示来了解景深。 镜头景深标志（以旧款定焦镜头为例，现在新的自动准焦镜头已经简化了很多，有的甚至取消了景深标尺） 在图中，我们看到靠近蓝色线的那是“光圈数值”；绿色线的就是景深标尺；而红色线的就是对焦距离标尺。 那么他们三者之间的关系又是怎么样的呢？请看下图解：

首先，我们现在物体的准焦距离是≈0.75m，如果光圈值定在f /22时，最近有效拍摄距离的物体清晰距离为0.4m，而最远的有效拍摄距离的物体清晰距离为无穷远（红色标记）；如果光圈值定在f/8时，最近有效拍摄距离的物体清晰距离为≈0.56m，而最远的有效拍摄距离的物体清晰距离≈1.2m（绿色标记）。如此运用，我们就可以在对物体准焦之后，定下了要拍摄的曝光光圈值，我们就可以通过景深标尺来知道我们将要拍摄的照片其清晰范围大概会在哪里了。 这个一定要通过多实践拍摄来理解，因为这对如何合理运用景深来拍摄到一幅物象清晰合理的照片有好处。 2、什么叫做景深

关于景深的基础知识

关于景深的基础知识 景深，是摄影艺术中最奇妙的东西之一，也是初学摄影的朋友最难以掌握的。我们曾经发表过多篇介绍景深的文章，本文图文并茂，深入浅出，是初学者的好教材，对于资深影友，也是很好的复习。 一、景深的概念 摄影时，必须对好焦点，景物才能结成清晰的影像。但是，在有些情况下，例如拍摄位于不同距离上的多种景物时，片样选择调焦目标，焦点对在哪，哪才能把全部景物拍清楚，就是一个颇费斟酌的问题。动体摄影，主体的位置不断移动，调整尤为困难。遇到这种情形，片样才能不失时机而又有把握地拍出清晰的照片呢？这些都是需要应用景深的理论与方法来解决的实际问题。 首先让我们做一个小小的实验。把一架装有后部磨砂玻璃调焦设备的照相机，或具有景深预测装置的单镜头反光镜箱放在三角架上，以45°左右的角度对向一排成行的白杨树，从中选择一棵距离适中的作为调焦目标目标然后一边转动光圈环，一边仔细观察。这时就会发现，随着光圈的开大和缩小，景物的清晰范围也在不断地变化。光圈放大时，景物的清晰区就缩小；光圈收小时，景物的清晰区就扩大。这个清晰范围在摄影上就叫做景深。不论我们向任何物体调焦，在该

物体的前后都会形成一个或大或小的清晰区，因此景深又称为区域对光，凡是位于这个区域内的所有景物，皆能结成清晰的实像，其它景物则留下一片模糊的虚影。 根据镜头成像的理论，焦点只有一个，即唯有调焦目标才能在感光片上结成清晰的影像，在调焦目标前后会出现一个清晰区--即景深。 二、制定景深的标准 什么叫清晰，什么叫模糊，这些字眼相当含混，各人的理解也有所不同。因此，必须对景物的清晰度定出一个客观的标准，作为衡量景深的依据。这个标准规定： 第一，物体分散圈的直径在四分之一毫米以内。 第二，观看照片的距离为25厘米(明视距离)。 例如，有一幅照片，在明视距离上观看，影像清晰的部分，说明其分散圈的细度合乎标准，没有超过规定的四分之一毫米时，在眼睛看来几乎是一个“点”，并不感到是一个斑，也就是说其清晰度是符合要求的。照片上影像模糊的部分，就说明分散圈超过了规定的限度。根据这个标准，摄影时凡是位于景深范围以内的景物像的清晰度都能达到要求，看起来不会有模糊的感觉。 分散圈与镜头焦距有关；各种镜头的焦距长短不一，对分散圈直径的要求也有所不同。对长焦距镜头的焦距长短不一，对分散圈直径的要求也有所不同。对长焦距镜头可以放宽一些，对短焦距镜头就严格一些。一般规定，分散圈直径都限制在镜头焦距的千分之一以内。按照这个标准，一只250毫米的镜头，其分散圈直径为250毫米／1000，也就是1/4毫米。用这种镜头拍摄的照片在明视距离上观看，像的清晰度是够标准的。如果镜头焦距为500毫米，分散圈直径则为1/2毫米，比规定的大了一倍，看起来就成为模糊的了。问题不是500毫米镜头的清晰度不够标准，而是观看照片的距离没有相应地拉开。由于焦距增加到原来的两倍，所以观看照片的距离也必须增加到原来的两倍，即放在500毫米处观看，则分散圈就不是一个圈而是与“点”无异，影像仍然是清晰的。观看照片应以焦距作为观看的距离，因此以明视距离作为标准，就只能以250毫米镜头拍的原版照片为限。如果镜头焦距小于250毫米，比如是50毫米，分散圈直径为1/20毫米，把照片放大五倍，观看距离也增加五倍，分散圈直径还是够标准的。

