鏡頭的最近對焦距離是由什麼決定的？

12-17

微距鏡頭和普通鏡頭的區別在哪？那些改鏡頭最近對焦距離的是怎麼實現的？

無聊翻了下老問題，發現好像 @Eddie 同學說的不太對。
你只是繞著公式說了一堆，還不全面。整組調焦和單組調焦都不分，怎麼回答的好問題。

鏡頭的最近對焦距離是由什麼決定的？——首先要知道，鏡頭的對焦方式有兩種：
1、整組調焦，鏡頭組整個前後移動，這直接套用基本的物距像距焦距公式即可
2、單組調焦，或者內對焦（IF），比如某些Tessar鏡頭是只改變第一片鏡片的前後位置，剩餘三片鏡片不動也不參與對焦過程。或者很多現代鏡頭內置專用的對焦鏡組，比如70-200/2.8

對於【整組調焦】的鏡頭而言，只要增大像距離，最近對焦距離就能進一步增大，不受限制
比如這樣，將「最近對焦距離0.35m」的標頭（這隻標頭大概是0.35m，具體沒查，不會差太多）接在近攝皮腔上：

最近對焦距離將變為0.1米左右，這受到皮腔長度的限制，以及由於放大倍率變化導致的實際光圈縮小（比如某些微距鏡頭在1:1時實際最大光圈從F2.8變成了F4），和成像質量的影響。
所以這只是受到鏡頭機械結構的限制，如果canon肯把對焦行程做長一點，那最近對焦距離就能進一步提升，但這是不太現實的，涉及到成像質量，最大光圈，曝光補償，機械結構等問題

對於【前組調焦和內對焦鏡頭】而言，這更多的受制於光學結構。以Tessar鏡頭為例，由於第一片鏡片的「折射能力」遠大於其他鏡片，所以只要稍微改變位置就能使得鏡頭的【實際焦距】發生變化，滿足物距像距焦距公式，達到合焦。至於光學素質的影響，有，但不明顯。第一片鏡片顯然不能移動過大的範圍，否則還是會顯著影響畫質的。對於IF內對焦的現代鏡頭而言，只要對焦鏡組本身是完全消像差的，問題不大，但一方面畢竟多少會有殘餘像差，在超範圍移動的情況下終歸會影響畫質，所以不能無視光學質量的隨意移動。
下圖就是對焦鏡組（和變焦鏡組）

（這種非線性的移動方式不展開了，總之你要知道其移動範圍有限，即是物理上受到前後鏡組的空間阻隔，也是光學素質的要求）

微距鏡頭和普通鏡頭的區別在哪？
——一般來說微距鏡頭擁有較大的對焦行程，或者說微距鏡頭在適用物距像距焦距公式時，其像距的「活動範圍」比較大，因此對應的物距可變範圍也大。另外考慮到實際上微距鏡頭不可能具有太大的對焦行程，因此某些微距鏡頭的設計中也加入了「放大鏡組」，即不僅是對焦距離更近，同時還有專職鏡組負責「進一步放大圖像」。
Simga的百微在最近對焦時，其長度幾乎在原鏡頭長度的1倍。

那些改鏡頭最近對焦距離的是怎麼實現的？
——在改鏡上，設法增大對焦行程即可。一般鏡頭的對焦行程受到一定限制，而其對焦行程一般都留有餘量。比如原本擰到最近0.3m處有個限位螺釘不給繼續轉下去了，那把這螺釘拆掉就行。
比如這支Lomo電影鏡，原本最近對焦距離在1m左右，改鏡的師傅把限位取消，讓鏡組可以多旋出來一圈，於是最近對焦距離就變成了0.4m

1、定焦鏡頭加裝了近攝接圈以後，兩端（對焦環的遠端和近端）的對焦距離和放大倍率有定量的規律可循嗎？或者說有公式嗎？

2、還有，此時公式1/u + 1/v = 1/F 裡面哪些量變化了？

3、為什麼近攝接圈大於原焦距，就無法對上焦？（例如我實驗中的8㎜的鏡頭+10mm接圈）

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這是我昨天晚上花了5個小時在實驗室做實驗得到的數據。（除了5.8*4.3這個數據，以及黃底的倍數數據，其他沒帶單位的數據單位基本都是厘米）

