對鏡頭設計而言，法蘭距是短好還是長好？

12-17

我一直覺得是法蘭距短了好，因為這樣廣角鏡頭會更容易設計。但最近看關於微單的文章，說法蘭距短是它的很大的弱點，不利於鏡頭設計，這樣是不是說反了呢？

謝邀。

這是一個技術問題。
但孰優孰劣是個思辨的問題（也可以說是用來撕逼的問題）。

----------------------------------------------

以下回答如無特別說明，均指當前的cmos/ccd技術，以及普通民用膠片（含電影膠片）

1、與其說「較短的法蘭距」，不如更準確的稱為「設計鏡頭時不用把法蘭距搞那麼長」有何優勢?

——大光圈優勢。大光圈鏡頭的設計，可以看做一個縮焦增亮過程。通過對光線的匯聚，焦距縮短，光圈變大。實際設計中有很多這樣的例子，比如下圖

藍色部分鏡組原本是一隻100mm/f2的Planar鏡頭，通過追加紅色的增光縮焦鏡（converging group），最後成品鏡頭變成了40.6mm/f0.813的大光圈鏡頭，焦距縮短，同時可以看到法蘭距也大幅縮短（紅色鏡組與最右側焦平面的距離大幅縮短）。
這也是為什麼現代微單，以及旁軸上上這麼多大光圈鏡頭的原因。

這是旁軸神鏡Fujinon 5cm f1.2，最右邊兩片鏡的用途就有增光縮焦的目的（當然不僅是用於此目的）。

同樣是因為此原因，單反在大光圈鏡頭上舉步維艱，因為必須設計足夠長的法蘭距留給反光板，這就導致大光圈鏡頭的焦距（採用反望遠結構）無法縮短。Nikon在Nikkor 1001 Night中就明確提到最初沒法設計出焦距比55mm短的F1.2鏡頭，焦距實在縮不下去了（硬把50/1.4增光縮焦的話大概會變成45/1.2，法蘭距不夠了…）…後來才設法克服了這個問題。因此最早都是Nikkor 55/1.2 Auto

2、法蘭距與廣角的關係。
廣角鏡頭的焦距短，因此相應的就要求更短的法蘭距。不使用反望遠結構的情況下，單反上一直沒什麼能開心使用的廣角鏡頭就是這個原因，繞不開反光鏡。
但對鏡頭設計本身而言，法蘭距長短各有優勢。

2.1 更長的法蘭距可以有效改善邊緣畫質，這不僅由於cmos對斜射光的短板，同時也要考慮對像差的矯正。
biogon和distagon的距離關係大概是這樣的

因此法蘭距越長（鏡後距長），相當於射到邊緣的光線越「直『，對於鏡頭設計和目前的cmos而言都是有益的。

2.2 對法蘭距么有要求，則鏡頭設計受到較少的限制，特別是廣角鏡頭，因為本身焦距短嘛。
就目前而言，反望遠結構還是不如對稱廣角來的方便，對稱結構畸變小，像場平，結構相對簡單。因此我更傾向於」不考慮法蘭距的情況下，設計廣角鏡頭比較簡單「的說法。
不升起反光板就沒法用的鏡頭Nikkor-O 2.1cm f/4

升起反光板之後就無法取景，因此外置了取景器。
對焦需要靠估。

----------------------------------------------

所以綜上來說。有好有壞。

如果不考慮CRA這個因素的話，法蘭距短的鏡頭會更好設計。鏡頭設計相當於解一個多元方程，對法蘭距的要求低，相當於少了一個制約條件，那麼設計變數（半徑、厚度、材料等）可以更多的用於平衡各種像差，而不是法蘭距。
但是現在的數碼感測器因為要考慮CRA（CHEIF RAY ANGLE主光線出射角），法蘭距越短的鏡頭，CRA越難做小，邊緣視場出射光線與感測器角度匹配度變差，最終導致邊緣像質劣化。所以設計鏡頭時，若法蘭距太短，還要留意控制鏡頭的CRA，這是一個相互權衡的過程。
總的來說，對法蘭距要求不高的鏡頭，比對法蘭距要求長的鏡頭好設計。因為前者設計時只需要控制好CRA，而後者需要控制法蘭距和CRA。

其實有個最簡單的道理。
短了可以加長（相當於內置接環），但是長了不能裁短
所以還是短了有優勢，至少也是大於等於

法蘭距短可以給鏡頭更大的設計空間，無論廣角還是長焦，當然法蘭距對廣角鏡頭產生的限制大得多。所謂「法蘭距短光線入射角大」，完全是顛倒因果，短的法蘭距可以允許更大的入射角——當然會帶來一些成像的劣化，但並不能說做不到大入射角的就更優越。

以下是題外話，可忽略……

個人覺得單反和微單不存在競爭問題，也不存在在二者之間的孰優孰劣，前者是攝影工具，後者是家用電子設備，設計目標就不一樣。單反體積大，背著累握著舒服；微單體積小，攜帶方便但是長時間握持感和操作感就差多了，就像越野車和跑車一樣，是用來干不同事情的，非要抱怨單反背著累或者微單專業附件少……那不是產品的問題，而是個人選擇和定位的錯誤，就好比拿個鎚子擰螺絲……抱怨個誰呢？至於畫質，那跟單反還是微單關係不大，僅僅取決於你願意掏多少錢。

從技術上說，單反和微單的區別就在反光板、五稜鏡和相差對焦器，但是這些東西最終會被EVF、LCD和CMOS集成的像素相差對焦+反差對焦取代，所以單反最終會走向微單的道路。所以將來的機身法蘭距肯定是短法蘭距佔領市場。但是短的機身法蘭距只會給鏡頭帶來更大的設計空間，不會阻礙實現長法蘭距*效果*的鏡頭，比如單反鏡頭只需要一個轉接環（彌補法蘭距）就可以用在微單上，但是微單鏡頭就很難裝到單反上了。

胡亂說，請指正。

rx1系列的鏡頭，你拆下來可以發現，最後一片鏡組已經差不多貼著cmos了
當然我不建議你拆
給rx1帶來了優異的小體積和非常優秀的邊角畫質

短法蘭距的鏡頭願意怎麼設計就怎麼設計。微單既有後組接近法蘭盤的鏡頭，也有鏡組很靠前的鏡頭（從法蘭盤到最後一片鏡片的距離差不多有轉接環那麼厚了）

但長的法蘭距設計鏡頭時需要盡量避免後組凸出過多，因為很有可能造成打板或者打快門，所以先天性不兼容後組靠後的設計。

你看的文章明顯說反了，很可能借鑒了無忌或者蜂鳥老法師的xia想。

前段時間買了只 Contax G 28/2.8，鏡組很大一部分都在接環後面，所以相比之下較同參數的單反鏡頭輕量化了很多。

所以覺得對於相機的設計來講，較短的法蘭據應該更好發揮吧……