為何鏡頭如此昂貴

我把我讀過的一篇文章貼在這里，或許對(duì)你有一些幫助。 眾所周知，普通變焦鏡頭的光圈環(huán)上老是標(biāo)有兩組數(shù)據(jù)，這是什么意思呢？初學(xué)者常常問到這個(gè)問題。 它其實(shí)是向你表明：該鏡頭的光圈會(huì)隨著焦距的變化而相應(yīng)變化，如AF變焦尼克爾1：4.5-5.6/80-400mmD鏡頭，也就是說此鏡頭如果我們保持最大光圈4.5時(shí)，在80mm為F4.5，隨著焦距的增加，光圈實(shí)際上逐漸發(fā)生變化，到400mm端時(shí)，雖然光圈值仍然設(shè)在F4.5的刻度上，但實(shí)際光圈卻悄然地變成了F5.6，這就是所謂的“光圈浮動(dòng)”，因此普通變焦鏡頭也叫“浮動(dòng)光圈鏡頭”。 再如我們以70-210mm/F4.5-5.6變焦鏡頭為例，當(dāng)你用F8光圈在70mm端用A檔手持拍攝時(shí)，假定快門速度為1/125秒，根據(jù)快門速度與焦距的原理，則不存在“手震”的負(fù)面影響，你能夠拍攝到很清晰的照片，但當(dāng)你把將焦距推至到210mm端時(shí)，而且在光線不變的情況下，那么此時(shí)光圈會(huì)“自動(dòng)”地變成F11，相機(jī)也就會(huì)根據(jù)鏡頭通光量變化而自動(dòng)地將快門速度改變至1/60秒，這時(shí)就開始有點(diǎn)小問題了，如果你仍然手持拍攝必然會(huì)產(chǎn)生因“手震”帶來的負(fù)面影響，結(jié)果就是難以拍攝到清晰的圖片（實(shí)際需要1/250秒以上的速度才能克服“手震”影響，或者使用腳架等穩(wěn)定相機(jī)），有許多人看著一大堆模糊的照片，無比悲憤地認(rèn)定自己使用的變焦鏡頭是“狗頭或爛頭”，被鏡頭制造廠家的廉價(jià)鏡頭給騙了，這中間確實(shí)存在著一種對(duì)鏡頭生產(chǎn)廠家的誤解，是一些攝友對(duì)浮動(dòng)光圈鏡頭會(huì)“自動(dòng)浮動(dòng)”的這個(gè)天生的特點(diǎn)不了解的一種誤解，也是一些攝友在使用浮動(dòng)光圈變焦鏡頭后，常常會(huì)出現(xiàn)照片效果不理想或片子糊了的根本原因，因此浮動(dòng)光圈鏡頭有一個(gè)很出名的雅號(hào)：叫“無聲殺手”，它會(huì)無聲無息地謀殺你的膠卷或畫面效果。 浮動(dòng)光圈鏡頭所以要這樣設(shè)計(jì)，主要目的是為了減輕透鏡的直徑、重量和降低制造成本，但浮動(dòng)光圈鏡頭的最大的缺點(diǎn)就是：你必需要忍受隨著焦距的變長(zhǎng)鏡頭光圈口徑也跟隨著下降的痛苦、在低照度光線下不能手持拍攝、不得不使用高感光度膠卷、景深變化等等的痛苦，因此一些發(fā)燒友有了銀子就總想燒一燒定焦鏡頭或恒定光圈變焦鏡頭，這是有一定道理的。 光圈的相對(duì)口徑也可稱為焦強(qiáng)，即鏡頭允許光線進(jìn)入的能力，指鏡頭上的光孔。光孔越大，光就進(jìn)來得越多，所需曝光時(shí)間就越短，因相機(jī)抖動(dòng)對(duì)清晰度的影響就越小。即使在光線較弱時(shí)，光孔大的鏡頭也能拍攝（如F1.2、1.4、2、2.8等），而在使用光孔較小的鏡頭時(shí)就很難拍攝了（如F4.5以上）。 光圈口徑大小對(duì)所需要的透鏡直徑影響非常大。焦距短時(shí)，透鏡離膠卷層距離很近，光線能量損失很少，小直徑光孔就足夠了。焦距長(zhǎng)時(shí)，一方面光進(jìn)入路徑長(zhǎng)，另一方面長(zhǎng)焦距取景的范圍小，光線能量損失也大。 如果想讓同樣量的光線到達(dá)膠卷，光孔直徑就應(yīng)必須相應(yīng)地增大?；竟绞牵涸诮箯?qiáng)光圈不變的情況下，焦距增加一倍其透鏡直徑也必須增加一倍。