数码单反相机镜头完全应用手册
数字家庭应用特辑
随着数码单反相机价格的平民化，越来越多的数码单反相机进入了普通老百姓的手中，以往高高在上的专业级数码单反相机，也深受更多用户所喜爱。与普通消费级数码相机相比，数码单反相机最大的优势就是可以通过更换不同的镜头而得到更佳的拍摄效果。有了一台数码单反相机仅仅是个开始，紧接着面临的问题就是如何来配置镜头，对于没有经历过胶片单反时代或是根本没有镜头基础知识的朋友来说无疑是个难题。有一种说法是“用单反就是用镜头”，显然各种镜头是单反数码相机非常重要的部件，作为用户们关注的核心焦点，这里就从镜头的基础开始，一步一步讲解在选购镜头时需要注意的方方面面。
一、镜头的构造和材料
根据品牌的不同，数码单反相机镜头在构造和材料选择上也有所不同，目前市面上主要有佳能、尼康、宾得、腾龙、图丽、适马等品牌的镜头群，不同的镜头其价格、性能、作用也不一样。
1.数码单反相机镜头品牌
目前单反镜头市场上常见的品牌包括佳能、尼康、宾得、腾龙、图丽、适马等，前四个品牌由于有较长的单反相机生产史，并且只为自己的品牌生产镜头，人们习惯将它们生产的镜头称为原厂镜头，而后三个品牌主要为前面三个品牌生产镜头，所以称为副厂镜头。同档次的镜头中，一般以原厂质量较佳，当然价格也高许多，而副厂镜头则凭借较佳的性价比争取市场。
（1）佳能原厂镜头
佳能可以说是目前AF单反市场的第一品牌，其镜头以对焦速度快，成像质量优异而闻名。佳能多数高档镜头上都有一个红色圆环，如图1所示，这就是所谓的红圈镜头，被摄影爱好者视为神器。不过其高低档镜头素质相差较大也令用户难以抉择。
（2）尼康原厂镜头
尼康镜头以成像锐利鲜艳著称，其高档镜头通常会使用ED（低色散镜片）以及AF-S（静音马达），不过随着市场竞争加剧，尼康也逐渐在中档镜头上使用了这两项技术。如图2所示。
（3）宾得原厂镜头
宾得也是很有实力的厂商，如图3所示，其产品特色各异，同时拥有忠实的用户群。
（4）其它副厂镜头
腾龙、图丽、适马是目前市场上主要的副厂镜头生产商，其中以适马最为活跃。适马成立的时间很短，不过在市场上的表现非常积极，相继推出像15-30mm F3.5-4.5，如图4所示，以及12-24mm F4.5-5.6等性能出色的产品，并以不俗的成像质量赢得了消费者的青睐。腾龙的历史悠久，生产了像90mm F2.8微距这样长期畅销的优秀镜头。除了135单反相机镜头外，腾龙还拥有勃朗尼卡这个著名的中幅机品牌，生产中幅机镜头，其实力非常雄厚。图丽的也拥有辉煌的历史，不过近年的发展对比上述两家就显得逊色多了。
2.数码单反相机镜头的结构
镜头主要是由镜片构成的。不仅仅是数码单反相机，目前任何一款相机的镜头都不可能是由一块镜片组成，标准镜头和功能型附加镜头都是如此。一个镜头往往是由多块镜片构成，根据需要这些镜片又会组成小组，从而把要拍摄的对象尽可能清晰、准确的还原。如图5、图6所示，镜头的结构主要指的是构成镜头的镜片数目情况。由于不同厂商、不同产品采用的技术是不同的，因此绝不能简单的认为镜片的数目多好还是数目少好。不同镜头的镜片数目是用数字标识的，可谓一目了然。比如“佳能 EF28-105/3.5-4.5U”，标识为12组15片，这也就是说，这款镜头共有15片镜片，这15片镜片又分为12个镜头组，有的为一片成组，有的为两片成组，以实现不同的功能。
（1）单片或双胶合透镜构成的简易镜头
这种简易型镜头由于只采用单片或双胶合透镜构成，因此其象差不可能完善校正，孔径也很小，只能在强光下使用。但由于此类镜头价格低廉，特别是近年来已普遍使用光学塑料（PMMA）替代光学玻璃，使其制造成本更为降低。
（2）二、三片三组柯克Cooke型镜头
早期由三片分离透镜组成的柯克型镜头，其光圈位于透镜之间，这种光学结构型式是镜头象差能得以初步校正的最简单结构，象质基本上满足一般普及型相机的要求（镜头等级为2～3级），且价格比较低。近几年来为了适应发展，把通常三片型柯克镜头的光圈由镜头中间移至镜后，使透镜之间密接紧靠。由于光圈后移造成的光焦度失对称，使系统存在有较大的轴外球差，不得而已只能采取拦光的办法来保证象差，因此相对来说边缘照度较低，在设计及使用时都需要统筹兼顾。
为进一步降低成本，目前市场上的低档产品大多用光学塑料透镜替代柯克型三片物镜中的某一片（大多为中间一片），此时其相对孔径只能做到1/4.5左右。
（3）天塞Tessar型三组四片照相镜头
由柯克型发展起来的天塞型镜头，1902年起源于德国的蔡司光学工厂，最早是由著名光学专家鲁道夫（Rudolof）设计。它用双胶合透镜组代替了柯克型镜头的第三片，所以镜头的相对孔径可以大大提高，在中等视场50°～60°情况下其相对孔径可做到1/3.5～1/2.8。它是目前国内中档或普及型相机应用得最广的镜头结构形式。光圈位于第二、第三组之间，构成非对称结构型的正光焦度摄影物镜。引入的胶合透镜组使物镜的象散和轴外均得到了充分改善，因此特别适合于风景摄影。
