最長焦距/最短焦距=變焦倍數
光學變焦鏡頭不但要看其變焦倍數，還要看其焦距范圍，焦距越大，看的越遠，視角范圍越小
玩單反的誰還在乎光學變焦的倍數呀？這倍數可是越大越狗頭。
人家有錢的高燒們都自豪地宣稱自己的鏡頭都是1倍的－－定焦
數碼單反，鏡頭標識乘1。5就是實際焦距
變焦和焦距首先沒有太大的區別
其次，一般的普通數碼相機的變焦要在7倍以上方可達到210以上的焦距
能看物體的遠近只和焦距有關系，比如4-88mm的22倍鏡頭沒有10-100mm10倍鏡頭看的遠。要想知道能看的最遠距離就看最大焦距是多少，想知道能看的最大區域是多大，就看最小焦距是多少。
光圈是一個用來控制光線透過鏡頭，進入機身內感光面的光量的裝置，它通常是在鏡頭內。表達光圈大小我們是用f值。
光圈f值 = 鏡頭的焦距 / 鏡頭口徑的直徑
從以上的公式可知要達到相同的光圈f值，長焦距鏡頭的口徑要比短焦距鏡頭的口徑大。完整的光圈值系列如下:
f1， f1。4， f2， f2。8， f4， f5。6， f8， f11， f16， f22， f32， f44， f64
這里值得一題的是光圈f值愈小，在同一單位時間內的進光量便愈多，而且上一級的進光量剛是下一級的一倍，例如光圈從f8調整到f5.6，進光量便多一倍，我們也說光圈開大了一級。
您知道光圈大小對景深影響的原理嗎？
一個物點發出的光線通過鏡頭聚焦之后，所有光線形成一個圓錐形光束。圓錐的頂角與光圈有關：光圈越大、頂角越大。圓錐頂點與底片接觸形成一個像點。如果底片稍微前移或者后移一點固定距離，切割光束形成一個圓斑，圓斑的大小與頂角有關：頂角大則圓斑也大。換句話說：底片偏離同樣的距離，光圈大圓斑也大。現在我們不要移動底片、而是移動物點，使得光束的頂點移動。如果形成的光斑相同，較細的光束（意為着光圈較小）物點可以移動更大的距離，這就說明小光圈景深更大。
景深隨着物距的增加而增加，隨着焦距的增加而減少。
一般而言，35mm相機的標准鏡頭焦長約是28-70mm，因此如果焦長高於70mm就代表支持望遠效果，若是低於28mm就表示有廣角拍攝能力。
物點（要拍攝的主體）離開透鏡的距離稱為“物距”，像點（透鏡的成像）離透鏡的距離稱為“像距”，物點和像點存在一一對應的關系，物距的改變像距也隨之變化，當物點處於無限遠時此時對應的像點叫焦點，焦點離開透鏡的距離叫“焦距”。物距、像距、焦距的關系可近似的用：1/像距=1/物距+1/焦距的公式表示。對焦為當物點不同時要想清晰成像必須移動鏡頭和感光元件之間的相對距離的過程。
物距 u
像距 v
像距 f
鏡頭的焦距一般用毫米來表示，例如我們常說的35mm的鏡頭，50mm的標頭，135mm的鏡頭等等。鏡頭根據它的焦距可以分為廣角鏡，標准鏡頭和長焦鏡頭等等，其實這是根據鏡頭的防大倍率來決定的，更准確的說是根據鏡頭的視角，在35mm膠卷里，50mm的鏡頭的視角相當於人眼的視角，也就是說防大倍率為一，我們把它稱為標頭。
請注意：根據“1/焦距=1/物距+1/像距”的公式，不同的底片其標准鏡頭不同。120膠卷的幅面大於135膠卷的幅面，所以120相機的標准鏡頭是75mm。目前數碼相機的鏡頭划分一般參照35mm系統。
而焦距小於它的稱為廣角鏡頭，而焦距大於它的則稱為長焦鏡頭，另外還有很多變焦鏡頭，它通過鏡頭各組件之件的變化來改變焦距。小於20mm為超廣角鏡頭，在24mm 到35mm為廣角鏡頭，50 mm為標准鏡頭，80mm至300mm為長焦鏡頭，大於300mm為超長焦鏡頭。由於目前的鏡頭一體化數碼相機較容易做出焦距較大的鏡頭，因此數碼相機的長焦划分標准要相應提升，指擁有200mm以上焦段鏡頭的數碼相機。如果以光變倍數來計算的話，則為七倍光學變焦以上的數碼相機。
物距 像距 像的性質 應 用
u>2f f<v<2f 倒立縮小實像 照相機
u=2f v=2f 倒立等大實像
f<u<2f v>2f 倒立放大實像 幻燈機
u=f / 平行光
u<f / 正立放大虛像 放大鏡
對焦和變焦是兩個完全不同的概念！所謂的調焦（對焦）是根據不同距離的物體在鏡頭后部清晰成像的位置的不同而改變成像面與透鏡間距離來達到對焦的，這只能改變圖像的清晰度，而變焦才是真正改變鏡頭的焦距屬性！
物距是物體到凸透鏡的距離，也就是相機與拍攝物的距離！像距就是圖像到凸透鏡的距離，也就是CCD與鏡頭的距離。普通的凸透鏡的焦距是固定的，鏡頭的焦距是可調的，其焦距的最大值和最小值的比就是幾倍變焦！拉近拉遠調的是鏡頭的焦距。手動對焦調的是像距，使成像清楚。
焦距是照相機中，從鏡片中心到底片或CCD等成像平面的距離。具有短焦距的光學系統比長焦距的光學系統有更佳聚集光的能力。簡單的說焦距是焦點到面鏡的頂點之間的距離.
