被写界深度を深く・浅くする方法と計算式

被写界深度（ピントが合って見える範囲）とは何か、浅くする方法・深くする方法、超焦点距離とパンフォーカスを、計算例つきで解説します。

被写界深度とは

被写界深度は、ピントを合わせた距離の前後で「ピントが合っているように見える」範囲のことです。レンズが本当にピントを合わせられるのは 1 つの距離だけですが、そこから少し前後にずれた点のぼけが十分に小さければ、人の目にはシャープに見えます。この「十分に小さい」ぼけの大きさの基準が許容錯乱円です。

フルサイズ・50mm・F2.8 で 3 m 先にピントを合わせると、2.74 m から 3.32 m まで、合計 57.7 cm がピントの合う範囲になります。ピント位置より奥の方が手前より広いのが一般的です（この例では手前 26.1 cm、奥 31.6 cm）。

被写界深度の境目ははっきりした線ではなく、少しずつぼけていきます。また、許容錯乱円をどう決めるか（写真を見る大きさ・画面の拡大率）で値は大きく変わります。数値は目安として使ってください。

被写界深度を浅くする方法

背景をぼかして被写体を浮かび上がらせたいときは、被写界深度を浅くします。

F値を小さくする（絞りを開ける）: もっとも直接的な方法です。
被写体に近づく: ピントを合わせる距離が近いほど浅くなります。
焦点距離の長いレンズを使う: 同じ距離から撮るなら、望遠ほど浅くなります。
センサーの大きいカメラを使う: 同じ画角・同じ F値なら、センサーが大きいほど浅くなります。

フルサイズ・50mm・3 m にピントを合わせた場合の F値による違いです。

F値	手前の限界	奥の限界	被写界深度
F1.4	2.86 m	3.15 m	28.7 cm
F2.8	2.74 m	3.32 m	57.7 cm
F5.6	2.52 m	3.71 m	1.19 m
F11	2.18 m	4.80 m	2.61 m

焦点距離については注意が必要です。被写体を同じ大きさに写す（望遠ほど離れて撮る）場合、被写界深度はあまり変わりません。

焦点距離・距離	写る横幅	被写界深度（F2.8）
35 mm・2.1 m	2.16 m	58.3 cm
50 mm・3 m	2.16 m	57.7 cm
85 mm・5.1 m	2.16 m	57.4 cm

ただし、望遠ほど背景が大きく写るため、背景のぼけは大きく見えます。「ピントの合う範囲」と「背景のぼけの大きさ」は別のものとして考えると分かりやすくなります（ポートレートの被写界深度とボケで、背景のぼけの大きさも計算しています）。

被写界深度を深くする方法

風景や集合写真、製品・検査の撮影など、前後に奥行きのあるものを全体にシャープに写したいときは、被写界深度を深くします。浅くする方法の逆で、F値を大きくする、離れて撮る、広角のレンズを使う、センサーの小さいカメラを使う、のいずれかです。

フルサイズ・50mm・F2.8 のピント位置による違いです。

ピント位置	手前の限界	奥の限界	被写界深度
1 m	97.0 cm	1.03 m	6.1 cm
2 m	1.88 m	2.13 m	25.3 cm
5 m	4.31 m	5.95 m	1.64 m
10 m	7.57 m	14.74 m	7.17 m

センサーの小さいカメラは、同じ画角・同じ F値でも被写界深度が深くなります。APS-C で同じ画角になる 33mm・F2.8 で 3 m にピントを合わせると 87.9 cm で、フルサイズ（57.7 cm）よりも深くなります。スマートフォンのカメラで背景がぼけにくいのはこのためです。

F値を大きくしすぎると、回折という現象で画面全体の解像感が落ちます。高画素のカメラほど影響が目立つため、「深くしたいがシャープさも欲しい」ときは、F8〜F11 程度にとどめるか、ピント位置を変えて撮った複数の写真を合成する方法（フォーカススタッキング）が使われます。

超焦点距離とパンフォーカス

ピントを遠くに合わせていくと、ある距離で被写界深度の奥の限界が無限遠に届きます。この距離を超焦点距離 $H$ といいます。

H = \frac{f ^{2}}{N \cdot c} + f

超焦点距離にピントを合わせると、その約半分の距離から無限遠までがピントの合う範囲に入ります。手前から遠景まで全体にピントが合った状態（パンフォーカス）を作る方法として、風景写真やスナップで使われます。フルサイズ・24mm・F8 なら超焦点距離は 2.5 m で、約 1.3 m から無限遠までがピントの範囲です。

センサー・焦点距離・F値ごとの超焦点距離は「風景・パンフォーカスと超焦点距離」の早見表で確認できます。

被写界深度を計算する

計算式のまとめ

2. 被写界深度 (DoF) と許容錯乱円 (CoC)

絞り値 $N$ （F値）と許容錯乱円径 $c$ から超焦点距離 $H$ を求め、ピントが合っているとみなせる前方限界 $D_{n}$ と後方限界 $D_{f}$ を計算します。

H = \frac{f ^{2}}{N \cdot c} + f

D_{n} = \frac{L ( H - f )}{H + L - 2 f}, D_{f} = \frac{L ( H - f )}{H - L}

DoF = D_{f} - D_{n}

$L \geq H$ のときは後方限界が無限遠になります。

$H$ : 超焦点距離 (m)
$N$ : 絞り値 (F値)
$c$ : 許容錯乱円径 (mm)。写真基準 $= センサー対角線 /1500$ 、画素ピッチ基準 $= p \times k$ （ $k$ = 1〜2）、またはカスタム値
$D_{n}, D_{f}$ : 前方限界距離・後方限界距離 (m)

計算は薄肉レンズ近似による幾何光学計算です。ディストーション（歪曲）、フォーカスブリージング、回折、レンズ収差は考慮していません。