景深立体感文字制作

景深立体感文字制作 1、新建文件“景深立体感文字”，设置宽为8厘米，高为6厘米，分辨率为350. 2、设置前景色为绿色（#0d600d），背景色为白色单击文字工具，在图像窗口中 输入TANK，字体参数如图： 3、栅格化文字图层后，对TANK图层执行“滤镜>素描>撕边”命令，对文字图 层设置撕边效果，参数：图像平衡25，平滑度10，对比度22. 4、继续对该图层执行“滤镜>扭曲>玻璃”命令，参数：扭曲度1，平滑度2， 纹理是磨砂，缩放100%。 5、对背景图层填充黑色，选择TANK图层，执行“选择>色彩范围”命令，用 吸管工具把文字的白边处理掉，完成后单击确定，自动创建选区。 6、保持选区，按crtl+shift+I快捷键，反选区域，然后按delete键删除多余的图 像，完成后取消选区，再对背景图层填充绿色（#229200）。 7、选择TANK图层，执行“滤镜>杂色>添加杂色”命令，参数设置：数量10%， 高斯分布。 8、双击TANK图层，设置图层样式，选择投影和斜面和浮雕，具体参数设置如 图：

9、对背景图层应用与步骤8中相同参数的添加杂色命令。 10、新建一个图层，执行“视图>显示>网络”命令，显示网络，网络大小是 默认的25mm，执行“编辑>预设>参考线和网格”，命令，如图 11、单击矩形选框工具，单击属性栏上的“添加到选区”按钮，利用网格来 创建选区。 12、保持选取，反选选取，对选区填充与文字颜色相同的绿色，然后应用与 文字效果相同的图层样式和滤镜效果。 13、为草地添加景深效果，使用矩形选框工具在图像中心创建一个矩形选区， 对其进行羽化处理，羽化半径为30像素。 14、反选选区后执行“滤镜>模糊>径向模糊”命令，参数如图：

【CN110009674A】基于无监督深度学习的单目图像景深实时计算方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910256117.9 (22)申请日 2019.04.01 (71)申请人 厦门大学 地址 361102 福建省厦门市翔安区厦门大 学翔安校区航空航天学院 申请人 厦门万久科技股份有限公司 (72)发明人 仲训昱　杨德龙　殷昕　彭侠夫　 邹朝圣　 (74)专利代理机构 桂林市持衡专利商标事务所 有限公司 45107 代理人 陈跃琳 (51)Int.Cl. G06T 7/593(2017.01) (54)发明名称 基于无监督深度学习的单目图像景深实时 计算方法 (57)摘要 本发明公开一种基于无监督深度学习的单 目图像景深实时计算方法，利用双目序列图像之 间的几何约束关系构造监督信号，取代传统的人 工标记数据集，完成了无监督算法设计；在 Depth -CNN网络中的，损失函数除了考虑图像之 间的几何约束，还设计了针对左右图像的景深估 计结果一致性约束项，提高算法精确度；以 Depth -CNN的输出作为Pose -CNN输入的一部分， 构造整体的目标函数，同时使用双目图像之间的 几何关系和序列图像之间的几何关系构造监督 信号， 进一步提高的算法的精确度以及鲁棒性。权利要求书2页 说明书10页 附图3页CN 110009674 A 2019.07.12 C N 110009674 A

