旁轴广角好的误区，及望远镜头与长焦镜头的区别

抽空还是写一下。
先解释一下为什么要把这两个内容放在一起，广角镜头的现代设计有短焦延长化的趋向（反焦设计），而长焦镜头则有缩短化的设计（望远设计）。非常有趣的对比，为什么要如此考虑？

Part.1 广角镜头的延长设计
一直有一种说法，旁轴相机的先天优势在于广角。这句话放到现在来说，是不大正确的。
传统设计上，镜头的光学中心（光心）和物理中心（镜心）大体重合，而光心到底片的距离就是焦距。哪怕是在大画幅时代，纵然底片面积大小有别，但也没有人提出过等效焦距的概念。
广角镜头也可以认为是短焦镜头，所以镜头视角越广，焦距越短，换言之光心到底片距离越短，所以最早的时候镜心到底片的距离也非常短。16mm的镜头，镜心到底片距离就只有16mm，换句话说，镜心之后的半截长度最多只有16mm的设计空间。
早期单反没有广角镜头的根本原因就是有反光镜，这个直接导致了镜心必须离开底片足够的距离，用来容纳反光板。因而早期单反做不出广角镜头，要么就反光板预升，把镜头屁股塞进去里面…
旁轴则无此问题，16mm/F8就是光学史上的奇葩，这一结构在单反上是无法实现的。所以早期旁轴的第一优势就是可以做到很广，而单反则不行。
同样也是因为此，旁轴在设计镜头时更加游刃有余，结构简化，限制少，早期也更容易设计出优秀的广角镜头。

当然，万物总是变化的。
如果单反由于光路太短，所以没法做出广角，那么变相延长光路就可以了啊！于是反焦设计出现了（Retro-focus）。所谓反焦，就是第一或者第一组镜片不是聚焦，而是发散（凹透镜），人为的使得“聚焦难度增加”，因此需要更长的光路来汇聚光线。这样变相延长光路的手法，使得单反镜头的光路长到可以越过反光镜，所以单反的广角时代来临了。
顺带一提。尼康著名的45mm/2.8这个饼干头，从光学上看有可能是他们家最短的设计，当然以前塞进去机身里面的镜头不算。因为这个焦距几乎是能越过反光板的最短焦距了。（尼康法兰距为46.5mm，如果镜头后组略深入卡口，不利用反焦结构45mm差不多是极限）。

从图上我们可以看出，∠AOB=∠A’O’B’,两个镜头为等效广角，但是两者光心到底片距离并不相等。反焦结构造成的是一种等效广角，但确实在获得同样视角的情况下给反光板保留了足够空间。严格来说，如果考虑光线汇聚点为光心，单反广角镜头都是等效焦距。君不见那个28/1.4和85/1.8差不多长…

于是单反有了广角，在非球面镜的帮助下，现在甚至做到了14/2.8的焦距。虽然这样导致了光学结构复杂，也有人认为这种折中不利于成像。那么我们还是回头看看旁轴广角的劣势。

旁轴的广角设计隐藏着一个缺陷：边缘的大角度入射（入射角是和底片法线的夹角）。
由于光心（镜心）无限贴近底片，所以很容易想象，随着焦距越来越短，射向底片边缘的光线，其入射角越来越大（，换句话说，是更加斜斜的射在胶片上！这直接导致了边缘成像质量的下降和暗角的严重
∠OCD<∠O’C’D’两个镜头边缘光线入射角度不同。显然旁轴更加斜的射在底片上。由于乳剂有厚度，所以随着斜度（此词不严谨）增加，随着乳剂增厚，随着更靠近边缘，乳剂中散射也越厉害，HI和H’I’的距离差也越来越大，图像“晕”的也越明显，边缘画质因此下降。这个差值是可以根据乳剂厚度来计算的。我记得是颇为可观。亚当斯本人，以及哈苏手册中都有提到这种情况。
至于暗角，在中心亮度相同的情况下，散布角度越大，边缘亮度越低。图中可见(∠COD>∠C’O’D’)。长焦镜头不容易出暗角也有这个原因，散布角度小。

这些旁轴的劣势在单反上反而成了优势…所以现代单反的广角镜头不能说不好。多加几片镜片对于现代镜头而言几乎不构成影响，而入射角这个却是实在的硬伤。
至于反焦设计对焦外有怎样的影响，这个问题我不懂。但是广角镜头追求焦外……开玩笑吧？
于是，当下我们是不是还应该从性能角度说单反广角镜头不如旁轴广角镜头，我看未必了。
只是，撇开性能不谈，我还是更加喜欢古代镜头，做工，外观，色彩还原，各具特色，玩味道的话，广角镜头还是旁轴好。

Part.2 长焦镜头的缩短设计
除去广角的延长光路，长焦镜头也会做光路变形，这就是望远镜头和长焦镜头的区别。现在有人说“长焦望远镜头”…这是扯淡。
当对焦在无穷远（平行光入射）的时候，光心到底片的距离是不是等于焦距，这是长焦镜头和望远镜头的根本区别。望远镜头实际是一种放大镜头，额外增加了凸镜组来放大图像，所以导致光路提前汇聚（凸透镜汇聚），于是光心到底片距离变短。
实际中两者在成像上差别不大，图中画的是理想模型，现实中不管是长焦还是望远镜头都需要整组镜头来校正像差。
望远镜头出现的最初目的…是因为皮腔太短了。对于大画幅而言，一只500mm的镜头，皮腔至少要在500mm，如果对焦更近的景物，皮腔还要有伸长余量，可能要700mm甚至800mm。这就是一个很大的不便，而且有些折合机器根本不可能提供那么长的皮腔…所以用望远镜头来等效一个长焦镜头，即不需要太长的皮腔，也不怎么影响画质，何乐而不为。

图中可见，由于橙色放大镜片（组）的加入，在对应无穷远平行光线时，tele（望远）镜头显然实际焦距更短。而LF（长焦，long focus）镜头更长。
镜头嘛，当然短一点好。只不过现代人喜欢亮骚，镜头做的大反而没人有意见。商品么，就随便消费者喜欢了
镜头做的大又长当然还有别的原因，比如口径与曲率，最大光圈，内对焦空间，这是另外的镜头设计的问题，暂且跳过。