相機的鏡頭是一組透鏡，當平行光線穿過透鏡時，會會聚到一點上，這個點叫做焦點，焦點到透鏡中心的距離，就稱為焦距。焦距固定的鏡頭，即定焦鏡頭；焦距可以調節變化的鏡頭，就是變焦鏡頭。
當一束平行光以與凸透鏡的主軸穿過凸透鏡時，在凸透鏡的另一側會被凸透鏡匯聚成一點，這一點叫做焦點，焦點到凸透鏡光心的距離就叫這個凸透鏡的焦距。一個凸透鏡的兩側各有一個焦點。
光心：可以把凸透鏡的中心近似看作是光心。
我們用的照相機的鏡頭就相當於一個凸透鏡，膠片（或是數碼相機的感光器件）就處在這個凸透鏡的焦點附近，或者說，膠片與凸透鏡光心的距離大至約等於這個凸透鏡的焦距。
凸透鏡能成像，一般用 凸透鏡做照相機的鏡頭時，它成的 最清晰的 像一般不會正好落在焦點上，或者說，最清晰的 像到光心的距離(像距)一般不等於焦距，而是略大於焦距。具體的距離與被照的物體與鏡頭的距離（物距）有關，物距越大，像距越小，(但實際上總是大於焦距)。
由於我們照相時，被照的物體與相機(鏡頭)的距離不總是相同的，比如給人照相，有時，想照全身的，離得就遠，照半身的，離得就近。也就是說，像距不總是固定的，這樣，要想照得到 清晰的像，就必須隨着物距的不同而改變膠片到鏡頭光心的距離，這個改變的過程就是我們平常說的“調焦”。
物距：u
像距：v
焦距：f
關系：1/u+1/v=1/f
光學中最基本的高斯成像公式：1/u + 1/v = 1/f，即物距的倒數加上像距的倒數等於焦距的倒數。
其次，請你明白物像之間的因果關系，是有物才會有像的。不同的物距會對應不同的像距，但是反過來卻不行。象你這樣自己設定一個像距就不一定會找到對應的物距，也就是說你設定的像距根本就無法成像。
對於凸透鏡成像而言（照相機就是凸透鏡成像），物像關系是這樣的：
當物距為無窮遠時，像距等於焦距，成像在焦平面上（照相機聚焦無窮遠的情況）；
當物距為無窮無與兩倍焦距之間時，像距在焦距與兩倍焦距之間，成縮小的實像（照相機一般都屬此類情況，在物距接近兩倍焦距時為微距拍攝情況）；
當物距等於兩倍焦距時，像距與物距相等，此時物像等大，1：1微距即此種情況；
當物距小於兩倍焦距並大於焦距時，像距大於兩倍焦距，成放大的實像（幻燈機，電影放映機就是這種情況，對照相機而言，少數的微距拍攝，如美能達的1X-3X微距，佳能的5X微距拍攝也是這種情況）；
當物距等於焦距時，像距為無窮大，物上的光線經透鏡后為平行光線，不成像；
當物距小於焦距時，像距為負值，即在物的同側成虛像（放大鏡就是這種情況）。
顯而易見，像距是由於物距和焦距決定的，而且像距小於焦距成實像的情況是不會發生的 選擇鏡頭時第一個考量的重要因素恐怕是鏡頭的焦距，第二項也許就是光圈。 不過相機鏡頭少則三五片透鏡、多則十余片，如此復雜的相機鏡頭的焦距從何而來？
物理學教科書中的焦距通常只用單透鏡說明，這個單透鏡理論又如何用到復雜的相機鏡頭上呢？
這篇文字嘗試在動用最少數學與物理學觀念的前提下，為您一步一步地用直覺的方式解釋這個論題。
徹底了解焦距的觀念是很重要的，因為和鏡頭有關的資訊與討論總是離不開焦距，而且很多重要概念（譬如 f值、視角等等）都直接使用焦距， 所以正本清源，在談其它相機鏡頭的課題之前，我們得把焦距的基本觀念好好說一說。
焦距¾ 直覺的定義
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透鏡大致上分成凸透鏡與凹透鏡兩類，我們先看凸透鏡，放大鏡就是個典型的凸透鏡。