1.基于无监督深度学习的单目图像景深实时计算方法，其特征是，包括步骤如下： 步骤1、使用无人驾驶数据集KITTI中的双目序列图像作为输入数据，并通过数据预处理将双目序列图像分类为两种类型，即用于景深估计卷积神经网络的立体图像对和用于相机姿态估计卷积神经网络的序列图像； 步骤2、基于残差网络建立景深估计卷积神经网络，构造一个端到端系统，以立体图像对作为输入，输出对应的景深估计图像，设计景深估计卷积神经网络对应的损失函数用于反馈传播； 步骤3、基于卷积神经网络模块建立相机姿态估计卷积神经网络，构造一个端到端系统，以序列图像和景深估计图像作为输入，输出序列图像之间的姿态变化矩阵，设计相机姿态估计卷积神经网络对应的损失函数用于反馈传播； 步骤4、基于步骤2所设计的景深估计卷积神经网络对应的损失函数和步骤3所设计的相机姿态估计卷积神经网络对应的损失函数，构造目标函数； 步骤5、基于步骤2的景深估计卷积神经网络和步骤3的相机姿态估计卷积神经网络完成深度神经网络的搭建，并基于步骤4完成目标函数的设计后，利用步骤1所得无人驾驶数据集KITTI中全部数据对深度神经网络中的景深估计卷积神经网络和相机姿态估计卷积神经网络进行同时训练，以固定深度神经网络的网络参数值和网络结构，得到最终的计算模型； 步骤6、将摄像头实际所得到的单目图像输入到步骤5所得到的计算模型中，则计算模型的输出即为图像对应的场景景深图像。 2.根据权利要求1所述的基于无监督深度学习的单目图像景深实时计算方法，其特征是，步骤4中，所构造的目标函数为： Loss final ＝λ1 depth_loss+λ2 pose_loss 权　利　要　求　书1/2页2CN 110009674 A

景深表与景深计算公式

景深表与景深计算公式 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

景深表与景深计算公式 在拍摄实践中，当需要了解具体的景深范围时，可以查看相机上或书本上的景深表，也可自行计算出你实际拍摄时的景深范围。 一、相机上的景深表 大部分相机上都有简易的景深表可供查看景深范围。相机上景深表的位置有的在镜头筒上、位于镜头上光圈刻度与距离刻度之间，采用对称的光圈系数如“16、11…11、16”指出每一光圈在某种摄距时的景深。 如用f16拍摄，这种景深表上两个对称的f16标记所指向的距离刻度，一个指景深的远界限，另一个指景深的近界限。相机上的景深表有的位于相机的聚焦钮上，通常采用一组“U”字型的线条，用“U”字的两端在距离刻度上指出景深范围。 相机上的这种景深表只能作为了解景深范围的一种参考，这是因为除了在相机上无法作出精确标度的客观原因外；厂家制定这种景深表的清晰度标准也有一定的随意性；更重要的还在于厂家并不了解你对不同照片的清晰度要求，也不了解你准备放大为多大尺寸的照片。 因此，当你要求高清晰度影像时，或要高倍率放大时，就应该比实际使用的光圈大一、二档来掌握景深范围。如拍摄时用用f11，就按f8或的景深掌握，

反过来，当你需要相机上f11所指示的景深范围时，就用f16或f22拍摄。这样才能在高倍率放大的照片上达到预期的景深效果，或者说能提高你的景深范围内的影像清晰度。 二、表格式的景深表 在摄影书籍上常常可以找到一种表格式的景深表，它们是列出一些镜头焦距与相应光圈、摄距的景深范围。这种书本上的景深表所指示的景深范围比相机上景深表的准确性要高。但是，不如相机上景深表使用方便。而且，在镜头焦距多样化的现代摄影中，这种表格式景深表的局限性就显得更大了。 使用这种表格式景深表时，要注意它也是以某种模糊圈为标准的，当你需要更小的模糊圈时，也应按照比实际使用的光圈大一、二档来掌握景深范围。三、景深计算公式 景深计算公式可以帮助你了解各种镜头焦距、各种光圈、各种摄距的景深范围。这种计算公式又是针对你所要求的模糊圈的，因而计算出的景深范围更准确、更可靠，当然它比相机上的景深表与书本上的景深表麻烦得多。 1.景深计算公式如下： H×D 景深近界限＝————— H＋D－F H×D

