单焦距的镜头如何聚焦在多个平面上？

根据定义，原透镜是具有固定焦距的固定透镜系统。

然后，简单的物理学告诉我们它应该只能聚焦在其前面的一个平面上（固定距离）。但实际上，您可以将重点放在远近的物体上。

我在这里想念什么？

定焦镜头仍具有可移动的聚焦元件，使您可以在聚焦环范围内改变焦平面。定焦镜头是具有固定焦距（100mm，50mm等）的镜头，而不是变焦镜头，可让您覆盖一定范围的焦距（例如70mm-200mm）。

一个定焦镜头无法改变其焦平面，但这是不一样的定焦镜头。

这是根本不了解焦距含义的根本。从简单的单元素镜头开始。将其保持在距飞机足够远的位置，以使“无限”距离的物体（例如，太阳或月亮）聚焦。从镜头到要聚焦的物体的距离就是该镜头的焦距。

但是，焦距是透镜折射光线多少的直接结果，（至少大部分情况）取决于两件事：玻璃/塑料/透镜中任何物体的折射率以及透镜的曲率表面。

要更改镜头的焦点，请相对于要形成图像的平面移动镜头。具体来说，要聚焦在更近的物体上，请移动镜头，使其离聚焦平面更远。

在正常情况下，镜头会投射比传感器/胶片平面稍大的图像，因此，当您将镜头移离焦平面更远时，焦平面上记录的视角会缩小。实际上，这并不是镜头所提供的视角的改变，仅仅是传感器/胶片能够记录的镜头所提供的一部分视角的减小：

此处，灰线表示镜头正在投射的图像。较低的代表我们将重点放在无穷远处，而较高的则将重点放在无穷远处。由于聚焦较近，上方的红线显示了较窄的视场角。但是请注意，这实际上是不捕获镜头投射的整个图像的问题，而不是镜头本身具有较窄的视角的问题。

值得一提的是，相同的效果说明，当您聚焦越近，有效光圈就越小-投射到传感器边缘上方的光显然不会投射到传感器上，因此聚焦越近，获得的光越​​少聚焦在传感器上，因此来自图片中心部分的少量光会散布在整个中心区域。这意味着在传感器的任何一个部分上的光线都更少，因此有效光圈更小（例如，典型的微距镜头为1：1，您将损失近 2个光阑，因此，额定为f / 2.8的镜头大约需要f /5.6曝光）。

还需要牢记另一个效果：进行内部聚焦的镜头基本上也是变焦镜头-即，在聚焦时，它的确会改变焦距（以及通过镜头的相应视角）。少数（例如，当前105微距尼克尔镜头）的设计使您保持大致相同的有这些互相抵消（主要是无论如何）效果实的视角，无论你关注的地方。

首先，焦距是镜头的属性（镜头是指相机摄影镜头系统内部的一块塑料或玻璃）。如果只有一个镜头（想像放大镜），并相对于物体和投影平面（或相机中的传感器）移动镜头，则该镜头的焦距将保持不变。焦距是在镜片的制造过程中确定的（人眼不是这种情况，人眼可以使用肌肉来改变焦距）。

但是，使用同一透镜，您可以使用以下公式将焦点对准不同距离的物体：

1/f = 1/s1 + 1/s2

其中，f是镜头的焦距，s1是从镜头中心到投影平面s2的距离，是从镜头中心到物体的距离。要聚焦在不同距离的物体上，您只需要相应地调整镜头相对于传感器的位置即可。再一次，焦距f始终保持不变。

由此可以得出结论，如果您正在拍摄一个无限远的物体的图像，1/f = 1/s1 + 0那么您的焦距将与到传感器的距离相匹配，但是对于任何其他距离都不会如此。

因此，我认为混淆是由于将定焦镜头视为固定系统而引起的。定焦镜头系统可以更改从实际镜头到传感器的距离，但这不会改变该镜头的特性，即焦距，在这种情况下，我也可以将其定义为从镜头中心到传感器的距离。当无限远的物体对准焦点时。

我认为其他答案并没有真正使我明白，也没有解决混乱问题。

然后，简单的物理学告诉我们它应该只能聚焦在其前面的一个平面上（固定距离）。但是实际上，您可以专注于远近的物体...我在这里想念的是什么？

您缺少的部分是镜头的焦距是在将镜头聚焦到无穷远时测量的。

焦距是将镜头聚焦到无穷远时从镜头的光学中心到像平面的距离。如果将焦点放在更近的物体上，则中心到像平面的距离也可能会改变，但这并不意味着它不是定焦镜头。素透镜和变焦之间的不同之处在于中心到图像平面的距离始终是一个素透镜相同，当透镜被聚焦在无限远处，而对于变焦的距离可以在一定范围的值的任何地方，当透镜专注于无限。