（4）双高斯物镜及其演变形式
双高斯物镜是在具有较大视场（大约40°左右）的物镜中，相对孔径最先达到F/2的一种物镜。加入的两个胶合面，使其有可能更好地消除象差。胶合面两边玻璃的色散尽管不同，但折射率近似相等，因此胶合面的加入对单色象差影响不大。基本对称的结构有利于彗差、畸变、倍率色差等垂轴象差的校正，光圈两侧各有一个强凹透镜，有利于球差和象散的校正。双高斯物镜的复杂化型式，主要是为了增加镜头的相对孔径或者是为了改善镜头的成像质量。最常见的方法是把前面或者后面的正透镜用两个单正透镜来代替，它可以使轴外的视场高级球差和轴上的孔径高级球差同时减小，可以在较大的视场情况下获得较高的成像质量。
双高斯物镜的另一类复杂化形式是把前、后厚透镜中的胶合面，用分离曲面代替；或者同时把前面或后面的正透镜分成两个。
3.数码单反相机镜头的材料
除了镜片的数目之外，镜头的材质也是镜头结构的一个重要的技术指标。目前镜头的材质一般可以分为两类：玻璃镜头和塑料镜头。这两种材质是和镜头生产商所采用的技术和特点有关的，两种材质并无优劣之分。当然两种材质的镜头也都有各自的特点：比如玻璃镜头稳重、塑料镜头轻巧。在市场上富士的镜头多采用塑料，而蔡司、尼康的镜头则以玻璃为主。
数码单反相机的镜头由多片镜片组成，材质则分为玻璃与塑料两类。如果相机镜头以玻璃为材料，很多用户及商家都说玻璃镜头透光率佳、投射图像更清晰。不过目前许多测试报告都显示，玻璃的透镜并不一定比塑料材料能带来更清晰的图像，同时玻璃镜头也可能增加相机重量，因此选购时还是应该做多面向观察，不要拘泥在镜头材质问题上。图7所示为腾龙最新的变焦镜头及内部构造。
玻璃镜头的透光程度略好，而塑料镜头有重量轻的优势。一般人可能都会认为选用玻璃材质作为镜头比塑料镜头的相机投影更清晰，性能更优良。其实不然，由于相机镜头的结构非常复杂，因此，所采用的透镜组合、设计方案及制作工艺才是镜头质量优劣的关键。如果制作工艺考究，磨光玻璃和透明塑料在透光性方面不会有太大差别。
虽然从理论上讲，相机的CCD只需要一片透镜就可以，但在实际的应用中由于透镜的球差、色差等诸多原因，严重影响成像的质量。为了提高图像质量，在相机的镜头中需要设计有不同功能的透镜组合，如图8所示，但如果透镜过多势必会影响景物投射到CCD时的清晰度。所以说，透镜的制作工艺和透镜组合的设计方案十分重要。除了材质方面的因素外，还要注意镜头其它方面的因素，例如焦距、变焦、光圈和快门等方面。
4.数码单反相机镜头的类型
摄影镜头的类型很多，很难按某一特征来进行比较科学的严格分类。一般来说只能粗略的分为定焦距镜头和变焦距镜头两大类。
（1）定焦距摄影镜头
定焦距摄影镜头俗称定焦头，它是焦距恒定不变的摄影镜头。定焦镜头拥有一个庞大的家族，其焦距从几mm的鱼眼头到2000mm的望远头；从普通摄影镜头到特殊摄影镜头可以说应有尽有。
根据焦距的长短，可将定焦头分为以下几种类型：
①广角镜头
顾名思义是它的视角大，与标准镜头相比在同一地点拍摄时，广角镜头所包括的景物更为广泛，所摄影像的景深范围更大，由于视场扩大和放大率较小的影响，可使得用该类镜头拍摄的画面在空间视觉效果和空间纵深感上有很明显的增强。这类镜头常用于拍摄比较广阔的画面以及在较狭窄的地方使用，如图9所示。
在谈到广角镜头的时候，我们一般把这类镜头的视角定义为2θ=75°～110°。在我们所谈到的广角镜头之外，还有一种视角更为广大的镜头，由于该种类镜头前端的第一片透镜好像鱼的眼睛一样向外鼓起。因此称它为鱼眼镜头。它的视角最大可达200多度。在这种镜头上一般都刻有“Fish-eye”的字样。鱼眼镜头一般又称之为超广角镜头。由于这种摄影镜头的有效象场小于底片尺寸，所以大部分鱼眼镜头在底片中所记录的画面为一圆形的画面。这类镜头的用途并不十分广泛，一般只用于创作特殊效果的画面等。
②标准镜头
由于这类镜头的视角2θ=45°～75°之间，视角和远近透视接近于人眼的习惯视觉，所以称为标准镜头，如图10所示。
这类镜头有非对称型的如柯克和天塞镜头，也有对称型的如双高斯镜头。由于结构的不同，它们对校正象差、球差、象散、场曲、色差的本领也不相同。一般的来讲像柯克、天塞这样的镜头由于制造成本低而且象质也不错。而像双高斯型镜头由于其结构比较复杂，成本也高，所以它被广泛应用于高中档专业相机上作为标准镜头。
③望远镜头
望远镜头即是长焦距摄影镜头，它的焦距长于标准镜头，视角为2θ＜40°此类镜头按照焦距的长短一般又分为普通望远镜头和超望远镜头两类。在135型的相机中一般把焦距为70～300mm的镜头称为普通望远镜头，焦距在300mm以上的望远镜头称为超望远镜头，如图11所示。。
