摄影的起点是针孔，其光圈小到f/128。早期单镜片镜头虽锐利，光圈f/12，但因大底片可接受。双镜片和三镜片镜头进一步提升光圈和锐度，Cooke Triplet是最佳设计。四片镜片如天塞（f/2.8极限），多了镜片，图像更优，但光圈不能过大以免质量下降。

镜头速度、视角与镜片数量关系密切。比如，Leitz 560mm f/6.8 Telyt仅需两片，而50mm f/1.4和21mm f/4.5的透镜数量则更多。镜片增加，镜头变大、重且贵。长焦镜头和广角镜头的设计问题在于镜头的实际尺寸，如21mm Biogon因镜片长度限制不能用于单反。

为解决这些问题，远摄和倒置远摄结构被引入。长焦镜头通过后置镜片缩短长度，广角镜头则在前方增加镜片。新镜片组不提高锐度，普通镜头可能更佳。变焦镜头通过调整透镜位置实现不同焦距，透镜数量通常10多片，但并非所有透镜都提升锐度，高级变焦镜头的成像质量与定焦镜头相比仍有差距。

特殊玻璃如高折射率低色散玻璃用于减少色差，Apo镜头则能更好地聚光。大曲率镜片和非球面设计可以简化镜头结构，减少透镜数量。多层镀膜和非球面镜片虽可改善反差，但仍有局限。镜头制造工艺要求精密，包括精确的对焦机构、稳定的组装和高质量的镀膜。

材料选择也很关键，镜头卡口材质影响不大，但镀膜和组装质量直接影响镜头性能。分辨率是决定细节表现的重要因素，理论上有衍射限制，实际使用中需要考虑到放大率和底片类型。分辨率和反差通常需要在设计中折衷，眩光和鬼影问题可通过现代镀膜技术减轻。

镜头设计中还涉及场曲、底片平整度、畸变和照度问题。最后，尽管考虑了众多因素，镜头制造中仍存在难以言喻的‘X’因素，赋予某些镜头独特魅力，这种魅力可能体现在不同个体之间，使镜头具备无法言喻的魔力。

扩展资料

单反就是指单镜头反光，即SLR(Single Lens Reflex)，这是当今最流行的取景系统，大多数35mm照相机都采用这种取景器。在这种系统中，反光镜和棱镜的独到设计使得摄影者可以从取景器中直接观察到通过镜头的影像。因此，可以准确地看见胶片即将“看见”的相同影像。该系统的心脏是一块活动的反光镜（如图浅蓝色部分），它呈45°角安放在胶片平面的前面。进入镜头的光线（如图红色光路）由反光镜向上反射到一块毛玻璃上。