焦距

鏡頭都有焦距 (focal length)，定焦鏡頭有一固定焦距，變焦鏡頭的焦距可在一個範圍內改變。拍照重要的是焦距在感光片大小下的視角，單純鏡頭只能標示焦距。在 135 底片年代，感光片大多使用全片幅大小 36mm x 24mm，標示在鏡頭的焦距就拿來作為視角的代稱，相同視角在全片幅感光片的焦距就是等效焦距。

焦距越長，視角越窄。感光晶片越小，視角越窄。

平行軸線的光經過凸透鏡後聚集在焦點 (focal point)，焦點到透鏡中心的距離是焦距 (focal length)。焦點垂直軸線的平面是焦平面 (focal plane)，非平行軸線的平行光會聚集在焦平面上。

成像原理 (薄透鏡)

放大率 m

=

I

=

v

=

v-f

=

f

，推導出

1

+

1

=

1

O

u

f

u-f

u

v

f

• 物距 ∞，像距 → f，放大率 → 0
• 物距 4f，像距 1.33f，放大率 0.33。
• 物距 3f，像距 1.5f，放大率 0.5。
• 物距 2f，像距 2f，放大率 1。
• 物距 1.5f，像距 3f，放大率 2。
• 物距 → f，像距 → ∞，放大率 → ∞
• 物距 < f，像距 < 0 是虛像，無法成像。
• 同一焦距，物距越短，放大率越大。但接近焦距時，像距急速增加。

厚透鏡

• 主平面、主面 (principle plane)：等效透鏡中心曲面，如果只考慮接近軸線的光線，曲面可視為平面。
• 節點 (nodal point)
• 節面 (nodal plane)

複透鏡

鏡頭的焦距定義即是當焦點設為無限遠時，從其後主點算起，至其後焦點處之間的距離。

實際焦距 (Actual Focal Length)
等效焦距 (Equivalent Focal Length)：等效 35mm 傳統底片相機
變焦率 = 最長焦距 ÷ 最短焦距。變焦率為三倍，通常就叫做 3X 的鏡頭。

參考

1. 冼鏡光 基礎知識：什麼是焦距？(上)(下)