我要從我對較早的光圈問題的回答中得到嬰兒床：

當光圈很小時，入射光高度“准直” ”，這是一種奇妙的說法，“所有光線都很好地相互平行”。這樣會為進入的所有光線帶來清晰的焦點。當光圈更加開放時，只有與焦點對準的光線會被准直-這意味著您所聚焦的東西都是清晰的，但距離更遠或更近

基本上，光圈越小，光線就越難以精確地聚焦。更大的光圈可以帶來更多的光線，但是“價格”是它的受控程度較低。

Wikimedia的以下圖表可能會有所幫助：

在左側，寬光圈僅導致清晰呈現的中央聚焦♡卡。右側的光圈更窄，從而排除了散焦♠和♣卡上的准直光，從而使整體圖像更清晰。

請記住，紅色/綠色/藍色虛線在該圖中，描繪出圓錐形光線的外部。在左側具有較大光圈的圖像中，還包括了[em>] 因為恰好在焦點處的光線。

這當然也發生在人眼的鏡頭上。我認為控制您的實驗真的很困難，因為您實際上無法拍張照片並排比較。在晚上到中午之間的時間（甚至在半小時內，您的眼睛要適應一個黑暗的房間），您會失去對多少模糊的完美記憶。事實是，您的大腦正在非常努力地糾正眼睛的所有缺陷，並以完美的焦點呈現整個世界的心理模型，這一事實使情況更加複雜。 （這就是人類視覺系統 的大腦部分。）

很難只看一個地方。您的眼睛會在不知不覺中向四周滑動，並從實際上僅在中央清晰的那一幅圖像建立完美的圖像。這增加了另一個巨大的複雜性-不僅是晶狀體是一個相對簡單的系統，具有很多像差，而且 sensor 是不規則的。或者說，它是高度專業化的。中心區域稱為中央凹，直徑僅約1mm，而最尖銳的部分為中央凹，僅0.2mm 。那就是真正的敏銳眼光的來源。但是此區域不包含任何棒（對暗光敏感的細胞），因此當您處於暗光下時，根本不涉及該尖銳區域。

最重要的是，您的基本假設還有另一個缺陷-即無論光量多大，人眼都能看到相同量的運動模糊的想法。實際上，輸入實際上是隨時間積分的，並且在較低的光照水平下，時間的確會增加。而且，“曝光”實際上是通過另一種方式控制的：在黑暗中提高了感光度-有效等同於自動ISO。

因此，直接問一個問題：這是光學的本質，因此它也適用於我們的眼睛。但是我們的眼睛是不同於照相機和鏡頭的系統。人類視覺系統具有一個簡單的鏡頭，一個複雜的傳感器，非常複雜的即時後處理以及一個極其複雜的存儲和檢索系統。相機通常使用複雜的鏡頭，比較的簡單傳感器矩陣和比較的簡單後處理（直到計算攝影成真-不論Lytro今年成功還是成功否則五年後）。而且內存系統是逐點完美的-至少不像人類的內存。

這種差異是否是我們所“喜歡”的，並且不想解決是一個解釋問題。當然，景深的概念是在我們作為一個社會的藝術/視覺詞彙中出現的；它是否會在一百年後保持這種狀態是一個猜測的問題。我的猜測是是，即使技術發生了變化。

帶有不同類型傳感器的相機（如 Lytro中使用的相機）實際上可以記錄入射光的方向。這些附加數據使這些相機即使具有很大的光圈也可以創建完全清晰的圖像。但這並不是Lytro公司出售它的方式：相反，他們的mm頭是圖像，您可以單擊以更改計算中的動態焦點。他們選擇了這條路線而不是全部路線。

為什麼大光圈會進一步模糊背景

讓我從維基百科的人物開始：

我們有一個敞開的光圈。只有第2點是焦點。第一點和第三點沒有重點。由於大的孔徑，來自它們的光線通過鏡頭的不同部分在不同點與屏幕5（膠片或數字傳感器）相交。我們還可以說這些光線在屏幕（紅色）之前（綠色）之外（在綠色之前）形成一個點（相交）。相應的光錐與屏幕相交，並在屏幕上形成橢圓形的圖像。較寬的光圈可實現更寬的錐光（因此，它可以收集更多的光並模糊更多）。

