2.1 镜头知识详解
2.1.1 焦距
光线在传输时如果遇到一面凸透镜，会在镜后汇聚到一个焦点。如果光线是平行传输来的，则汇聚的点称为焦点，从凸透镜中心点到焦点之间的距离，称为焦距。摄影学中的焦距是镜头的重要性能指标，镜头焦距的长短决定着照片的成像、视角、景深大小和透视强弱。
透镜、焦点与焦距的关系
2.1.2 DSLR的等效焦距
在不同画幅的机型上，同一焦距所拍摄的画面视角大小也不同。同一只镜头接装在全画幅机型上时所拍摄的照片视角较大，而接在APS等小画幅机型上时拍摄的照片视角较小。这种效果与镜头焦距长短所造成的视角大小不同一样。例如，17mm镜头接装在Nikon D700上，是这只镜头接装在Nikon D90上时拍摄的画面视角的1.5倍。
1为17mm镜头接在Nikon D700（全画幅）机型上的视角；3为17mm镜头接在Nikon D90等APS-C（DX）画幅规格相机上的视角，与26mm左右镜头接在Nikon D700机型上的效果一致。
由上图可以发现，26mm焦距在全画幅机型上与17mm焦距在APS-C画幅上的视角一致，这时26mm焦距可以称为等效焦距，而此处的26/17=1.5即焦距转换倍数。在前面曾经介绍过画幅的概念，感光元件大小所成的倍数，即为等效焦距的转换倍数。在换算等效焦距时有一个公式，为：等效焦距=镜头焦距×转换倍数。例如，28-70mm镜头用在APS-C画幅相机上的效果就相当于42-105mm镜头用在全画幅相机上的视角效果。下面列出常见的转换倍数与等效焦距。
2.1.3 焦距与视角
镜头焦距的长短与感光元件的大小一样，都会影响最终所拍摄画面的视角大小，较短焦距所拍摄的大视角接近180°，而较长焦距所拍摄的画面视角要小于10°，即焦距越长，视角越小，画面中可容纳的景物就越少；焦距越短，视角越大，画面中能够容纳的景物也越多。
从17mm焦距到300mm焦距，镜头视角从104°缩小为8°的视角范围。
2.1.4 镜头口径与有效口径
DSLR数码单反相机镜头的前端一般都会标一个数字，如52、58、72等，佳能18-55mm镜头的前端标有58mm，这是指镜头前方的口径大小，标识这个镜头口径值，可以方便用户在为镜头加配滤镜时作为参考，搭配与镜头口径大小一致的滤镜。镜头口径除作为加装滤镜的一个标志之外，并没有其他作用，但是有效口径却对镜头参数影响很大，有效口径是决定外界进入镜头光量的参数，大多数情况下，可以将有效口径看做是最大光圈值。
有效口径是指将光圈开至最大时，光圈孔的直径。
2.1.5 恒定光圈与非恒定光圈
镜头上都会有光圈的标识，有的是1∶3.5-5.6，也有的标为1∶2.8等。1∶3.5-5.6的意思是镜头最大光圈为F3.5～F5.6，这表示假设焦距为20mm时镜头最大光圈为F3.5，当焦距变为50mm时，最大光圈可能变为F5.6，也就是说镜头的最大光圈不是恒定的，称为非恒定光圈；1∶2.8则表示无论焦距为20mm还是50mm，镜头的最大光圈都是F2.8。简单地说，恒定光圈镜头无论是在广角端还是长焦端，最大光圈值都是恒定的；非恒定光圈镜头的最大光圈值随着焦距的变化而有所变动。一般情况下，恒定光圈镜头的光学品质比非恒定光圈镜头的光学品质要好。
1∶2.8表示恒定最大光圈为F2.8，1∶3.5-5.6表示非恒定最大光圈为F3.5～F5.6。
2.1.6 光圈叶片
镜头内的光圈由许多金属薄片组成，通常的光圈片数有5、6、7、8、9等。光圈金属片缩进与扩展会形成不同的拍摄效果，具体如景深、景浅以及星芒效果。许多摄影作品表现出了非常美丽的星芒效果，但是不同镜头拍摄的星芒效果中星芒的数量各不相同，有的星芒多，有的星芒少，这是由光圈金属片组数决定的。但要注意，奇数组金属片和偶数组金属片形成星芒的规律也不相同，如图所示。
光圈：F11.0
快门：1.6s
焦距：50mm
ISO感光度：200
曝光补偿：0EV
每组光圈金属片两侧都会发出一条星芒，可以看到路灯有10条星芒，则可以判定拍摄所用镜头内的光圈金属片有5组。
画面中有6条星芒，是否可以判定有3组金属片呢？答案是否定的，因为偶数组光圈金属片在形成星芒时，会有对称重合的现象发生，也就是说，产生6条星芒效果有两种情况，3组金属片或6组金属片都可能产生6条星芒。
光圈：F11.0 快门：0.8s 焦距：24mm
ISO感光度：200 曝光补偿：0EV
由此得出一个规律：当光圈金属片组数为奇数时，星芒数为组数的2倍；当金属片组数为偶数时，星芒数与组数相等。例如10组金属片有10条星芒；11组金属片和22组金属片都有22条星芒。
2.1.7 放大倍率
放大倍率是指镜头在最近对焦距离下拍摄时，所拍摄的实际对象大小与感光元件上成像大小的比例，如标示1:2则代表感光元件上的成像大小只有被摄实际对象大小的1/2，微距摄影时，所拍摄对象与所成像大小的比例接近1:1，即感光元件上的成像与实际对象大小一样。
另外，镜头焦距的变化也会影响放大倍率，保持同样的拍摄距离，用同一款相机，使用同样的镜头，在50mm焦距端拍摄的对象和在100mm焦距端拍摄的对象，两者的成像大小比例也为1:2。
左图为使用35mm焦距拍摄，右图为使用50mm焦距拍摄。在拍摄距离相同时，焦距越长，被摄主体在画面中所占比例越大；焦距越短，对象所占比例就越小。
2.1.8 非球面镜片与低色散镜片
非球面镜片
光线通过透镜时，透镜中间位置附近透过的光线会准确地汇聚在焦点位置，但是通过透镜边缘部位的光线则会汇聚在焦点与透镜之间的位置，这样光线汇聚的散乱性就会造成最终拍摄照片的模糊。这种汇聚焦点的偏差，称为“球面像差”。如果要修正通过透镜边缘光线的汇聚偏差问题，可以使用特殊种类的透镜来解决，这种特殊的镜片即为“非球面镜片”，是指镜片中间的弧度与镜片边缘的弧度不同，以此来修正光线折射的焦距，确保通过镜片任何位置的光线都能准确地聚集在焦点上，形成清晰的图像品质。
一般球面透镜无法将通过其边缘的光线聚集在正确的焦点上。
非球面镜片可以把通过透镜所有位置的光线聚集于正确的焦点上。
低色散镜片
自然界中的光线都是复合型光线，是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等颜色的光线复合而成的，不同颜色的光线通过透镜后的焦点位置也不相同，这样就会造成聚集点的不一致，造成色散的问题。摄影学中，物体发出或反射的光线进入相机，在感光元件上成像时，如果发生色散，会对成像质量有严重影响，因此相机厂商多采用低色散镜片。通过低色散镜片，可以有效抑制光线通过透镜后色散严重的程度，提高画质。