由于长焦距镜头的焦距比较长，而视角比较窄，因此在用这类镜头拍摄时，景物的空间范围比较小；所摄影像的景深也随焦距的增长而变的越来越小。另外由于放大率较大和视场较小的影响，所摄画面的空间视觉效果和空间纵深感明显减弱，起到压缩前后景物之间深度的效果。
长焦距镜头的原理结构是由正负两组透镜组成的，正透镜组在镜头的前面，负透镜在镜头的后面。正负两组透镜之间的距离，小于正透镜组的焦距。
（2）变焦距摄影镜头
可变焦距摄影镜头就是指它能在规定的范围内任意调整镜头本身的焦距，使它从广角到中焦或从中焦到长焦之间随意调整。这类镜头由多组正负透镜组成除固定不动的透镜组外，还有可移动的透镜组，通过调节镜头上的变焦环，使活动的透镜组前后移动，从而改变物镜透镜组之间的距离，从而达到连续变化焦距的目的。
根据变焦环操作方式的不同，变焦镜头又分为转环式和推拉式两种类形，如图12所示。转环式变焦镜头又称双环式，它分别具有独立的调焦环和变焦环，这类变焦头由于变焦和调焦分别操作，所以精度较高，操作起来两者互不影响，它唯一的缺点是操作起来不如推拉式快捷。推拉式变焦镜头又称单环式变焦距镜头。此类变焦头的调焦和变焦由一个操作环控制，转动该环可进行调焦，推拉该环可进行变焦操作。因此这类变焦镜头在使用中具有操作简单快速的优点。它的不足之处在于变焦与调焦由一个环控制，所以会互相干扰。
二、镜头的分类
数码单反相机镜头是一个庞大的产品群，基于不同的厂商、不同的卡口形式、不同的应用层面、不同消费群体，其分类也是十分复杂的。用户在选购时，可具体根据自己的使用范围不同来进行分类。
1.根据物理卡口类型分
从消费级数码相机进阶到入门级单反数码相机或者刚接触单反相机的用户可能对卡口不是很理解。卡口是可更换镜头与机身的接口，如图13所示，每个相机生产厂家出于对自家镜头群的支持，都有自己专有的卡口类型。如果已经购买了某个厂家的镜头，在购买单反数码相机时就要考虑镜头卡口的兼容问题。对没有镜头的初入门者，也要确定好卡口类型，一旦确定某种品牌的机型，今后就只能选择与之配套的卡口镜头。
主流卡口及兼容镜头类型列表如下：
（1）佳能EF/EF-S型卡口
佳能原厂镜头具有技术先进和质量稳定的优势，目前佳能倡导的EF卡口是主流的专业镜头之一，为了普及数码单反，佳能还为EOS 300D、350D等数码单反相机设计了廉价镜头，它采用EF-S卡口，如图14所示。虽然这种EF-S镜头不能用于其它佳能相机，但EOS 300D、350D却可以兼容EF、EF-S两种卡口，机身上的红点和白点分别提示了不同种类的安装位置。
佳能镜头上各种标识的含义：
EF是Electro-Focus（电子对焦）的缩写，代表佳能EOS相机的卡口名称，也是EOS原厂镜头的系列名称。L是Luxury的简写，意为奢侈。这里主要指的是佳能EF镜头中使用了莹石（Fluorite）镜片或磨削非球面镜片的镜头称为“L”镜头，其标志为镜头前端的红色标线，是佳能的高档专业镜头。莹石镜片的折射率很低，在1.4左右，而且不受潮湿影响。USM是Ultrasonic Motor的缩写，中文意思为超声波马达。表示EF镜头使用的对焦马达类型，利用频率在超声波区域的振动源转动的马达，是实现肃静、高速AF的主要部件。
ASP非球面镜片：在镜头设计中采用不是球面的镜片，可以减少镜片的数量，在降低重量和减小体积的同时，能提供更好的光学性能。非球面镜片一般用来解决广角和变焦镜头中的眩光和边缘变形等问题，在长焦镜头中也能提高光学素质。
APO镜头：这些镜头采用复消色散设计和采用特殊低色散玻璃(SLD)镜片，用于减少彩色像差，从而提高长焦镜头像质，改善反差和提高清晰度。超声波马达（HSM）：可以实现无声、快速响应的AF/MF和全时MF。EX优秀（Excellence）：属于专业类镜头，特征是镜筒为EX涂层和有EX的标记。
（2）尼康F型卡口
尼康以工艺精湛，质量可靠，经久耐用蜚声国际，尤其在亚洲各国，长久以来，受到广大摄影家的宠爱。从1959年的大F到最新的F5，仍保持着镜头卡口的兼容。40年前的F卡口镜头拿到F5身上一样可以冲锋陷阵，这是其它任何一个相机厂不能做到的。正因如此，尼康的机身和镜头在二手市场和收藏圈里备受青睐。现在尼康放弃了使用了多年的光圈环，越来越多新型的不带光圈环的G系列镜头推出市场，越来越多的信息也通过镜头的电子触点传送。不过，仔细看看尼康镜头后面格式的凸棱，仍然能看到手动机的痕迹，如图15所示。
尼康镜头上各种标识的含义：
AF-S的镜头是以超音波马达（Silent Wave Motor）对焦，这种镜头的特点是对焦速度非常快，可全时手动对焦。缺点较重，价格也很高。VR是Vibration Reduction 的缩写，是尼康的防手震镜头的代号。带有VR标记的镜头在手持摄影低速快门时，可加强画面的稳定性，不会因为手的震动而使画面模糊。ED是Extra-low Dispersion的缩写，是指这支镜头内含 ED 镜片，ED 镜为超低色散镜片，使影像不会有色散的现象。IF表示内对焦，在对焦的同时，前后组镜片都不移动，镜长不变。DC是Defocus-image Control 的缩写，可作影像主体的前景或后景的柔焦。这里指的是在镜头上多一圈控制柔焦程度的转环，是光学柔焦，非一般市售柔焦镜片所能拍摄出的效果。