有效地，失焦點會產生混亂的圓圈。這就是我們所說的模糊或散景。

對於下面較小的光圈，離中心太遠的光線會被截斷，因此散焦點的圓會較小。

如果混淆圓小於膠片顆粒或傳感器子像素，則我們根本無法分辨出焦點是否聚焦，然後即使焦點沒有聚焦，該點也會顯示為焦點清晰。因此，對於有限的光圈，存在一定範圍的距離，所有距離都顯示為焦點對準。該範圍的深度稱為景深（DoF）。

如果光圈確實很小，那麼只有中心光線可以通過，並且無論如何我們都擁有無限的景深。每個點，無論接近還是遠離，都表示為圖像上的一個點。這就是針孔相機的工作方式。可調光圈允許介於兩者之間。

外觀如何

在較小光圈下 f / 32 ：

在較大的光圈 f / 5 中，離焦背景更加模糊：

（圖片再次來自Wikipedia）

從聚焦的物體發出的光線在通過鏡頭時會發生折射，並撞擊傳感器（膠片）。從單個點發出的光線形成一個圓錐體，該圓錐體是透鏡中的空心圓。孔徑越大，圓錐體的底面越大。然後，形成第二個圓錐，光線再次在焦點處匯合。

源自與鏡頭距離不同的對象的光線形成了不同長度（更準確地說，高度）的圓錐。對於較長的視錐（超出聚焦對象的對象），輔助視錐較短。對於較短的圓錐體（前面的對象），輔助圓錐體較長。次錐的長度由主錐的長度決定。

因此，當來自非聚焦物體上某個點的光接近傳感器時，圖像是一個小圓圈，

當孔徑變大時，兩個圓錐的底面變大，因此它們的頂角也變大了，而不是一個點。由於長度保持不變，因此圖像圓變大。這就是為什麼當光圈變寬時您會得到更多模糊效果的原因。

作為參考，並使用能真正解釋上述所有曼波大貓的示意圖，請閱讀本文。

其他答案錯誤地將模糊效果與某些鏡頭屬性相關聯。您不必對鏡頭如何形成圖像甚至鏡頭是否存在進行任何假設。

場景看起來與光圈上不同位置的圖像略有不同。

如您在圖片中看到的那樣，如果您選擇將紅色物體的每個光圈點保持在相同的位置，則綠色物體無法停留在相同的位置。這會造成模糊，因為最終圖像會合併所有這些單獨的視圖。

這意味著從理論上講（並且不考慮衍射）是唯一的情況當所有可以聚焦的地方都是針孔時，可以從一個點創建圖像。在現實生活中，由於衍射和增加的光量，較小但不是點狀的光圈會更好，但這是另一個問題。

進一步研究對象，“誰”實際上選擇了物體焦點？

為什麼紅色物體而不是綠色物體？幾何形狀僅確定它們不能同時聚焦，並且散焦量取決於光圈，這是DOF效果的根本原因。

實際上如何從局部視圖中組合最終圖像？這取決於“藍框”設備。在現實生活中，“藍盒子”當然是鏡頭。到目前為止，我們假裝對圖像的組合方式一無所知，以表明失焦現像是從幾何形狀而不是從鏡頭特性中出現的。

但這不一定是鏡頭。相反，我們可能會在光圈表面上放置數千個針孔圖像記錄器，並獲取數千個單獨的圖像。然後，通過簡單地疊加這些圖像，我們將獲得相同的景深效果-完全取決於光圈。而且與鏡頭不同，我們然後可能會以不同的方式覆蓋相同的圖像，從而使綠色物體保持靜止（顯然會模糊紅色物體）。

當光照射到傳感器上時，它會創建一個與光圈形狀相同的光斑，但光斑的大小取決於源對象與焦平面的真實距離。如果光圈是一個圓，則得到一個圓；如果光圈是正方形，則得到一個正方形。光圈越大，形狀越大，因此它將與相鄰的形狀重疊更多，並給您帶來更多的模糊感。小一點與點是無法區分的。這些距離定義了場的深度。

您的眼睛以完全相同的方式工作，但是我不相信您看到的內容，因為大腦進行了大量的處理！您只能在每隻眼睛的中心的一個小斑點內看到細節。您的大腦可以快速移動每隻眼睛，以“掃描”場景並將它們拼湊在一起，而您根本不知道！

