为什么镜头焦距越长，景深越小？

景深是指：摄取有限距离的景物时，可在像面上构成清晰影像的物距范围。
焦距越短，物体间的距离反映在像平面上的轴向距离也会越短，那么这些物体图像也都会显得比较清晰，清晰图像的范围大了，反映的就是景深大了；
反之焦距越长，同样距离的物体，成像的轴向距离也就长，一个物体像清晰，另一些就没那么清晰了，清晰像的范围就小了，反映出来的就是景深小了，

你把景深给搞混了，景深大是指合焦前后清晰的范围大，反之就是景深小。
所以说，光圈不变，焦距越长，视角就越小，景深也就越小。

景深概念与计算

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：

画幅
24mm x 36mm
6cm x 9cm
4" x 5"

弥散圆直径
0.035mm
0.0817mm
0.146mm

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。

示意图1

示意图2

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

F
——
镜头的拍摄光圈值

L
——
对焦距离

ΔL1
——
前景深

ΔL2
——
后景深

ΔL
——
景深

FδL2

前景深 ΔL1=
——————
(1)

f2 + FδL

FδL2

后景深 ΔL2=
——————
(2)

f2 - FδL

2f2FδL2

景深 ΔL =
ΔL2 + ΔL2 =
——————

f4 - F2δ2L2

从公式(1)和(2)可以看出，后景深 > 前景深。

由景深计算公式可以看出，景深与镜头使用光圈、镜头焦距、拍摄距离以及对像质的要求(表现为对容许弥散圆的大小)有关。这些主要因素对景深的影响如下(假定其他的条件都不改变)：

(1)、镜头光圈：

光圈越大，景深越小；光圈越小，景深越大；

(2)、镜头焦距

镜头焦距越长，景深越小；焦距越短，景深越大；

(3)、拍摄距离

距离越远，景深越大；距离越近，景深越小。

5、一些计算实例

网上有些在线计算器，有兴趣的网友可以参考：

摄影光学计算器

Windows版本的可下载的计数器在

f/Calc

(1)、200/2.8对焦在5m时，f/2.8的景深：

δ
=
0.035mm

f
=
200mm

F
=
2.8

L
=
5000mm

ΔL1
=
60mm

ΔL2
=
62mm

ΔL
=
122mm

结论
：
该镜头在用f/2.8拍摄时，清晰范围是从4.94m~5.062m，景深很浅。

(2)、200/2.8+2X=400/5.6对焦在5m时，f/5.6的景深：

δ
=
0.035mm

f
=
400mm

F
=
5.6

L
=
5000mm

ΔL1
=
30mm

ΔL2
=
31mm

ΔL
=
61mm

结论
：
该镜头在配合2X增距镜后，主镜头用f/2.8拍摄时，景深是(1)的一半。

图错了，焦距越长，放大效果越大，焦点越近，假设光圈不变，就是把你的图反向理解。

个人认为，网上这些图都是有问题的。

离开成像谈弥散圆都是在耍流氓。
我们应该把凹透镜后面的成像图给补出来，成像才是人眼最终看到的图，所以成像上的弥散圆直径才能够解释景深。
LZ可以画一画，身边没有作图工具，不方便画出来