景深在拍摄中的运用

景深在拍摄中的运用 所谓“景深”，书上的定义是指在摄影机镜头或其他成像器前沿着能够取得清晰图像的成像器轴线所测定的物体距离范围。简单的说，在相片上景深就是景物清晰的前后范围。 景深的运用在摄影中是一个重要的技巧。一幅摄影作品中，以清不清晰为划分标准的话，那么他的画面内容大体可以分为清晰范围和模糊背景两部分。景深的主要主用就是将这两部分景象强化，即让清晰的变得更加清晰突出，模糊的更加不清楚，从而呢形成强烈的清晰与不清晰的对比效果，突出主题。具体在摄影中运用的话就是，对于不同的影象内容，需要用不同的景深（焦距范围）来表达所要要突出的主题，在拍摄需要突出主体的照片时，为了突出主题景物的需要，只把主体景物设置在焦距范围之内，其它景物尽可能的设置在焦距范围以外，这样就可以只使主题景物清晰，非主题景物呈模糊状态，以此来更加突出主体景物。 一般的情况下，一般的摄影拍摄都会涉及到景深，而且景深在摄影中表达突出主体作用方面非常突出。特别是在拍摄较小的物体，或者要突出小景观中的某个微小物体时，小景深所发挥的作用就非常明显。而在拍摄人群中的某个需要突出的人,比如大会主席台上的重要人物时，景深也能发挥出很好的效果。能够使作品给人带来比较强烈的视觉艺术冲击力。再如，如果在拍摄时也可以运用景深来虚化部分拍摄物体，这也一定程度上有利于构图的优化，创造更有效的图片背景。因此懂得灵活运用好景深，能在摄影中顺利的达到主题表达的目的，排出让人“有感觉”的作品出来。 景深按照其景深范围的分类可以分为大景深和小景深。大小景深的分类没有严格的标准，但是两者的运用运用得当与否除了与主题表达的具体情况有关，影响景深的因素主要由三个：光圈、焦距、拍摄距离。摄影是其一发而动全身的一门技术，任何一个参数的变动都会引起所得景象的变化。因此，运用景深就必须处理好这几者之间的关系。其中光圈和焦距对景深影响最为明显，因此在运用中要重点运用这两个变量调节景深。 大景深的拍摄运用 大景深是指照片的纵向清晰范围大。在摄影中，要想使所有的被摄景物在画面上都能较为清晰地现现，则需要尽可能大的景深，景深越大，被摄景物的清晰度也就越高。对于拍摄所表现的主体具有很大的体积时，或者要表现环境的特点，交代主体活动背景方面都需要用到大景深。例如，要拍一张以图书馆为主题的图片时就需要用到大景深才能将其表现的完整。而在拍摄诸如广西大学校园这样背景很大的作品时大景深的运用就必不可少了。 当然大景深的具体获得要根据具体实际情况。要获得大景深的三个要素是：短焦距、小光圈和较远的拍摄距离。也就是说，镜头的焦距越短，所用光圈越小，相机距离拍摄主体越远，拍出的照片景深越大，照片的前景、远景和中景都是清晰的。如果光线太暗，当使用最小光圈曝光就会不足，如果是手动聚焦，那么这个时候就需要用到曝光补偿或者把快门调的慢一点，对于单反相机而言还可以通过使用“光圈优先”模式实现快门和光圈的优化组合。 但是大景深也有一个缺点，就是因为过多的拍摄对象清楚，有时候就导致画面过于平衡与中庸，并不利于主题的表达。 小景深拍摄运用 小景深也是相对而言的，指相片的纵深范围较小。在拍摄人像特别是人物特写，或者一些细小的物体如一些女孩子喜欢的花花草草时，就特别需要用小景深了，小景深就可以把背景处理的很简单，而作为拍摄主体就会进一步被突出。 获取小景深的方法是，尽可能长的焦距、尽可能大的光圈和较短的拍摄距离。当然与大景深的拍摄一样，光圈的变化会影响到摄影光线，影响到光的采集，因此光圈变小，在具体拍摄中还要根据光线相应的调快快门才行。具体还可以通过光圈优先的模式实现光圈与快门