如100mm焦距的鏡頭想與普通標(biāo)準(zhǔn)50mm焦距鏡頭一樣的達(dá)到F2.8，光孔直徑就是普通標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的2倍，200mm鏡頭的直徑則必須是普通標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的4倍，400mm鏡頭的直徑就是必須是標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的8倍，這就是為什么同樣相對(duì)孔徑的長(zhǎng)焦鏡頭的透鏡直徑必須比廣角鏡頭大上幾倍的根本原因所在，也是制造恒定光圈變焦鏡頭的主要原理所在。 恒定光圈變焦鏡頭也可稱之為無級(jí)變焦鏡頭，其設(shè)計(jì)要求很高，鏡頭可調(diào)節(jié)的最大焦距決定了透鏡直徑。如果想造1：2.8/28-200mm的恒定光圈變焦鏡頭，那就需要在200mm能時(shí)能把與1：2.8相對(duì)的光線能量帶到膠卷層或感光層上，也就決定了必須采取大孔徑透鏡來保持高焦強(qiáng)，但采用大孔徑的透鏡又帶來了像差的質(zhì)量下降，為控制像差的質(zhì)量，既采取高焦強(qiáng)又保持高質(zhì)量的成像效果，在相反焦距（下端廣角，上端長(zhǎng)焦）時(shí)的像差控制要求精度很高，必須找到其最佳平衡點(diǎn)。這樣一來，設(shè)計(jì)上所需要的光學(xué)系統(tǒng)變得龐大而復(fù)雜，透鏡的制造成本必然大大增加，曾經(jīng)有許多人提出制造一種質(zhì)量頂級(jí)的“一鏡走天下”鏡頭，很久以來就不斷有人提出能不能制造出一款18－200mm焦距，f1.4恒定光圈并具備防抖及1:1微距功能的鏡頭？我想這是犯了一個(gè)常識(shí)性的錯(cuò)誤，從世界上拍照機(jī)鏡頭制造廠家目前和將來很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的鏡片制造技術(shù)趨勢(shì)來講，可以說這是一個(gè)我們根本沒法達(dá)到的一個(gè)美麗幻想，這并非制造廠商有能力制造但為了追求利潤(rùn)的最大化而故意不制造出來，如果真是這樣，那么為了本國(guó)的國(guó)家利益比如軍工產(chǎn)品上就完全可以制造出來，其實(shí)各鏡頭制造廠商是非常樂意把他們能夠達(dá)到的制造鏡頭最高技術(shù)水平展示于人，如nikon號(hào)稱“鷹之眼”的鎮(zhèn)寶之物AI 58mm/F1.2；canon的50mm/F1.0，都是拍照機(jī)鏡頭制造歷史上的極端例子，但為什么至今仍然沒能制造出18mm到200mm焦距且F1.4的恒定光圈鏡頭呢？這是由于制造技術(shù)上巨大困難和障礙的難以逾越，難在何處？難就難在要求從18mm至200mm始終都要保持在1.4的高焦強(qiáng)上，先且不說透鏡因這樣的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求而變得有多復(fù)雜，單從透鏡的直徑達(dá)到和超過200mm就嚇?biāo)廊?，如果再加上鏡頭的外徑將達(dá)到近350mm以上，你可以試想：有誰(shuí)能扛得動(dòng)這超級(jí)重量的鏡頭，目前世界上什么相機(jī)的機(jī)身的卡口能鎖定它？真的制造出來了，它那天文數(shù)字般售價(jià)誰(shuí)能承受得起？ 這樣的超級(jí)鏡頭只有一種例外，一些世界上大型的天文望遠(yuǎn)鏡和著名的哈勃望遠(yuǎn)鏡能夠不惜成本，確實(shí)已經(jīng)達(dá)到這樣的制造技術(shù)指標(biāo)。但它的外觀是極其龐大而復(fù)雜的，其制造成本也是以億為單位的美金堆起來的。 因此恒定光圈與浮動(dòng)光圈鏡頭在報(bào)價(jià)上、體積上和重量上的差異如此之大就不難理解了。就以定焦標(biāo)準(zhǔn)鏡頭為例，F(xiàn)1.2、F1.4和F1.8在售價(jià)上往往相差幾倍，其根本原因不在于增大了半級(jí)光圈，而在于光圈越大透鏡的直徑就必然越大，隨著透鏡直徑的增大，其制造難度的增加和制造成本的必然大大地增加。 為什么越是大光圈的定焦鏡頭和長(zhǎng)焦恒定大光圈鏡頭，其重量也越重？這并不是制造廠家想有意這樣做，實(shí)際上如何減輕鏡頭的重量一直是制造商長(zhǎng)期努力的方向，但由于上述原因的存在和技術(shù)上難度，其減輕重量一直是非常難以解決的一件事情。 