为什么变焦镜头和袖珍相机在整个变焦范围内具有最大光圈？

增大变焦时，为什么照相机的最大（允许）光圈会变小？

简短的答案是因为制造这种镜片更便宜。透镜越长，光圈越宽，透镜中的光学元件就越大-因此制造它们的费用就越大。

像70-200 / 2.8这样的镜头必须具有200mm / 2.8 = 72mm的前光学元件，这是一块很大的玻璃。另一方面，70-300 / 4-5.6的宽度需要为300mm / 5.6 = 54mm。如果在整个范围内为f / 4，则光学元件将需要75mm宽-甚至比更昂贵的70-200 / 2.8大。

在您的问题中，您说“相机的最大光圈”。相机没有光圈-镜头没有。微小但重要的差异，特别是对于单反相机-卸下镜头后，您会发现相机只是一个轻桶，前面有一个大孔。

细节：

光圈是镜头焦距与前光学元件尺寸的比率。实质上

光圈=焦距/光学元件尺寸

例如，一个50mm f / 1.8镜头的元件尺寸为28mm（50 / 1.8）。

如果您想知道为什么f-光圈值似乎不是线性的（不是），那是因为镜头收集的光量与焦距成正比，再乘以光圈平方。由于2的幂，f / 4收集的光是f / 5.6的两倍，因为5.6 / 4 = sqrt（2）。

F值是光圈开口与焦距的比率。想象一下一个直径固定的光圈，它位于变焦镜头前部元件的后面。无论选择哪种实际焦距。在这种情况下，随着放大（增加FL），比率会变小（F数会变大）。缩小时，比率增加（F值越来越小）。

在定光圈镜头中，光学/机械设计使得在整个变焦范围内都可以保持该比率。这样可以在放大和缩小时进行合成，而不必担心在缩小时缩小光圈，而在返回时需要最大光圈的情况下。