明显改善画质的方法 教新手如何控制景深

明显改善画质的方法教新手如何控制景深 随着摄影技术的逐步提高，摄影初学者对拍摄画面势必要求越来越“精湛”，这也是一个爱好摄影的人所必须具有的。俗话说“不想当将军的士兵不是好士兵”，只有严格要求自己，积极进取，摄影技术才能突飞猛进。要想让拍摄的画面有质的飞跃，景深的控制是必修课，不同的景深效果，画面的视觉冲击力就会截然不同。影响景深的三因素：光圈大小、焦距长短、被摄距离，即我们这节学习的重点。 控制画面的景深 专家提示 在焦距和摄距相同的情况下，光圈越小，景深越大；光圈越大，景深越小。 在拍摄距离和光圈大小都相同的情况下，长焦距制造出的景深，要比短焦距制 造出的景深小在焦距和光圈不变的情况下，景物离镜头较近时，景深较小；景物离镜头较远时，景深较大。 1.何谓景深

大家都知道一般相机要对焦后才能拍摄，理论上照片中只有被准确对焦的部分清晰，焦点前及焦点后的景物会因在焦点以外而显得模糊。不过，基于镜头、拍摄距离等因素，在焦点前、后仍然会有一段距离的景物能够被清晰显示，不致于落入模糊地带，这个清晰的范围便称为景深。 利用景深是拍摄常用的表现手法，景深可以让平面的画面表现出空间感，从而增强照片的欣赏性和表现力。 焦点位于画面三分之一处 上图焦点位于画面三分之一处，因为使用光圈较小，从焦点前到焦点后画面清晰的区域非常广泛，这叫做大景深。在风景摄影中较长使用。

焦点位于靠前的花瓣上 上图焦点位于靠前的花瓣上，因为使用的光圈较大，花瓣前后这段清晰的区域比较小，这叫做小景深。在静物摄影等小场景中较为常用，在人像摄影中使用也较多。 小景深的照片，只有焦点部分才会清晰显示，景深外的地方显得十分模糊；大景深的照片，所有景物都显得十分清晰，两者体现在画面中效果完全不一样。 2.光圈大小可以决定画面的景深 光圈大小不仅决定了曝光量的多少，它更重要的作用体现在对于景深的影响。一般来说，在焦距和摄距相同的情况下，光圈越小，景深越大；光圈越大，景深越小。通常我们会采用小光圈获得大景深，以展现景物的深度。在拍摄风景照片的时候，也常常采用小光圈，以突出主题，同时也展示更加清晰和广阔的空间感。 本文摘自电子工业出版社《拍出好照片的30个基本功（全彩）》一书。

计算公式

内容简介 一、面阵相机和镜头选型 (2) 二、针对速度和曝光时间的影响，产品是否有拖影 (2) 三、线阵相机和镜头选型 (2) 四、图像采集卡、相机接口、PCI、PCI-E插槽的选型 (3) 五、线阵相机、镜头、光源的选型详解 (4) 六、图像采集卡的选型详解 (9) 七、线阵摄像机与面阵摄像机的区别 (14) 八、图像采集卡选型详解 (18)