這樣看。光圈足夠小，您甚至不需要鏡頭！這就是所謂的針孔相機。

鏡頭將物體聚焦在特定距離，因為它通過彎曲光線來工作。

針孔（至少是理想的）通過映射點來工作膠片上不同角度到相應角度的光線，與距離無關。 （實際的針孔具有局限性。針孔太小會由於衍射而使光散射。）

透鏡前面的光圈會帶來針孔的某些特性。孔徑越小，您將相機更有效地變成針孔相機。這帶來了寬景深聚焦的優點，但也帶來了針孔的一些缺點：聚光能力降低，光圈數很高時的衍射偽像。

這不是技術上的解釋，而是實驗。以下文字摘自本·朗的書《完整的數碼攝影》：

如果您視力足夠近，需要戴眼鏡，請嘗試一下此小技巧現場實驗。摘下眼鏡，然後將食指捲曲在拇指上。您應該能夠使手指緊緊地捲曲，以在食指的曲線上形成一個小孔。如果您不戴眼鏡直視孔，您可能會發現一切都聚焦。這個孔的孔徑很小，因此可以提供很深的景深-足夠深，實際上，它可以校正視力。不利的一面是，它不會讓大量的光線通過，因此，除非您在明亮的日光下，否則可能無法看到足夠清晰的物體來確定其是否聚焦。下次當您對光圈與景深的關係感到困惑時，請記住此測試

我嘗試過，它確實有效。嘗試看一些距離您約100m的文字。我戴著近視眼鏡。

由於使用較大的孔徑會不利地改變光學系統的脈衝響應，因此模糊會更大。但是，如果將光圈做得更小（在某些鏡頭中通常為f / 11或f / 16），則由於衍射效應而引起的劣化將變得更加明顯。因此，存在一個最佳孔徑，該孔徑介於理想脈衝響應和透鏡的衍射極限之間。

點擴展函數是光學傳遞函數，是光學脈衝響應函數的傅立葉變換。

MTF（調製傳遞函數）與OTF相似，不同之處在於它忽略了相位。在非相干攝影應用中，可以認為它們非常相似。

基本上，OTF，MTF，點擴展函數描述了光學系統的響應能力。

當鏡頭張開時，光的路徑在路徑中具有更大的可變性，因此，在精確的焦點之外，它具有更大的點擴散功能，隨著與圖像的捲積而變大。

下面是我最近為類似問題提供的答案。 https://physics.stackexchange.com/questions/83303/why-does-aperture-size-affect-depth-of-field-in-photography

景深是影響HVS（人類視覺系統）的一種感知現象。這實際上是一個遊戲，“直到變得令人反感之前，我們才能擁有多少模糊？”只有一個“平面”（通常實際上是球體的一部分）聚焦。此時，成像系統會根據諸如大氣和鏡頭的MTF（調製傳遞函數）之類的損耗進行工作。

當物體從該平面移開時，它立即變得“失焦”，並且有一個點擴散函數，它描述了一個成長中的圓盤，該圓盤在一些圓圈中（沒有雙關語），稱為“混亂圓”。

採用透鏡中心部分的較小光圈具有 光線通過鏡頭的路徑更短（且更一致）。這有助於減少點擴散函數，該函數描述了混亂的圓（而不總是圓）。光學系統的點擴散函數也稱為脈衝響應。

所得的圖像是目標圖像和點擴散函數的捲積圖像。至少對於非相干成像。因此，景深的感知與光圈和焦距成線性關係。

不幸的是，景深有其局限性，並且非常小的光圈不會提供幾乎無限的景深，因為隨著孔徑的變小，衍射在模糊圖像中起著更大的作用。

所以景深的真正變化是物體並不是真正聚焦在聚焦平面之外，而是模糊被認為可以忽略不計。可以這樣考慮：縮略圖照片看起來很清晰，但是如果將其擴展為8x10英寸的照片，則可能會變得模糊不清。因此，可接受的景深決定了散焦圖像對攝影機的影響。觀察者，給出光學系統（大氣，鏡頭，傳感器/膠片和渲染/打印過程）和感知角度（觀看的圖像有多大）。

在實際應用中，所謂的超鏡頭上的焦距設置，在小尺寸顯示器或打印件上觀看時，可能會給出可接受的場景圖像，但是在放大或放大時，會產生更加模糊的外觀，因為實際上“深度”無法完全聚焦

歡迎發表評論，也許我可以重寫兩個答案，以便更通用地解決這個常見問題。