焦點深度英文解釋翻譯、焦點深度的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【醫】 focal depth

分詞翻譯：

焦點的英語翻譯：

central point; focus
【計】 focus
【化】 focus
【醫】 focal points; focal spot; focus

深度的英語翻譯：

deepness; depth; profundity
【計】 depth
【醫】 depth

專業解析

在漢英詞典視角下，“焦點深度”（Depth of Focus，簡稱DOF）是一個光學領域的核心術語，指在光學系統成像時，像平面（成像接收面，如相機傳感器或膠片）上能保持可接受的清晰度（銳度）的軸向（沿光軸方向）允許移動範圍。它描述的是在像方空間（Image Space）内，成像面可以前後移動多少距離而不會導緻圖像模糊超過某個容忍标準。

以下是其詳細含義的解析：

核心光學定義：
- 當光學系統（如鏡頭）對某一物點精确對焦時，該物點會在像平面上形成一個理想的點像（理論上）。然而，在實際成像中，成像接收面（如CMOS/CCD）并不需要精确地位于這個理論上的理想像點位置才能獲得“清晰”的圖像。
- “焦點深度”指的就是這個成像接收面可以沿着光軸方向（向前或向後）偏離理想像點位置的最大距離範圍。在這個範圍内移動接收面，所成的像對于觀察者或探測器來說，其模糊程度（彌散斑大小）仍然在可接受的“清晰”标準之内。這個可接受的模糊标準通常基于人眼分辨力或特定應用要求（如艾裡斑直徑、容許彌散圓直徑）來定義。它衡量的是像方空間對離焦的容忍度。
影響因素：
- 光圈（F-number, f/#）：這是影響焦點深度最顯著的因素。光圈越小（f/#值越大，如f/16），焦點深度越大；光圈越大（f/#值越小，如f/2.8），焦點深度越小。這是因為小光圈限制了進入鏡頭的光線角度，使得離焦産生的彌散斑尺寸增長更緩慢。
- 容許彌散圓直徑（Permissible Circle of Confusion, CoC）：這是人為設定的、定義“可接受清晰度”的阈值。設定的CoC值越大（對清晰度要求越低），焦點深度越大；CoC值越小（對清晰度要求越高），焦點深度越小。這個值通常與成像傳感器的尺寸和最終圖像的放大倍率/觀看條件有關。
- 放大率（Magnification）：在近攝或顯微攝影等高放大率情況下，焦點深度會變得非常淺。
- 波長（Wavelength）：在衍射極限系統（如顯微鏡）中，焦點深度也與光的波長有關。波長越短（如藍光），焦點深度相對越淺。
應用場景與重要性：
- 攝影與攝像：攝影師理解焦點深度有助于在需要大範圍清晰成像（如風光攝影）時使用小光圈，或在需要淺景深突出主體（如人像攝影）時使用大光圈。它直接影響拍攝時對焦的寬容度和後期調整的餘地（尤其在視頻拍攝中）。
- 顯微鏡學：在高倍顯微鏡下，焦點深度極淺，精确調焦至關重要。了解焦點深度有助于操作者理解樣品不同層面成像的清晰範圍。
- 光學設計與制造：在設計光學系統（如投影儀、望遠鏡、光刻機）時，需要考慮焦點深度以确保成像器件（如傳感器、光刻膠）在安裝或工作過程中允許的位置公差範圍内仍能獲得合格圖像。
- 機器視覺與自動化檢測：在工業自動化中，焦點深度決定了成像系統對目标物體位置微小波動的容忍度，影響檢測的穩定性和可靠性。

與“景深”的區别：需要特别注意，“焦點深度”常與“景深”混淆。“景深”描述的是在物方空間，被攝物體在光軸方向前後移動時，仍能在像平面上保持清晰成像的範圍。而“焦點深度”描述的是在像方空間，成像接收面（傳感器/膠片）在光軸方向前後移動時，圖像仍能保持清晰的範圍。兩者概念相關但所指空間不同：景深關乎被攝物體的位置變化容忍度，焦點深度關乎成像接收面的位置變化容忍度。

公式表示：焦點深度（DOF）的近似計算公式（基于幾何光學，忽略衍射效應）為： $$ DOF approx pm 2 cdot frac{f}{#} cdot c cdot (1 + M) $$ 其中：

$f/#$ 是光圈值（F-number），
$c$ 是容許彌散圓直徑，
$M$ 是成像系統的橫向放大率（Magnification）。

權威參考來源：

《光學原理》（Principles of Optics） by Max Born & Emil Wolf：這本光學領域的經典權威著作對成像理論、包括焦點深度的概念有深入嚴謹的闡述。
《應用光學與光學設計基礎》（Applied Optics and Optical Design） by A.E. Conrady：提供了實用的光學設計視角，包含對焦點深度等實際參數的讨論。
《攝影學》（The Science of Photography） by H. B. Barlow：從攝影應用角度詳細解釋了焦點深度及其影響因素。
SPIE（國際光學工程學會）數字圖書館：包含大量光學工程、成像科學領域的期刊論文和會議錄，提供最新的研究和标準定義。
ISO 12233 标準（攝影 - 電子靜像照相機 - 分辨率測量）：雖然不是直接定義焦點深度，但該标準涉及成像清晰度評價，其測試方法隱含了對焦點深度的考量。

網絡擴展解釋

“焦點深度”（Focal Depth）是光學領域中的專業術語，通常指在成像系統中，焦點附近能夠保持清晰成像的縱向範圍。以下是詳細解釋：

1.基本定義

焦點深度又稱焦深，指當光學系統（如顯微鏡、相機鏡頭）的像平面發生微小移動時，仍能保持圖像清晰的範圍。例如，使用顯微鏡觀察物體時，焦點對準後，不僅該平面清晰，其上下一定厚度内的結構也能被看清，這一厚度即為焦深。

2.物理特性

與光斑直徑的關系：在焦點附近，光斑直徑與聚焦點處基本相同的區域範圍稱為焦點深度。
波像差限制：當像面移動導緻的波像差不超過四分之一波長時，對應的移動範圍即為焦深。

3.影響因素

焦深與分辨率的關系：焦深越大，分辨率可能降低，但能觀察物體的全層結構；焦深越小，分辨率提高，但僅能看清薄層細節。
應用場景：在顯微鏡中，焦深影響觀察立體結構的清晰度；在攝影中，焦深與景深（物體前後清晰範圍）相關但概念不同。

4.與其他概念的區分

景深：指被攝物體前後在成像介質（如膠片）上能清晰成像的縱向範圍，與焦深共同影響最終成像效果。
焦點：指光線彙聚或發散的中心點，是焦深存在的基準位置。

焦點深度是衡量光學系統縱向成像清晰範圍的重要參數，廣泛應用于顯微鏡、攝影等領域。如需更專業的公式或應用案例，可參考光學教材或權威文獻。