一、面阵相机和镜头选型 已知：被检测物体大小为A*B，要求能够分辨小于C，工作距离为D 解答： 1.计算短边对应的像素数E=B/C，相机长边和短边的像素数都要大于E。 2.像元尺寸=产品短边尺寸B/所选相机的短边像素数 3.放大倍率=所选相机芯片短边尺寸/相机短边的视野范围 4.可分辨的产品精度=像元尺寸/放大倍率（判断是否小于C） 5.物镜的焦距=工作距离/（1+1/放大倍率）单位：mm 6.像面的分辨率要大于1/（2*0.1*放大倍率）单位：lp/mm 以上只针对镜头的主要参数进行计算选择，其他如畸变、景深、环境等，可根据实际要求进行选择。 二、针对速度和曝光时间的影响，产品是否有拖影 已知：确定每一次检测的范围为80mm*60mm，200万像素CCD相机（1600*1200），相机或产品运动速度为12m/min = 200mm/s。 曝光时间计算： 曝光时间<长边视野范围/（长边像素值*产品运动速度） 曝光时间< 80mm/（1600*250mm/s） 曝光时间< 0.00025s = 1/4000 s 总结：故曝光时间要小于1/4000 s ，图像才不会产生拖影。 三、线阵相机和镜头选型 相机选型： 已知：幅宽为1600mm、检测精度1mm/pixel、运动速度22000mm/s、物距1300mm 相机像素数=幅宽/检测精度=1600mm /1mm/pixel = 1600pixel 最少2000个像素，选定为2k相机 实际检测精度=幅宽/实际像素=1600mm/2048pixel＝0.8mm/pixel 扫描行频=运动速度/实际检测精度=22000mm/0.8mm＝27.5KHz 应选定相机为2048像素28kHz相机，像元尺寸10um 选用一个VT-FAGL2015线阵相机或两个103k-1k线阵相机拼接 镜头选型： sensor长度=像素宽度×像素数=0.01mm×2048=20.48mm 镜头焦距=sensor长度×物距/幅宽=20.48×1300/1600＝16mm

景深表与景深计算公式

景深表与景深计算公式 在拍摄实践中，当需要了解具体的景深范围时，可以查看相机上或书本上的景深表，也可自行计算出你实际拍摄时的景深范围。 一、相机上的景深表 大部分相机上都有简易的景深表可供查看景深范围。相机上景深表的位置有的在镜头筒上、位于镜头上光圈刻度与距离刻度之间，采用对称的光圈系数如“16、11…11、16”指出每一光圈在某种摄距时的景深。 如用f16拍摄，这种景深表上两个对称的f16标记所指向的距离刻度，一个指景深的远界限，另一个指景深的近界限。相机上的景深表有的位于相机的聚焦钮上，通常采用一组“U”字型的线条，用“U”字的两端在距离刻度上指出景深范围。 相机上的这种景深表只能作为了解景深范围的一种参考，这是因为除了在相机上无法作出精确标度的客观原因外；厂家制定这种景深表的清晰度标准也有一定的随意性；更重要的还在于厂家并不了解你对不同照片的清晰度要求，也不了解你准备放大为多大尺寸的照片。 因此，当你要求高清晰度影像时，或要高倍率放大时，就应该比实际使用的光圈大一、二档来掌握景深范围。如拍摄时用用f11，就按f8或f5.6的景深掌握，反过来，当你需要相机上f11所指示的景深范围时，就用f16或f22拍摄。这样才能在高倍率放大的照片上达到预期的景深效果，或者说能提高你的景深范围内的影像清晰度。 二、表格式的景深表 在摄影书籍上常常可以找到一种表格式的景深表，它们是列出一些镜头焦距与相应光圈、摄距的景深范围。这种书本上的景深表所指示的景深范围比相机上景深表的准确性要高。但是，不如相机上景深表使用方便。而且，在镜头焦距多样化的现代摄影中，这种表格式景深表的局限性就显得更大了。 使用这种表格式景深表时，要注意它也是以某种模糊圈为标准的，当你需要更小的模糊圈时，也应按照比实际使用的光圈大一、二档来掌握景深范围。 三、景深计算公式 景深计算公式可以帮助你了解各种镜头焦距、各种光圈、各种摄距的景深范围。这种计算公式又是针对你所要求的模糊圈的，因而计算出的景深范围更准确、更可靠，当然它比相机上的景深表与书本上的景深表麻烦得多。 1.景深计算公式如下：

