是什麼決定了鏡頭虛化效果？從光學結構說起！

寫之前其實想了很久，但這個話題的延伸性可以說是非常廣，小胖也並不想把它講得太泛，所以只揀一些相對簡單的基礎來聊吧。所謂鏡頭虛化，簡單來說就是合焦範圍之外的點光源擴散形態。首先確認一個大前提，對於虛化效果好壞的評判，沒有任何的演算法可以替代主觀印象，從光學意義來看折返鏡頭的煙圈焦外、徠卡Noctilux的漩渦虛化毫無疑問都是瑕疵，但卻有非常多的人對此相當著迷，所以：虛化效果雖然嚴格來說有好壞之分，但談論它的好壞並沒有絕對意義，最重要的是你自己喜歡不喜歡。

先來了解一些基礎知識吧，大家應該都知道光圈、畫幅、物距、焦距對虛化效果的影響，小胖在這裡就只談光圈了，如上圖，瞄準點2對焦，在焦平面5上可以形成清晰的藍色點，而後景1和前景3都只能形成相應的光斑，前景深淺於後景深。可以看到隨著光圈4縮小，1、3點光斑迅速縮小，理論上來說當光圈縮小到一定程度的時候，1、2、3都會以點狀呈現在焦平面上。而想要虛化效果的最大化，只需較大畫幅相機用鏡頭最長焦端，在最近對焦距離開啟最大光圈即可，各級光圈的虛化效果動態示意圖如下：

從公式來看，以APS-C畫幅為例，最大彌散圓直徑是0.02mm，若焦距為100mm、光圈為f/2.8、對焦在點3000mm處，使用公式計算可得到景深前沿為2950mm，景深後沿為3051mm，所以這個拍攝組合的理論景深為101mm，其中前景深50mm，後景深51mm。

但重點是，大家都是虛化，50mm F1.8和50mm F1.2顯然是很不一樣的，虛化效果的好壞雖然很主觀，但大多數人的審美還是比較一致的，比如下圖這種虛化恐怕就沒有人會喜歡：

從鏡頭設計來看，虛化效果的不同點主要取決於2點，第一是球差，第二是光圈形狀。如文章第一張圖片所示，嚴格來說我們拍攝到的每一個像素都是一個點光源光斑，焦外就是無數個點擴散光斑的組合，每個光斑的亮度分布方式取決於球差強度，簡單來說球差為負時（過校正）光斑邊緣亮度高於中心，而球差為正（欠校正）則邊緣過渡比較柔和。其中球差過校正的經典鏡頭就是Meyer的Trioplan 100mm F2.8，焦外是非常明顯的肥皂泡型的效果，這顆老鏡頭也因此而聞名，二手價格也突破了2000元。比較特殊的還有尼康105/135mm DC鏡頭，它不僅復刻了這種效果，而且DC是Defocus Control的縮寫，也就是焦外控制，可以手動切換球差過校正和欠校正，下面是對比圖：

注意！這是同一顆尼康105mm F2 DC鏡頭拍攝的，前一張為球差過校正，可以看到焦外光斑出現了非常明顯的「肥皂泡」一般的邊緣亮環，而後一張照片切換到球差欠矯正模式後，焦外又恢復成我們熟悉的虛化形態。

準確來說，當還原一個點光源時，球差過校正時就如第一排所示，後景虛化會形成邊緣亮度偏高的「銳利」，而前景虛化則相對分散而「柔和」。而球差欠矯正則把這種情況給逆轉過來，後景虛化變得柔和，前景虛化則很銳利，理想情況下沒有球差時，前後景虛化是沒有區別的。需要注意的是：圖中出現的是艾里斑模型，艾里斑模型一定存在波紋，這與焦外洋蔥圈並非一個概念，請注意區別。

用主流鏡頭來進行例證的話，可以參考佳能50mm F1.8和F1.2同在F1.8時的焦外虛化區別：

差別很明顯吧，相對於刻意使球差過校正的尼康DC系列來說，50mm F1.8純粹是放任球差負向發展，有著生硬且不規則的光斑邊緣交錯，形成了這種看起來很捉急的虛化效果。而F1.2版在非球面鏡片的控制下明顯要更加出色，這也是買有較強控制力的高端鏡頭的優勢。