（3）索尼A型卡口
在准专业机型上，索尼依然坚持使用ASP-C尺寸倍率镜头卡口，如图16所示，一方面巩固已经占据一定份额的入门到准专业单反市场，一方面为DT镜头的使用群打下基础。如此一来，索尼才能稳定低端、中端用户，继而向高端进军。而索尼的高端镜头，则基于索尼镜头库的原身美能达生产。美能达曾是称霸一时的光学巨头。
2.根据镜头焦距分
就单式镜头而言，焦点与镜头中心点的距离便是焦距；复式镜头的焦距俗说是焦点与光圈位置间的距离，实际上是焦点与镜头后节点的距离，望远镜头的后节点远在最前镜片之前，广角镜头则在最后镜片之后，所以依镜头设计的不同而有所差异。图17所示为适马Sigma 30mm F1.4 EX DC HSM镜头。
（1）标准焦距镜头
其视角约50度，也是人单眼在头和眼不转动的情况下所能看到的视角，所以又称为标准镜头。35mm相机的标准镜头的焦距多为40mm、50mm或55mm．120相机的标准镜头焦距多为80mm或75mm，相机片幅越大则标准镜头的焦距越大。
（2）广角镜头
因摄影角度广而得名，适用于拍摄距离近且范围大的景物，又能刻意夸大前景表现强烈远近感即透视。35mm相机的典型广角镜头是焦距28mm，视角为72度。120相机的50mm、40mm的镜头相当于35mm相机的35mm、28mm的镜头。
（3）长焦距镜头
适于拍摄距离远的景物，景深小容易使背景模糊主体突出，但体积笨重且对动态主体对焦不易。35mm相机长焦距镜头通常分为三级，135mm以下称中焦距，135-500mm称长焦距，500mm以上称超长焦距。120相机的150mm镜头相当于35mm相机的105mm镜头．由于长焦距的镜头过于笨重，所以有望远镜头的设计，既在镜头后面加一负透镜，把镜头的主平面前移，便可用较短的镜体获得长焦距的效果。
（4）反射式望远镜头
一种超望远镜头的设计，利用反射镜面来构成影像，但因设计的关系无法装设光圈，仅能以快门来调整曝光。
（5）巨像镜头
除作极近距离的巨像摄影外，也可远摄。
3.根据产品类别分
（1）标准镜头
焦距为40-55mm的镜头被认为是标准镜头，而6×6cm底片的对角线长约80mm，所以80mm的镜头为中画幅照相机的标准镜头。标准镜头的最大孔径大，成像质量高，是使用范围最广的镜头之一。
（2）长焦镜头
焦距长于所用相机底片对角线的镜头。对于135相机来说，焦距在80-300mm，视角在28-8mm的镜头被称为长焦镜头。随着镜头焦距加长，景深变小，视角明显变窄，因此有拉近被摄体的效果，有利于远距离拍摄和细节丰满的特写拍摄。
（3）广角镜头
焦距短于所用相机底片对角线的镜头。对于135相机来说，焦距在18-35mm视角在100-62mm的镜头被称为广角镜头。这种镜头视角宽，景深大，有利于在狭窄的空间里拍摄到更多的景物，但在使用时太靠近被摄体，可能会出现影像边缘变形现象，而且它的画面透视感较强，照片中纵深景物的近大远小现象明显。
（4）微距镜头
这种镜头主要用于近距离调焦的拍摄，其实用焦距范围在50-200mm之间。在户外拍摄特写时，较长焦距的微距镜头能从较远的背景处拍摄出大影像，使用较短焦距的微距镜头时，靠近被摄体会阻拦一部分光线。
（5）折反镜头
把镜头元件和反光镜组合在一起的镜头，从而缩短了长焦镜头并减轻了重量；但是只有一档光圈，不可调整。
（6）鱼眼镜头
焦距为6-8mm的极广角镜头，它能记录180mm左右范围的影像，其垂直和水平线条弯曲，影像边缘严重变形，拍到的画面边缘呈圆形，如图18所示。
（7）透视调整镜头
镜头主光轴能够相对于其原来位置改变的镜头。作用是用于改变画面的透视效果。镜头平面与胶片平面保持平行时，可上升或左右移动镜头获得透视矫正的效果。
（8）柔焦镜头
一种能使影像产生轻度虚化的镜头，它的柔焦效果与通常镜头聚焦稍有不实的效果是不同的，某些柔焦镜头实质上是产生一种双重影像，一个清晰与一个焦点不准的虚像，两者重合而成。
4.根据生产厂商分
（1）佳能
佳能是全球领先的生产影像与信息产品的综合集团。自1937年成立以来，经过多年不懈的努力，佳能已将自己的业务全球化并扩展到各个领域。目前，佳能的产品系列共分布于三大领域：个人产品、办公设备和工业设备，主要产品包括照相机及镜头、数码相机、打印机、复印机、传真机、扫描仪、广播设备、医疗器材及半导体生产设备等。佳能总部位于日本东京，并在美洲、欧洲、亚洲及日本设有4大区域性销售总部。佳能公司EF镜头种类繁多，它们组成了业内最为庞大的镜头系统，多项专利技术的运用，让它们成为了自动对焦镜头中的强者。
