焦距是一定的吗（焦距到底是什么）

介绍焦距：深入了解镜头背后的秘密

你是否真正了解焦距的含义？当我们谈论摄影镜头的性能时，焦距是一个不可或缺的概念。那么，究竟什么是焦距？又如何深入理解这一重要的镜头参数呢？

通常，我们从百科中得知，焦距是镜头光心到成像元件的距离。但这仅仅是一个简化的定义。对于由多个镜片组成的复杂镜头，情况更为复杂。实际上，每一个平行于光轴的入射光都会折射到特定的焦点上，这些焦点所在的平面被称为透镜的主平面。

让我们以一个厚凸透镜为例。对于任何光源，都有三条特殊的光路。蓝线进入镜头时会发生两次折射，然后到达一个特定的焦点F2。灰线则从另一个点P倾斜进入，经过两次折射后形成前主平面。而红线则通过透镜两次折射后形成节点N1和N2，这两点与焦点F2的距离即为焦距。

节点的概念是理解焦距的关键。当光线穿过透镜时，会形成两个节点N1和N2。这两个节点与透镜的主平面和光轴的交点有关。理解节点的位置有助于我们理解镜头的整体结构和性能。例如，通过调整透镜的位置和折射率，我们可以找到透镜的焦点和节点。有了这些信息，我们就可以进一步了解镜头的光学性能和设计原则。

当我们知道焦距在摄影中的实际意义后，如何将其应用到实际拍摄中呢？其实，这涉及到摄影中的视角问题。通过简单的三角函数关系，我们可以将实际焦距与视角进行转换。例如，如果我们知道镜头的实际焦距和帧的对角线长度，就可以计算出视角。反之，如果我们知道视角和帧的对角线长度，也可以计算出等效焦距。这些计算有助于我们更好地了解镜头的性能特点，从而在实际拍摄中选择合适的镜头。这也是我们深入理解镜头结构搭配的意义的关键一步。例如最基本的望远镜头设计往往是凸凹组合，这种组合能够增加焦距并降低镜头长度。除此之外还有其他镜头结构设计方法，这些都需要我们深入理解焦距的概念才能进一步掌握。

焦距是摄影中非常重要的一个参数。通过深入理解焦距的概念和计算方法，我们可以更好地了解镜头的性能特点并选择合适的镜头进行拍摄。这也有助于我们进一步镜头结构搭配的意义并推动摄影技术的发展。希望这篇文章能帮助你对焦距有更深入的了解和认识！倒装望远设计：凹凸组合的艺术

当我们深入镜头设计的奥妙时，倒装望远设计这一独特构造便进入了我们的视野。这种设计仿佛是一场凹凸组合的盛宴，其核心目的便是缩短焦距。只需简单绘制草图，便可洞察其原理。倒装望远设计的显著特点是N2和F2点极为靠后，有时焦距甚至短于镜后距。

想象一下一个典型的倒装望远设计图，最右侧的H’F’代表着该镜头的焦距，例如15.3mm。虽然并非所有单反广角镜头都如此设计，但大多数HF位于镜筒内部，而H’F’则藏于一片透镜之后。遗憾的是，现代镜头往往不会公开这样的设计图，仅在专利文案中才能觅得其踪迹。但有时，量产产品与专利中的结构相去甚远，使得准确的设计图难以寻找。

当我们转向一个200mm焦距的镜头时，可以看到节点H’，即示意图中的N2，后主平面几乎已经超出了镜头结构内部。实际上，该镜头的实际焦距是196.1mm，鲜明的望远结构呼之欲出。

为什么我们只能“稍稍”了解呢？因为以焦距为基本框架的镜头构建方式千变万化。以当代的50mm镜头为例，其构造可以从简单的5组6片到复杂的10组12片。理解焦距在镜头中的定义是至关重要的。

关于节点和主平面的理论，它其实可以衍生出许多有趣的话题。例如，如果我们用黑卡挡住镜头的一半，是否一定会拍出被遮挡的画面？对于单透镜而言，答案是肯定的。但对于复合镜片的镜头，答案就并非如此简单了。需要结合前焦点的位置进行判断。当物距小于焦距时，像距会小于零，意味着像会出现在透镜的左侧，也就是虚像，无法在传感器上形成实像。黑卡的位置必须在F1点的左侧，也就是镜头结构实例中的F点的左边。这样我们才能拍出被遮挡的阴影。但值得注意的是，随着焦距的不同，前焦点的位置也会发生变化。对于大多数广角镜头来说，前焦点位于镜头内部，因此黑卡会在其光路的前端，从而拍出被遮挡的阴影。但对于长焦镜头来说，前焦点会随着焦距的增加而向前移动。越往长焦端移动时，黑卡的阴影就越小。当前焦点超过黑卡的位置时，阴影就会消失。当然在这个过程中通光量也会受到影响。以佳能的一款变焦镜头为例进行验证便知一二：在正常状态下拍摄的照片亮度正常；在70mm端遮住前端一半后拍摄的照片有明显的遮挡痕迹；但当变焦至200mm时这种影响就变得微乎其微了只留下一点点暗角导致照片整体亮度降低。。在理解焦距深层定义之后就能更好地解答这些关于镜头设计的疑问并从中收获新知和乐趣。这些角度有助于解答那些脑洞大开的问题同时进一步揭示镜头设计的原则与奥秘让我们更加深入地了解镜头背后的秘密和它们的设计原则帮助大家更好地使用和理解摄影器材的精髓所在。