了解了上述原理后，你自然就知道定焦鏡頭和恒定光圈鏡頭在實(shí)際運(yùn)用中的益處了，簡(jiǎn)易地講與普通變焦鏡頭相比，定焦和恒定焦鏡頭至少有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):1、定焦鏡頭、恒定光圈鏡頭無論在任何一個(gè)焦段上，都可以保持穩(wěn)定的焦強(qiáng)和景深，保持相對(duì)的快門速度，尤其是室內(nèi)或在惡劣的昏暗光線條件下，當(dāng)浮動(dòng)鏡頭變得難以手持拍攝時(shí)而不得不使用三腳架時(shí)，定焦和恒定焦鏡頭還能夠保持手持拍攝；2、定焦鏡頭與恒定光圈鏡頭便于景深的自由運(yùn)用，特別是恒定光圈鏡頭，不會(huì)像浮動(dòng)鏡頭那樣，因焦距的變化而帶來光圈的變化再帶來景深的變化；3、定焦鏡頭與恒定光圈鏡頭能夠保持和使用較高的快門速度，這在拍攝現(xiàn)場(chǎng)光下的動(dòng)態(tài)物體或在使用長(zhǎng)焦鏡頭時(shí)具有決定性的意義。試想：如果你在拍攝舞臺(tái)照片或黃昏歸鳥時(shí)，如果在黑夜中偷拍一個(gè)精彩的紀(jì)實(shí)場(chǎng)景時(shí)，都是絕對(duì)不允許打亮閃光燈的，這時(shí)你如果沒有一支高質(zhì)量的定焦鏡頭或恒定大光圈變焦鏡頭，我估計(jì)拍攝出來的一大堆照片基本上可以直接丟進(jìn)你的垃圾桶里、或直接批處理刪去除。4、在測(cè)光上的便利性，當(dāng)然這已經(jīng)算不上是什么優(yōu)點(diǎn)了，因?yàn)楝F(xiàn)在無論是定焦或變焦鏡頭，現(xiàn)代相機(jī)內(nèi)的測(cè)光技術(shù)都能夠根據(jù)光線的變化而自動(dòng)調(diào)整測(cè)光量。但在老式相機(jī)上這確實(shí)是一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)。 當(dāng)然，享受這些方便的代價(jià)就是付出的銀子需要大大地增加，變焦鏡頭與恒定光圈鏡頭的差價(jià)一般都在幾倍以上，有的甚至高達(dá)十倍以上，這是我等貧下中農(nóng)們想都不要想的。 現(xiàn)在大家用得最多的還是設(shè)計(jì)小巧的普及型變焦鏡頭，它的售價(jià)相對(duì)便宜且鏡頭十分輕巧，其設(shè)計(jì)上的關(guān)鍵秘密就在于運(yùn)用了“浮動(dòng)光圈”，也就是前面所述的隨著焦距的增長(zhǎng)，鏡頭的相對(duì)孔徑就不斷下降，帶來的副效應(yīng)就是鏡頭光線的嚴(yán)重?fù)p失，其適用范圍的降低，感光度的增高和隨之帶來的躁點(diǎn)增多、犧牲一定景深調(diào)節(jié)或增加三腳架的代價(jià)。 說了這么一大堆浮動(dòng)光圈鏡頭的缺點(diǎn)，你是不是已經(jīng)有點(diǎn)想把手中的普通變焦鏡頭給砸了？且慢，浮動(dòng)光圈鏡頭也有自身的極大優(yōu)點(diǎn)：1、相對(duì)于專業(yè)定焦或恒定光圈鏡頭來講，浮動(dòng)光圈變焦鏡頭輕巧靈敏，攜帶方便，尤其是當(dāng)你遠(yuǎn)出采風(fēng)或負(fù)重攀登4000米的高山時(shí)，當(dāng)你年過半百而對(duì)攝影仍發(fā)燒不止，一定會(huì)相當(dāng)深刻地體會(huì)到這一點(diǎn)；2、由于浮動(dòng)光圈鏡頭不需造得像定焦或恒定光圈鏡頭那么大的透鏡，也就不需要那么多的復(fù)雜裝置，能夠使透鏡的制造保持既簡(jiǎn)易又很高的技術(shù)質(zhì)量，從一個(gè)鏡頭制造原理來講，是鏡組數(shù)量越少焦強(qiáng)就越大，光線損失就越小，拍出的照片質(zhì)量就越好，其實(shí)隨著鏡頭制造技術(shù)的飛速進(jìn)步，許多普通變焦鏡頭拍出來的照片質(zhì)量并不輸于定焦或恒定焦拍攝的質(zhì)量。我們沒有拍好照片的原因，多半是由于我們沒有正確合理地使用好手中的鏡頭。