景深概念及计算

景深概念与计算 Xitek编 2001^t6g 5e? QHN?绍几个概念： 10 q&p1(focus) N QI轴平行的光线射入凸透镜时，理想的镜头应该是所有的光线聚集在一点后，再以锥状的扩散开来，这个聚集所有光线的一点，就叫做焦点。 20 _%ec圆(circle of confusion) W(q&p1RMT ? QI线开始聚集和扩散，点的影象变成模糊的，形成一个扩大的圆，这个圆就叫做弥散圆。 在现实当中，观赏拍摄的影象是以某种方式(k?Y?b?_q0 e>Y'b qgrG{I{I)ge观察的，人的肉眼所感受到的影象与放大倍率、距离及观看距离有很大的关系，如果弥散圆的直径小于人眼的鉴别能力，在一定范围内实际影象产生的模糊是不能辨认的。这个不能辨认的弥散圆就称为容许弥散圆(permissible circle of confusion)0

不同的厂家、不同的胶片面积都有不同的容许弥散圆直径的数值定义。一般常用的是： 画幅24mm x 36mm6cm x 9cm4" x 5" _%ec圆直径0.035mm0.0817mm0.146mm 35mmqgv?镜头的容许弥散圆，大约是底片对角线长度的1/1000~1/1500]?Só0 RMcDf/u;—be>Y'为5x7??[?v…qgrG? 观离为25~30cm0 30 fom?(depth of field) W(q&p1RMT T g N N*[1许弥散圆，这两个弥散圆之间的距离就叫景深，即：在被摄主体(对焦点)RMT ? Qv_qP?N 围的，就是景深。换言之，被摄体的前后纵深，呈现在底片面的影象模糊度，都在容许弥散圆的限定范围内。

浅景深、大景深拍摄浅谈

浅景深、大景深拍摄浅谈 当某一物体聚焦清晰时，从该物体前面的某一段距离到其后面的某一段距离内的所有景物也都是相当清晰的。成像相当清晰的这段从前到后的距离就叫做景深。 光圈控制景深 光圈越大景深越小，光圈越小景深越大。这里的光圈指的是相机通光的孔径，即光圈数值越小，孔径越大，光圈直径越大。所以f2.8光圈比f8光圈大。 焦距控制景深 下面两张照片分别使用相同光圈下镜头的28mm端和140mm端所拍摄。在构图相同的情况下显然右图的主体更加的突出，因为背景更加虚化了，说明28mm的焦距比140mm的焦距 景深大。 使用长焦距镜头拍摄的另一个好处就是不用过分接近被摄体，换句话说，可以对你接近不了的物体进行特写拍摄，对于抓拍，或是细节描写都能起到相当大的作用。 于是我们又得到另一条规律：焦距越大景深越小，焦距越小景深越大。

距离控制景深 拍摄体越近时、景深越浅，距离拍摄体越远时、景深越长 在光圈、快门、镜头焦距都不变的情况下，拍摄同一场景，离被摄体越近时，景深就会越浅。 离被摄体越远时，景深就会越长。 相同的焦段，因为拍摄距离不同，景深就会有不同的变化。 对于一幅特定的照片应该使用多大的景深，取决于试图用这幅照片传达什么信息。重要的一部分，摄影者具有选择权，拍摄时可以控制照片的景深。富有才智的景深选择将是一个重要的、创造性的手段。 短景深作品，画面中焦点前后的景物影像清晰范围小，前景和背景中的景物影像大都虚糊，给人一种梦幻感觉，具有飘渺迷离的艺术表现力；长景深作品，画面中焦点前后景物影像清晰范围大，画面中大部分景物影像清晰真切，给人一种逼真的感觉，具有赏心悦目的艺术表现力。具体到一幅作品，是选择短景深好呢，还是选择长景深好?这个问题要具体情况具体分析，因为景深的长短不是决定一幅作品优劣的条件。景深长短各有好处，各有艺术表现力，要根据被摄景物的实际场景所需与作者的创作意图来综合考虑，巧妙选择。