找一個睛天出太陽的日子，拿一個放大鏡到戶外水泥地或磚牆邊，然后把放大鏡對正太陽前后移動，就會發現地上或牆上有個很亮的點，這就是太陽透過放大鏡所得到的像。
在前后移動放大鏡（相當於對焦）時太陽的像會改變大小，把放大鏡移到使太陽的像最小也最亮的位置（對焦成功），於是從太陽的像到放大鏡中心點的距離就是放大鏡的焦距（ focal length ）、也叫做焦長，太陽的像所在位置是放大鏡的 焦點（ focal point ）。
如果在原位置把放大鏡反過一面對正太陽，也會發現焦距與原來的幾乎一樣。因為太陽的位置離放大鏡太遠，我們不妨想像成是在無限遠處；又因為放大鏡對正太陽，這等於是說太陽是在放大鏡軸線（經過放大鏡中心並且與放大鏡垂直的直線）上無限遠的地方。
從無限遠出發、沿軸線方向前進的入射光可以看成是一束平行線，只要想想鐵路雙軌永遠平行、但我們總是有一個它們會在很遠很遠處相交的感覺（這是透視效果），於是就不難理解上面的說法。
所以，從軸線上無窮遠處的物體（太陽）出發、依軸線方向自左而右進行的光線（入射光）正是與軸線平行的線條（見下圖），這些光線經過凸透鏡折射后會在軸線上某個點匯聚，這個點是凸透鏡的焦點，從焦點到放大鏡中心的距離是焦距。
綜合起來，我們有這樣的定義：給了一個非常薄、薄到厚度可以略而不計的凸透鏡L （用兩個向外指的箭頭表示、見下圖），與透鏡軸線平行（自左而右）的入射光經過透鏡折射后會在軸線上某個點匯聚，這個點是該凸透鏡的焦點，從焦點到透鏡中心的距離是焦距；另外，自右而左與軸線平行的入射光定出在凸透鏡的另一側焦點。
任何一個在無限遠的點都可以經過透鏡成像。
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從一個在無限遠的點出發、以某個方向到達透鏡的入射光也可以視為沿同一個方向的平行線（見上圖），它們到達透鏡后會被折射、再匯聚成一點，這個點是該無限遠點經個透鏡得來的像（見圖中黃色方格）。
空間中所有在無限遠的點可以想像成在一個無限遠平面（ plane at infinity）上，它們經過透鏡的像當然也在一個平面上，而且這個平面包含了焦點，因為焦點是沿軸線方向在無限遠點的像。
所以，包含所有在無限遠點的像的平面與軸線垂直、而且經過焦點，這個平面叫做焦平面（focal plane ），這是上圖中的 F ；因為透鏡有兩個焦點，所以有兩個焦平面。
歸結起來，焦平面包含了所有在無限遠的點的像，它到透鏡的距離等於焦距。
再看凹透鏡的情形，下圖中L 是一個非常薄、薄到厚度可以不計的凹透鏡，我們用兩個箭尾表示。
從無限遠出發並且與軸線平行（自左而右）的入射光到達凹透鏡L 之后會被折射，與凸透鏡不同的是，在凹透鏡下穿過透鏡的光會散開（亦即發散），不過這些光線的延長線會在軸線上交於一點，這是凹透鏡的焦點（但在透鏡的左邊），從焦點到透鏡中心的距離是焦距。
再考慮一個不在軸線上的無限遠點，從那兒出發以某個方向進行的入射光就是與該方向平行的光束，它們到達透鏡L 時也會散開，因為這些光線來自在無限遠的同一點，它們的延長線也會交於一點（圖中的黃色方格）。
與凸透鏡相同的是，所有在無限遠的點可以看成是在一個平面上，於是所有無限遠點的像也在一個平面上，這個平面（亦即焦平面F ）與凹透鏡的軸垂直而且經過焦點。
與凸透鏡不同的是，這些像是光線延長線的交點、並不在實際光路上，所以都是虛像；另外，凸透鏡的實像在透鏡右邊，但凹透鏡的虛像在透鏡的左邊。
讓我們把上面的討論做個整理。
