镜头的整体光聚集是否仅取决于光圈？

我的印象是镜头的光圈值决定了它的聚光能力，但我不确定我是如何理解的。

当考虑在望远镜中收集光时，它取决于物镜（或反射镜）的直径。这对我来说是完全合理的，因为光线会向各个方向辐射，所以更大的面积意味着您会收集更多的光线。在我看来，相机镜头也应该是相同的-更大的镜头会从物体上吸收更多的光锥，并将其聚焦到传感器上。

我想到的是我已经看过F / 0.95镜头，但它看起来并不比F / 2.8镜头大很多，所以我不了解它的工作原理。

从本质上讲，镜头的聚光能力取决于其最大光圈。所用材料的传输速率也有影响，但是非常小。

您的直觉是正确的，因为您希望大光圈的镜头具有较大的镜筒，但是光圈的指定是镜头开口的“表观”尺寸除以焦距的比率。因此，一个200mm f / 2.0镜头的前镜必须足够大，才能看到200 / 2.0 = 100mm的光圈，因此镜筒必须至少10cm。但是20mm f / 2.0的光圈似乎只有10mm，与大多数镜头相比，该光圈很小。

为了使事情复杂化，广角镜需要比其光圈所规定的更大的前部元件，以防止在框架上渐晕。对于短于约50mm的焦距，尽管有光圈，但随着焦距的减小，镜头尺寸会增加，因此聚光能力也会降低。

这是一个很好的例子，这款尼康镜头仅为f / 2.8：

但由于其极端的广角特性，绝对是巨大的。

* 请注意，100mm f / 2.0并不意味着镜片中央的实际开孔实际上是50mm直径，而是从镜头前部观察时该开孔的图像看起来直径为50mm。实际开口通常较小，但镜头前部必须足够大以适应其理论尺寸。

您几乎正确的认为，透镜的物理直径直接影响透镜的聚光性能。

但是，您还需要考虑镜头的焦距。

数学很简单：

最大光圈（F-Stop）=焦距/镜头直径

例如，让我们选择f / 4，因为这是一个很好的简单整数。

• 为了在例如400mm处达到f / 4，镜头的直径将为100mm。
• 为了在100mm处达到f / 4，镜头的直径必须为25mm。
• 为了在50mm处达到f / 4，镜头的直径将为12.5mm。

如此说来，一个50mm的镜头要达到您在问题中所述的f / 0.95，并且小于f / 1，则镜头的直径实际上将需要稍微大于镜头的焦距。 52.63毫米

请注意，将等式切换为：

镜头直径=焦距/最大光圈（F-Stop）

因此，关于f / 0.95镜头不比af / 2.8镜头大很多的原始问题，您需要确保两个镜头的焦距相同。然后，您会看到0.95确实比2.8大，并且使用上面的方程，您可以精确地计算出每个透镜的物理透镜直径；-)

我希望这是有道理的？？？

其他人已经解释了入射光瞳和前镜片之间的区别。我想补充一下为什么F数会赋予聚光能力。

望远镜和摄影镜头之间的区别在于，通常使用望远镜对小物体（角度大小较小）成像。这样，无论范围的焦距如何，您的拍摄对象几乎都将适合视野。相比之下，您通常会使用相机拍摄完全充满整个画面的整个场景。然后，较短的焦距可以让您捕获更多的场景……从而获得更多的光线！

这在欣赏“聚光力”的方式上有很大的不同。对于天文学家来说，聚光能力是一种示波器从小光源收集光通量的能力，该光源在地球上提供给定的 照度。因此，它等于入瞳的表面积。对于摄影师而言，聚光能力是镜头（或相机）从 给定平均亮度的扩展场景中收集光束的能力。然后，它取决于入瞳和视野。这就是为什么我们使用f值而不是原始孔径的原因。

另请参阅有关相关问题的答案。

考虑停止使用望远镜。许多内窥镜都附带有镜头盖，该镜头盖的中央有一个圆形孔，上面有一个辅助盖。

如果您在打开镜头盖但关闭第二个镜头盖的情况下操作示波器，则您现在已停止使用示波器。例如，您的f8示波器现在可以是f20示波器，而无需改变物镜直径。自从我在摄影机之前就开始使用望远镜以来，这真让我感到震惊。

您周围有旧的35毫米胶片相机吗？张开后背，透过镜头看，本质上，您的眼睛现在就是胶片。按下快门。您会看到通过大体呈圆形的光圈发出的短暂闪光。（甚至更好，将快门速度设置得慢些，以使短暂的闪光变得不那么短暂。）现在使用光圈设置进行比较，例如将f2.8与f16进行比较。请注意圆孔的大小如何变化？

如果您没有旧的胶卷相机，请尝试使用数码单反相机，但是从正面看时，在进行光圈拍摄时，请寻找可以在镜头内部，直接居中改变的东西。

相机停下来了很多。您需要执行此操作以更改曝光时间以及控制景深。

望远镜很少停下来。您可能只想进行太阳或月球观测。为什么？您不需要多余的光，但是除非您有APO折射镜，否则停止它会大大降低色差。我有机会看到了费城的伽利略望远镜。它的直径可能是1到1.5英寸，但被缩小到很小的东西，例如0.5英寸左右！这样做是为了减少他原始镜片的像差。