（2）尼康
尼康创建于1917年7月25日，前身为Nippon Kogaku K.K.叫做日本光学工业股份有限公司，这是一家军工光学仪器公司，为日本皇家海军服务，由日本三菱合资公司投资将三家光学仪器公司合并而成。1988年4月正式定名为Nikon尼康公司。尼康镜头一直以它的锐度高而闻名，虽然种类上不及佳能丰富，但是在国内老玩家的眼中，它仍然是选购镜头的首选。
（3）索尼
收购美能达之后，索尼在镜头方面有了长足的进步。后者作为日系镜头生产企业中的佼佼者，主要特点是色彩表现力好，有德系镜头的风格。
（4）适马
适马公司是副厂镜头制造商中的绝对强者，自身拥有多项独家专利技术。镜头产品的种类很多，更新速度快，用途广泛，价位低廉。适马镜头的光学素质最接近原厂镜头，但是它的机械性能比较一般，比较易坏。
（5）腾龙
腾龙镜头的口碑在三家副厂镜头中是相对比较好的，基本上能做到光学性能与机械性能的平衡，同时它生产的产品价位也很理想。
（6）图丽
图丽镜头的特点是机械性能非常出色，用料不惜工本。但是画质表现一般。目前推出了几支很有发展前景的DSLR专用镜头，值得期待。
三、衡量镜头的主要标准
1.镜头的技术依据
(1) 镜头的成像尺寸
应与摄像头CCD靶面尺寸相一致，现在有1英寸、2/3英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸、1/5英寸等规格。
(2) 镜头的分辨率
描述镜头成像质量的内在指标是镜头的光学传递函数与畸变，但对用户而言，需要了解的仅仅是镜头的空间分辨率，以每mm能够分辨的黑白条纹数为计量单位，计算公式为：镜头分辨率N＝180 / 画幅格式的高度。
由于摄像头CCD靶面大小已经标准化，如1/2英寸摄像头，其靶面为6.4mm（宽）×4.8mm（高），1/3英寸摄像头为4.8mm（宽）×3.6mm（高），因此对1/2英寸格式的CCD靶面，镜头的最低分辨率应为38对线/mm。对1/3英寸格式摄像头，镜头的分辨率应大于50对线，摄像头的靶面越小，对镜头的分辨率越高。
(3) 镜头焦距与视野角度
首先根据摄像头到被监控目标的距离，选择镜头的焦距，镜头焦距f 确定后，则由摄像头靶面决定了视野。
(4) 光圈或通光量
镜头的通光量以镜头的焦距和通光孔径的比值来衡量，以F为标记，每个镜头上均标有其最大的F值，通光量与F值的平方成反比关系，F值越小，则光圈越大。所以应根据被监控部分的光线变化程度来选择用手动光圈还是用自动光圈镜头。
2.镜头的主要参数
（1）焦距
焦距的大小决定着视场角的大小，焦距数值小，视场角大，所观察的范围也大，但距离远的物体分辨不很清楚；焦距数值大，视场角小，观察范围小，只要焦距选择合适，即便距离很远的物体也可以看得清清楚楚。由于焦距和视场角是一一对应的，一个确定的焦距就意味着一个确定的视场角，所以在选择镜头焦距时，应该充分考虑是观测细节重要，还是有一个大的观测范围重要，如果要看细节，就选择长焦距镜头；如果看近距离大场面，就选择小焦距的广角镜头。
（2）光阑系数
即光通量，用F表示，以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。每个镜头上都标有最大F值，例如6mm/F1.4代表最大孔径为4.29mm。光通量与F值的平方成反比关系，F值越小，光通量越大。镜头上光圈指数序列的标值为1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22等，其规律是前一个标值时的曝光量正好是后一个标值对应曝光量的2倍。也就是说镜头的通光孔径分别是1/1.4、1/2、1/2.8、1/4、1/5.6、1/8、1/11、1/16、1/22、前一数值是后一数值的根号2倍，因此光圈指数越小，则通光孔径越大，成像靶面上的照度也就越大。
另外镜头的光圈还有手动（MANUAL IRIS）和自动光圈（AUTO IRIS）之分。配合摄像头使用，手动光圈适合亮度变化不大的场合，它的进光量通过镜头上的光圈环调节，一次性调整合适为止。自动光圈镜头会随着光线的变化而自动调整，用于室外、入口等光线变化大且频繁的场合。
（3）自动光圈镜头
自动光圈镜头目前分为两类：一类称为视频（VIDEO）驱动型，镜头本身包含放大器电路，用以将摄像头传来的视频幅度信号转换成对光圈马达的控制。另一类称为直流（DC）驱动型，利用摄像头上的直流电压来直接控制光圈。这种镜头只包含电流计式光圈马达，要求摄像头内有放大器电路。对于各类自动光圈镜头，通常还有两项可调整旋钮，一是ALC调节（测光调节），有以峰值测光和根据目标发光条件平均测光两种选择，一般取平均测光档；另一个是LEVEL调节（灵敏度），可将输出图像变得明亮或者暗淡。
（4）变倍镜头