不論是凸透鏡還是凹透鏡，從無限遠出發沿某個方向自左而右到達透鏡的平行入射光經折射后，這些光線或它們的延長線會交於一點（在無限遠點的像）；所有無限遠點的像都在焦平面上，焦平面與軸線的交點是焦點，從焦點到透鏡中心的距離是焦距。
要注意的是，在凸透鏡下，一個無限遠點的像在透鏡右側，是個實像；但在凹透鏡下，無限遠點的像在透鏡左側，是個虛像。
很重要的是，到目前為止我們都假設透鏡是薄的、薄到厚度可以不計，因此用線段加上箭頭（凸）或箭尾（凹）表示，不過我們稍后也會講到如何引入透鏡厚度的方法。
要再次提醒的是，焦點與焦距的定義來自從軸線上無限遠出發、與軸線平行的光線。
物距與像距和焦距的關系
物距：u
像距：v
焦距：f
關系：1/u+1/v=1/f
光學中最基本的高斯成像公式：1/u + 1/v = 1/f，即物距的倒數加上像距的倒數等於焦距的倒數。
當物距為無窮遠時，像距等於焦距，成像在焦平面上；
當物距為無窮無與兩倍焦距之間時，像距在焦距與兩倍焦距之間，成縮小的實像；
當物距等於兩倍焦距時，像距與物距相等，此時物像等大，1：1微距即此種情況；
當物距小於兩倍焦距並大於焦距時，像距大於兩倍焦距，成放大的實像；
當物距等於焦距時，像距為無窮大，物上的光線經透鏡后為平行光線，不成像；
當物距小於焦距時，像距為負值，即在物的同側成虛像。
前天有個攝友問了撞針關於紅圈百微焦距和放大倍率的問題。他有兩點疑惑：
1.他認為根據鏡頭成像原理，紅圈百微最大放大倍率為1，此時焦距應該等於拍攝距離，但他用紅圈百微對最近處拍照時，鏡頭與被攝物體的距離絕對不止100mm，難道紅圈百微的放大倍率達不到1:1？
2.他看資料查到非紅圈USM百微的最近對焦距離為31cm，紅圈百微則為30cm，這個對焦距離為被攝物體到成像元件的距離。他認為如果兩款百微鏡頭放大倍率都是1，焦距都是100mm，那么對焦距離至少應該相等，按理說紅圈百微本身更長，對焦距離也應該更長才對,難道紅圈百微的實際焦距縮水了？
其實這些並不是個生僻的問題，估計很多人都知道，撞針本想找個相關的網頁糊弄一下，結果一時還找不到說的特明白的，少不得撞針自己寫一個，明白的同志略過就好了。
問題中有好幾個概念被誤解：
1. 估計中學光學太久遠忘了，透鏡只有對無窮遠成像時焦距才等於像距，否則像距就大於焦距。像距=焦距+焦像距（如圖，物距=∞時焦像距=0）。
2.鏡頭不是“薄透鏡”，計算對焦距離時我們可以把鏡頭簡化為分裂成兩個平面（兩個主面）的薄透鏡，兩個平面的間距也就是虛擬透鏡的厚度，這個厚度與鏡頭本身長度沒有直接關系。
3.兩個主面並不一定和鏡頭最前、最后的鏡片重合，因此物距也不等於鏡頭前端到對焦物體的距離（工作距離）。
4.今天大部分鏡頭標注的焦距是其對無限遠處對焦時的焦距，鏡頭對近處對焦時需要改變實際焦距。紅圈百微在對0.3m對焦時，焦距一定不到100mm。此時鏡頭的主面位置也會變化，主點間距當然也在變。
這樣我們就知道：
1.鏡頭工作距離並不是真正的物距。只有知道前主面的位置才能知道物距是多少。
2.對焦距離=物距+主點間距+焦距+焦像距（d=u+p+f+i）。對焦距離和鏡頭工作距離、鏡頭長度沒有直接關系。
3.根據相似三角形原理（圖中淺紅色兩個三角形），放大倍率M=h':h=i:f。
只要我們知道了鏡頭在某一放大倍率M時的實際焦距f，帶入透鏡成像公式1/f=1/u+1/v，我們就能算出像距和物距，如果我們再知道此時鏡頭的主點間距p，就能算出鏡頭的對焦距離:
不幸的是，廠家從不公布鏡頭某一放大倍率或某一對焦距離的主點間距是多少、實際焦距是多少，因此我們是不可能算出通過計算把對焦距離和放大倍率聯系起來的。一個悲哀的結局...