虛化的銳與柔的問題大家應該搞清楚原因了吧，接下來就是另一個要素：光圈形狀。所有光斑所呈現的形狀其實就是光圈的形狀，光圈越圓，光斑也越圓，這也是為什麼很多以焦外效果為賣點的鏡頭會強調光圈葉片數量的原因，因為光圈葉片越多自然越方便拼組為圓形，同時在小光圈下拍攝點光源時還可以實現更多的星芒效果。但大家應該也察覺到了，大多數鏡頭在大光圈下靠近中心的光斑還能保持圓形，但靠近邊緣就開始變形，變得像貓眼一樣，比如下圖：

這種貓眼光斑也叫做口徑蝕，它的原理很簡單，下圖是一個手法比較簡單粗暴的模擬，可以看到圈出的部分恰好就形成了貓眼的形態，而口徑蝕就是離軸斜射光線被鏡筒外緣遮擋所導致：

漩渦焦外的成因之一就是口徑蝕，再加上大幅度的場曲以及特定程度的慧差和像散，雖然它的成因基本都是光學瑕疵，但很多人還是挺沉迷這種虛化效果，所以小胖才說虛化這個東西沒什麼理性可言……

即便強如蔡司Otus 85mm F1.4，硬要在虛化效果上挑刺找茬也是沒問題的，最左列就是它的焦外效果，跟更為主流的Milvus和Planar相比，很難說是有非常明顯的優勢，尤其是對比Milvus，甚至還有更明顯的洋蔥圈（非球面鏡片模具的鍋），口徑蝕也並沒有解決（都做到86mm也無能為力）。色差控制相對不佳的鏡頭在光斑邊緣還會出現彩色亮環，比如前面的50mm F1.8全開。

如何在盡量維持成本的前提下提升焦外效果，很多品牌都絞盡了腦汁，而相對靠譜的就是美能達，早在1999年就推出了STF技術，採用F2.8和F4.5雙光圈+變跡濾鏡技術，讓焦外光斑亮度從中心到邊緣呈正態分布，實現高斯模糊一般的柔滑的焦外，現在的索尼100mm F2.8 STF和富士XF 56mm F1.2 R APD都是基於此技術。之前小胖曾出過一篇以逐級光圈拍攝且堆棧合成的「仿STF」效果教程，而事實證明它的焦外虛化柔和程度確實遠強於傳統設計，但你要問我這種效果好不好，我覺得很難說，因為現在的手機模擬虛化也是類似於高斯模糊計算，拖後腿的主要是摳圖演算法和景深預測而已，說白了就是這種虛化會給人一種有點「假」的感覺，當然，喜歡不喜歡還是你自己說了算。下圖就是索尼100mm STF鏡頭的效果對比：

說到光圈形狀還可以提一下變形鏡頭，這是一種寬幅電影鏡頭，它的光圈是橢圓形的，它拍出的畫面實質上是縱向拉長了的，再通過後期壓縮縱軸還原。但因為近遠景壓縮比不能保持一致，所以背景還原後光斑依然會呈現一定程度的橢圓形，可以看下面的對比圖：

可以看到雖然主體的比例正常，但下圖裡背景光斑明顯被拉長，效果很獨特。這種歷史久遠的產品依然很受不少導演青睞，阿甘正傳、蝙蝠俠黑暗騎士崛起這些電影里都能看到變形鏡頭應用的場景。

既然有對虛化有追求的，也就有不希望虛化會影響拍攝主題的，比如微距攝影，因為微距的放大比率高，物距短且焦距長，APS-C或全畫幅相機拍攝時F10都算大的，很多人甚至會選擇F18甚至更小，但這也會帶來一系列問題：首先是景深依然達不到所希望的要求，尤其是以縱深角度拍攝昆蟲，這個時候往往就只能改變構圖了；其次是小光圈下的衍射問題，會大幅降低成像解析度。而如果你不想改變構圖，想要全幅面清晰，同時手速夠快的話，可以選擇包圍對焦的拍攝手法，比如下面這組照片：

在F10光圈下，第一張照片只能拍清晰蒼蠅的頭部，而第二張照片則只能拍清楚蒼蠅的尾部，但因為環境允許，所以從圖一到圖二，以不同對焦點相同拍攝設置拍了6張照片，最後通過PS、CombineZ等後期軟體進行包圍對焦計算，得到了整個被攝物都完全處於焦內的清晰成像。

從虛化效果的構成來看，記住關鍵兩點：球差和光圈形狀。應該就能解決你的不少疑惑了，不管是奶油般油潤的焦外還是煙圈、肥皂泡，技術原理不一定能改變你的喜好，也不一定能提升你的攝影技術，攝影最重要的還是：開心就好……你覺得呢？