变倍镜头分为手动（MANUAL ZOOM LENS）和电动（AUTO ZOOM LENS）两种，手动变倍镜头一般用于科研项目而不用在闭路监视系统中。在监控很大的场面时，摄像头通常要配合电动镜头和云台使用。电动镜头的好处是变焦范围大，既可以看大范围的情况，也可以聚焦某个细节，再加上云台可以上下左右的转动，可视范围就非常大了。
电动镜头有6倍、10倍、15倍、20倍等多种倍率，如果再知道基准焦距，就可以确定镜头焦距的可变范围。例如一个6倍电动镜头，基准焦距为8.5mm，那么其变焦范围就是8.5到51mm连续可调，视场角为31.3-5.5度。电动镜头的控制电压一般是直流8-16V，最大电流为30mAh。所以在选控制器时，要充分考虑传输线缆长度，如果距离太远，线路产生的电压下降会导致镜头无法控制，必须提高输入控制电压或更换视频矩阵主机配合解码器控制。
四、镜头的运用
1.数码单反镜头的应用范围
（1）拍微距用镜头
中等焦距(90～105mm)微距镜头的生产厂家不少，是市场争夺的热点之一，除相机生产厂家外，所有镜头生产厂家也都生产这类镜头。
腾龙SP AF 90/2.8 Di Macro是腾龙定焦镜头中最经典的一支，它是一只成像非常锐利的镜头，能拍些小品，还可做人像头用，做工精良，颇有专业头的气势。尼康AF-S VR Micro-Nikkor 105mm f/2.8G IF-ED镜头采用先进的超级色散和非球面镜片技术，加上超声波和VR防抖，实现了前所未有的优秀品质。佳能EF 100mm/F2.8 USM Macro镜头在玩家中获得了很好的口碑，摄友们把它称为“百微”。此镜虽不属于专业的L级镜头，但是因为它的特点突出，用途广泛。尼康60微距是一支非常有尼康特色的镜头，它的成像风格锐利无比。同时它也是尼康原厂微距镜头当中最便宜的一支。
（2）拍风光用镜头
色彩还原、锐度和层次是风景摄影三大要素，拍摄风光所用的镜头则在各方面上十分平衡，而附带的多项新技术、新功能也是镜头深受消费者喜爱的原因之一。
适马10-20mm F4-5.6 EX DC HSM镜头的最大优点就是对于图像畸变的控制，表现得非常自然，而且12mm的视角拍摄照片绝对具有震撼力。图丽ATX PRO 12-24mm/F4的做工扎实，给人一种十分稳重的感觉，是目前市场上比较便宜的超广角镜头。佳能EF 17-40 F4L USM是L级顶级镜头产品，但是它的价格相对比较便宜，所以3年以来这支镜头在佳能单反使用者中创造了不错的口碑。尼康AFS DX 17-55/2.8G IF-ED是尼康最新的广角镜头之王，具备威猛的外观与优异的成像效果，恒定大光圈的设计使它具有出色的适应性与突出的解析力。适马18-50 F2.8 EX DC作为第一支使用在数码单反上的专业镜头，此镜表现非常完美，具有F2.8恒定光圈的设计。尼康AFS DX 18-70/3.5-4.5 G跟其它厂家的套头相比，该镜头具备了ED、SWM静音技术、AF-S超声波马达等多项技术，18-70的焦段也适合初学者使用。
（3）拍人像用镜头
人像拍摄比较受欢迎的风格是小景深、虚化背景。这种风格对相机有一定的要求，那就是通过大光圈实现小景深的效果。因此，光圈值的大小是决定这款镜头是否合适人像拍摄的一大原因。
佳能EF 135mm F2L镜头在佳能的L级顶级镜头中占有比较突出的位置，因为它在定焦系列L头当中性价比很不错。适马70-200 F2.8EX DG HSM是适马公司生产的经典中长焦镜头，拥有精细的做工与良好的手感，成像质量也属上乘。腾龙AF 28-75/2.8 XR Di LD Asp这支镜头最主要的优点在于拥有F2.8的恒定大光圈，极具有亲和力的价格使这款镜头在众多摄影爱好者中倍受青睐。佳能70-200 F2.8L IS是佳能公司推出的一支最经典的专业中长焦镜头，全程大光圈+IS防抖的设计与它巨大的身型和灰白色诱人外观获得众人的宠爱。尼康AFS 70-200 F2.8 VR有“小竹炮”之称。成像优异，焦外非常美，对焦快速宁静，VR防抖出色。尼康AF 85/1.8D?是非常完美的一只廉价人像镜头，做工实在，重量轻巧，价格便宜。给人感觉很结实，色彩还原、锐度均不错。
2.镜头的实战实用
（1）抓拍使用广角至中望远镜头
进行抓拍以及拍摄普通街道风景时，经常使用广角到中望远变焦镜头。一般来说，在抓拍中使用最频繁的镜头是50mm的标准镜头。标准镜头的大光圈会给抓拍带来更大的自由。也有使用70-200mm F4中望远变焦镜头，原因是这种镜头比同规格F2.8变焦镜头小、轻、，用起来方便。而爱用28mm F2.8广角镜头的日本摄影家则认为，28mmF2.8广角镜头的视场要比自己的视觉更加宽广。
50mm标准镜头。优点是可以获得变焦镜头所不能获得的大光圈，大口径标准镜头可以灵活地运用焦点控制调节景深。
100mm微距镜头。F2或F2.8大口径100mm微距镜头可以抓拍到特写镜头及需要对背景虚化的场面，拥有这样一支镜头不仅对抓拍很有用，而且对拍摄其它题材也非常有利。
