模糊圓直徑與片幅
最大模糊圓直徑與片幅息息相關,不過它的值為何從20世紀初期就開始討論,在開始時是用放相片與觀賞距離做出發點,但這套理論太過繁雜,不容易導出簡易的公式。在Leica推出135片幅相機之後,覺得有必要算出景深表,讓使用人可以把被攝体包含在景深內,因而Leica建議使用「焦距/1000」這道式子,於是把最大模糊圓的觀念放在成像的這一端,而這也就是國際標準「片幅對角線/常數」的起源。
然而,不論是早期的定義與Leica所創的定義,兩者都有相互關係,也都與片幅有關。我們看看為什麼,不過因為不是在寫教科書,我嚐試用極度化簡的方式。
下圖中A是鏡頭L1對焦所在,它的像在底片S上,我們不妨想像一部投影機L2把S的影像投射在屏幕P上,我們用黃點表示A在底片S與屏幕P上的像;因為鏡頭以A為對焦點,S與P上也都是一個點。

再考慮被攝体A後方的一個(白)點。因為鏡頭L1不以它對焦,所以它的像在底片S前方而在底片上是個圓,假設它的直徑為C;C的值與黃白兩個點的距離有關,白點距黃點愈近則C愈小、愈遠C愈大。接著,投影機L2把這個圓投射在屏幕上得到一個直徑為D的圓,當然C與D的大小成正比。
古典的說法是這樣的。假設站在距屏幕P有距離d的所在(圖中的V)觀賞投射的影像,因為人眼的解析度緣故,當D小到某個值時肉眼就無法分辨它是一個點還是一個圓。所以,我們可以固定觀賞距離d,用不同大小的直徑D做實驗,直到肉眼看不出某個直徑D的圓是一個點還是一個圓為止,這是在觀賞端的最大模糊圓直徑。
因為投影機L2也是個鏡頭,它把底片S上的像投射到屏幕P上,這道投影的手續就決定了C與D的關係;換言之,我們從實驗找到D,倒過來從D算出C的值。這其實並不十分複雜。因為投影機L2把C放大投射到D,所以D/C不正好是放大率?但是,放大率正好是屏幕P的對角線長除以底片S的對角線長(片幅進來了),所以它是個已知值;因為放大率已知,D已經從實驗得來,而且D/C是放大率,所以C就有了。
C是什麼?它是底片上一個圓的直徑,它在屏幕P上的像於觀賞距離d之下是一個點。同樣的道理,我們可以問:在被攝体前後什麼距離之內的點在底片S上的像直徑會小於或等於C呢?如果能夠找出這段距離,於是此之內的點在底片S上的像直徑小於等於C,經過投影後在距離d處觀賞時,肉眼所看到的就都點而不是圓。換句話說,A前後兩端的這段距離不就是景深、而求出的C不就是最大模糊圓直徑嗎?
此地唯一的問題是個額外的觀賞距離d;難道非它不可嗎?如果是斜著觀賞,景深的結果會一樣嗎?這類型的問題會層出不窮,再加上每一個觀賞距離d都有一套景深結果用起來很不方便,所以很快就被目前(改良的Leica版)定義取代,反正兩者都是近似值,足夠使用就好。
舊理論只能在很舊的光學教科書中找得到,目前的攝影光學教科書會用拙書 冼鏡光,數位相機:觀念、技巧與原理中第E.13章的方式出發定義最大模糊圓直徑、完全揚棄觀賞距離的部份,有些教科書甚至連定義都沒有,而是列出不同片幅之下常用的值。
所以結論是:最大模糊圓直徑與片幅有關!