iPhone 5S如何具有如此大的光圈？f / 2.2？

我认为，要想拥有较大的光圈（例如f / 2.2），就应该能够使大量的光进入传感器，而要做到这一点，就需要一个大镜头。

在相机镜头如此小的iPhone 5S中，光圈怎么可能这么宽？

首先，由于像素较小，iPhone 5镜头必须为f / 2.2，衍射效应在DSLR上以f / 11开始蔓延，在5.6mm（对角线）处以f / 1.45开始蔓延。 ）传感器！

但是，为了获得较大的光圈（例如f / 2.2），我应该能够将大量的光入射到传感器中，但要做到这一点，就需要一个大镜头。

图f / 2.2实际上表示每单位面积有大量的光。考虑到iPhone 5中的传感器很小，这意味着镜头仍会传输少量的光线。

f / 2.2镜头有一个入射光瞳（从镜头中央看时的光圈视在尺寸），其直径等于焦距除以2.2

iPhone镜头的焦距为4.1mm，因此入射光瞳为1.86mm，这在小包装中并不难实现。相比之下，单反相机的35mm f / 2.0镜头的入瞳直径为17.5mm！

除了＃1：瞳孔直径

从上面看来，似乎是这样的情况：对于大型APS-C尺寸相机传感器，焦距为8mm的超广角和f-stop为4.0 。但是，这些镜头要大很多很多倍。为了解释为什么我们需要更深入地研究镜片设计。

为了精确起见，我使用术语“入瞳”代替“物理光圈”（虹膜所在的镜筒中的孔）。镜头性能的重要因素不是光圈有多大，而是外界看起来有多大。佳能600mm f / 4镜头的入瞳为150mm宽！然而，光圈本身位于镜头的中间，显然没有空间可以容纳150毫米的开口。

因此，您可能会从中得知，大的入射光瞳镜头不一定要很大，但是要使光圈看起来像150mm宽，镜头前部的开口必须至少150mm。如果您看一下佳能600mm f / 4，这就是餐盘尺寸的前面板的情况！

对于更长的焦距，入瞳大小和前部元件直径具有很好的相关性，但是当您进入超广角时，对应的光阑就会停止。我们的8mm f / 4.0镜头应该有一个很小的前置镜。答案是，对于f / 4.0的镜头，必须在整个视场中都可以看见镜头上的物理孔（看起来为2mm宽），这是相当大的；因此，球形的前部元件很大。

由于传感器较小，iPhone镜头与其焦距相比具有较小的视野，因此必须从中看到物理光圈的角度范围大大减小，从而使前部元件（以及镜头的尺寸）整体而言）要比APS-C镜头小得多。

旁二：手机相机镜头设计

具有像f / 2.2这样的小f值不仅与大镜头有关，而且与昂贵的镜头有关。尽管f / 2镜头出现在某些紧凑型相机上，但它们往往是高端机型。因此，一个显而易见的问题是，iPhone相机如何以相对经济的价格实现相对较大的光圈，以包含在智能手机中。

这个问题的答案是，镜片是由非球面塑料元件制成的。由玻璃制成的非球面镜片制造起来非常昂贵，但是iPhone镜头是如此之小，可以用塑料模制而成，这很便宜，但仅适用于小型元件，因为按比例放大时，塑料在加热时会膨胀/收缩过多。

诺基亚808 PureView就是最好的例子，它是由五个元素组成的全非球面设计，如果要用玻璃制造的话（如果用今天的工艺甚至可以做到），这将花费绝对的财富，并且据说它无法解决Zeiss 50 f / 2（图片圈）。有关更多信息，请参见此链接，包括镜头图像的横截面，该横截面显示了DSLR镜头设计师只能梦dream以求的曲线！

http://ramrao.abajirao.com/photography/nokia-800pv-lens.html（已损坏。使用 Wayback Machine链接）

F值是相对于焦距；f / 2.2镜头的绝对光圈大小是镜头焦距的1 / 2.2倍。手机摄像头的传感器很小，因此作物因子很大-它们的焦距通常只有几毫米。即使具有较大的相对孔径，孔径的绝对大小也仅是一毫米或两毫米。