80-200mm中望远变焦镜头。它不仅利于抓拍，而且能充分发挥单反相机的功能。
（2）人物摄影使用50mm、85mm和35mm镜头
300mm F2.8定焦望远镜头作为拍摄人物最佳的一款镜头曾经风靡一时。不过现在也有使用85mm定焦镜头和50mm标准镜头，拍摄时稍稍缩小光圈，背景仍能实现一定程度的虚化，因而能拍摄任何情况下的人物，这是现代拍摄人物的主流方法。
85mm中望远定焦镜头。定焦镜头成像美丽，这个焦距段的定焦镜头最适合拍摄人物。
50mm标准镜头。标准镜头拍摄人物成像也相当敏锐，即便使用全开光圈成像也相当不错，在一定程度上对背景也能虚化，对人物描写自然。
0-200mm中望远变焦镜头。使用这种变焦镜头对所拍摄的场面大小可以自由控制，比较方便。
35mm广角镜头。这种接近50mm标准镜头的小广角镜头拍摄人物不仅成像不错，场面也比较大。
（3）风光摄影的变焦镜头
70-200mm F2.8中望远变焦镜头。其优点是重量轻，描写力好，性价比高。
70-200mm F4中望远变焦镜头。其原因是比上款价格便宜一些，便于携带。
100mm微距镜头。使用100mm微距镜头能立刻聚焦景物，它能把摄影者的意图和被摄景物快速结合起来。而变焦镜头则做不到这一点。如果组合使用28mm广角镜头和 100mm微距，就能深刻地反映大自然景色。
（4）植物花卉摄影微距是得力武器
在这方面，微距镜头占有压倒优势，特别是100mm微距。其它规格镜头使用率就比较低。可以说100mm微距镜头在拍摄植物题材中独领风骚。100mm微距具有光圈开放值大和对背景虚化美丽的特点，特别是它的近摄能力比较强，因此无论是拍摄花卉还是人物，都十分方便，如果再搭配28-80mmF3.5-4.5标准变焦镜头的话，可以拍摄绝大部分植物花卉题材的作品。
佳能MP-E65mm F2.8镜头。它具有其它镜头不具备的5:1的摄影倍率。
16mm F3.5超广角镜头。近摄时，由于没有遮光罩，可以从被摄体正上方使用闪光灯拍摄。
（5）拍摄动体时镜头的选择
拍摄列车特写镜头多使用300mm定焦望远镜头，拍摄稍微大一点的场面则多使用28-70mm标准变焦镜头，拍摄运行中的列车多使用70-200mm中望远变焦镜头。拍摄这一题材时，一般很少使用17-35mm广角变焦镜头，其原因可能是这一规格镜头会导致画面中的列车歪斜。
与其它题材相同，拍摄一般动物时，一般使用70-200mm中望远变焦镜头。而在拍摄野生动物时，600mm超望远镜头则显得不够了，一般采用200mm定焦望远镜头(含70-200mm中望远变焦镜头)和300mm定焦望远镜头搭配进行拍摄。
28-70mm标准变焦镜头，70-200mm中望远变焦镜头或17-35mm广角变焦镜头，是拍摄体育题材的主要使用镜头。除上述镜头外，一般都搭配使用300mm(F2.8/F4)定焦望远镜头，另外拥有400mm超望远镜头的人数有所不同，有的人将70-200mm中望远变焦镜头与300mm定焦望远镜头搭配使用，而有的人愿用400mm代替300mm。
拍摄体育作品主要使用300mm以上的定焦望远镜头。400mm定焦望远镜头虽然光圈开放值大，但是价格太贵。如果没有300mm规格镜头，也可以使用70-200mm中望远变焦镜头。300mm定焦望远镜头如果配1.4倍接圈和遥控器，使用范围会更加扩大，不仅可用于拍摄体育作品，也可用于其他题材。
拍摄赛车和飞机，建议使用300mm定焦望远镜头。拍摄这些场面时，往往由于与被摄体距离比较远，300mm焦距显得不足，需要使用500mm定焦望远镜头才合适。但是500mm镜头价格昂贵，不适合业余发烧友，因此，最好在300mm镜头上使用接圈和遥控器来解决这个问题
五、滤光镜的运用
滤光镜，顾名思义就是滤掉一部分光线的镜头。如图23所示为三补色滤光镜的减色效应。由于光的特性是由强度和频率这两个要素决定的，所以滤光镜也相应地分为两种：频率滤光镜和强度滤光镜。其中，频率滤光镜又叫滤色镜，因为光线的缤纷色彩正是由其不同频率造成的。强度滤光镜包括天光镜；而频率滤光镜（滤色镜）则有橙色滤光镜、黄色滤光镜等等。不同颜色的滤光镜能够发挥不同的作用。
1.滤光镜的作用
（1）表现云天
室外的摄影活动大多数离不开对天空的表现。蓝天白云或绚烂云霞往往能使普通的风光片增色生辉，即使是在日常拍摄中，白云蓝天也是令人心旷神怡的绝好背景。
为了表现蓝天白云，可加用黄滤色镜。它对蓝天和白云的光线具有吸收作用，但对于蓝天中的蓝、紫光吸收阻止较多，使其呈现出较深的暗灰色影调；而对白云的光线则吸收较少。这样，白云在暗灰色的天空中就显得更加突出了。
如果用橙、红滤色镜来表现云天，虽然可以使蓝天更暗，白云更突出，但是却往往会给人一种不自然的失真感觉。所以在一般情况下，都不宜用红、橙滤色镜来表现蓝天白云，除非是要创造某种特殊的艺术效果。
（2）校正色光
有时用黑白胶片在灯光条件下拍摄，由于灯光中红、黄、橙色光过多，蓝、紫色光太少，可以根据需要加用蓝滤色镜吸收过多的红、橙色光，以相对弥补蓝、紫色光的不足。而在拍摄红花绿叶时，加红滤色镜，则花明叶暗；加绿滤色镜，则花暗叶明。在彩色摄影中，为了使景物的各种颜色都能够在彩色感光片上达到色彩平衡，常常选用能起到校色作用的滤色镜来校正色光。
（3）消除尘雾
在自然界中，大气层里充满了大量的极细微的尘料和水蒸气，并形成尘雾。日光中的蓝、紫光线透过这些尘雾时，被大量散射，使得远处的景物呈现出一种模糊朦胧的状态。距离愈远，模糊的程度也就愈大。如果在这种情况下拍摄远处的景物，由于感光胶片对尘雾中所扩散的蓝、紫光线极为敏感，那么拍摄出来的影像就不会特别清晰。
此时，就需要选用一些能够吸收和减弱蓝、紫光的滤色镜。一般来说，色泽较深的黄、橙或红色滤色镜，都可以吸收尘雾散射的蓝、紫光线，使得远处的景物清晰成像。
（4）剔除颜色
在拍摄有色物体时，如果需要将其中的某一种颜色剔除或减少，可以选用与这种颜色相同的滤色镜。这种颜色大量通过滤色镜，在照片上就表现为白色了。这样，就达到了剔除该颜色的目的。比如，拍摄被某种颜色所污染的物品时，只要加用与污染色相同的滤色镜，就可以剔除这种颜色，获得满意的效果了。
（5）调节反差
由于感光片对光谱中各种色光的感色性能存在差异，景物的不同颜色，通过曝光之后体现在影像上的灰阶特性也各不相同，主要表现为反差不足或反差过强。而在摄像中有时为了对景物的某一部分颜色加以调节，使它体现在照片上的影调能够得到加强或减弱，就需要选用适当的滤色镜来增强或减少这部分色光的通过量。
在冬季拍摄带有蓝天绿树的雪景时，白雪与蓝天、绿树的反差极为悬殊，如果加用浅绿滤色镜，即可获得反差比较协调的效果；在拍摄黄底红字的物体时，加用只能通过黄色光的绿滤色镜，能使黄底明亮，红字发黑，字迹更加突出。反之，如加用红、黄色光均能通过的橙、红滤色镜，就减弱了反差，使黄、红两色均呈浅灰色，字迹就不太明显了；在阳光下拍摄人物肖像时，为了调节人物面部亮度与天空亮度的反差，常加用黄滤色镜，以获得正常之影调。
（6）特殊效果
在室外强烈的日光下，加用深红滤色镜，可以获得月夜的效果；而如果将深红滤色镜与偏光镜合起来使用，则能够进一步加强夜景气氛。在电影中拍摄外景时，常用此法来创造室外的夜景效果。
（7）降低亮度
在一些光线过分明亮的环境中，如海滨、雪地、沙漠等场合，尽管曝光组合已达到极限 (即入光量已经最小)，可仍然无法做到适度曝光。此时，为了使景物的亮度适应曝光组合，就需要选用能够降低亮度的中性灰滤光镜，将景物的亮度普遍降低，达到曝光所需要的亮度。有时候为了降低天空或背景部分的亮度，常采用半截中性灰滤光镜来局部降低亮度，而地面景物的亮度却保持不变。这种降低亮度的中性灰滤光镜在电影拍摄中是必不可少的。
2.滤光镜的种类
夜景摄影中，对于一些特殊的滤光镜来说同样有用武之地，如图24所示。由于夜景中暗背景亮主体的相互映衬，具有类似于高反差的特点，这就使得一些特殊的滤光镜可以发挥其作用。
（1）星光镜
像高坚系列中的055、056、058、059等各种滤镜，都可以形成不同的星光效果。此外还有一些其它的滤光镜也可以应用在夜景摄影中，比如像高坚的REF059柔光十字镜等。
（2）柔光镜
柔光镜原来适合拍摄一些背景与主体有一定反差的景物，所以在拍摄夜景的时候也有一定的作用，加了柔光镜以后，可以使得夜景中明暗交界处或者亮主体有向夜空中弥散的效果，比较奇特。
（3）超速镜
像高坚系列中的217号超速镜具有成像时一半清晰，一半形象朦胧被拉长的升腾感，仿佛是在快速运动中的物体。如果将“超速”的部分置于景物的下方，就会有种上部清晰，下半部分建筑等在夜空中向上升腾的效果。
（4）彩虹镜
一般彩虹镜适合用来拍摄画面中有强烈点光源的内容，具体的效果为中间是个亮度极高的光点，周围有一条条彩虹似的光线。但使用时要根据画面的实际情况，不宜滥用。
（5）多棱镜
多棱镜的主要作用是可以将一个原来简单的对象通过折光，使得画面中呈现出几个相同的对象，像从万花筒中看景物一样。但是该滤光镜也有其不足之处，就是成像质量比较差，画面容易乱。
（6）偏光镜
偏光镜原来是消除偏振光，从而提高画面中的色彩饱和度消除非建筑物的反光等，在夜景拍摄中，可以明显将现场光压暗，以使摄影者能够选择更加低的快门速度，通过延长快门速度的时间，从而增加曝光时间，以使胶片对运动中的车灯有足够的感光时间，形成一种条条光带的效果，同时还可以消除一些玻璃上不良的反光。
（7）渐变镜
渐变镜一半有颜色，一半无色，利用渐变镜主要是为了调节景物上下部分的反差。在拍摄夜景时，如果时间比较早，嫌天空部分的亮度太高，可以借助中性灰的渐变镜来将天空压暗，在天空将暗的时候，使用其它色泽的渐变镜可以改变天空的颜色等。