視野指的是長邊。

數據跟前面類似，前面是工作距離（WD），後面是視野（長邊）。

特邀請三位，先謝謝了。
@Eddie@砸場子 @馮悅

老問題了，我來回答一下

手裡對焦距離最遠的是一隻135mm的頭，最近對焦距離1.5米。通過轉接到nex相機外加近攝圈測試，很輕易就能把最近對焦距離縮小到60公分以內。

我認為，最近對焦距離是可以無限貼近鏡頭前組的，只是為了達到這一點，鏡頭必須做得更長(或者加更多的近攝圈) 不過最近對焦距離肯定有個底限，就是不能小於鏡頭焦距。

　　查了一些資料之後大致上明白了最近對焦的計算方式，整理一下。

從被攝體的物方焦平面到圖像感應器的像方焦平面的距離稱為「拍攝距離」。

鏡頭的最近對焦距離是在非常靠近被攝體拍攝的狀態下，鏡頭能夠合焦的最近拍攝距離。也就是物方焦平面（被攝體）到像方焦平面（圖像感應器）的直線距離。
像方焦平面的位置位於相機機身上標有標記的地方（不是所有相機都有標明）。下圖為索尼A33/55的焦平面標識。

鏡頭不同其最近對焦距離也不同，一般來說焦距越長其最近對焦距離也越長。但對於微距鏡頭這種有著特殊用途的鏡頭來說，最近對焦距離則不只是取決於鏡頭焦距。
微距鏡頭與普通鏡頭最大的區別，就是微距鏡頭在設計時，允許鏡頭組在調焦時離開底片更遠點
對於微距鏡頭裝上近攝鏡後，原最近對焦距離基本不變或變化較小，而非微距鏡頭裝上近攝鏡後隨著倍率的變化最近對焦距離有所縮短。
另外，從鏡頭最前端到物方焦平面的距離被稱為「工作距離」，有人錯誤以為工作距離就是鏡頭的最近對焦距離。

另外轉一篇博文：告訴你計算相機鏡頭的最大放大倍率和最近對焦距離的方法
來源：http://blog.sina.com.cn/s/blog_55ed0c650100y4p6.html

　　不同類型的數碼相機鏡頭都有系列的具有自身特徵的技術規格（這可由相關鏡頭的規格說明書查到），在這裡要介紹其中我們攝影常提到的而且應當理解的「最近對焦距離」和「最大放大倍率」這兩個技術規格參數，至於鏡頭的其它的技術規格參數以後介紹。
　　什麼是鏡頭的最近對焦距離？鏡頭的最近對焦距離是指相機鏡頭在最靠近被攝體時的拍攝狀態下，鏡頭能夠合焦（也就是在這個距離下相機的像平面所成的像最清晰而且最大）時的像平面與物平面之間的直線距離。鏡頭不同，其最近對焦距離也不同，一般來說，對具有固定焦距的鏡頭來說，鏡頭的焦距越長，其最近對焦距離也越長。什麼是最大放大倍率？最大放大倍率是指在最近對焦距離拍攝時，像平面所成的像最大，此時成像的高度與物的高度之比就是最大放大倍率，它與最近對焦距離有密切關係，使用最近對焦距離拍攝時可得到最大的放大倍率。但有的鏡頭焦距不是固定的是變焦的，如果是變焦的話，最大放大倍率的大小還與該鏡頭的焦距有關，當用變焦鏡頭拍攝時，使用該鏡頭的遠攝端（即最大焦距）時，才能達到最大放大倍率值。例如佳能鏡頭EF-S18-135mm f/3.5-5.6 IS，其焦段為18-135mm，當用其短焦端18mm拍攝時，其最近對焦距離為0.49m，放大倍率為0.04倍.當用其長焦端135mm拍攝時，其最近對焦距離為0.45m，最大放大倍率變為0.21倍。我們還可以由下面的被攝景物通過單雙凸透鏡頭的成像原理圖來更進一步理解什麼是最近對焦距離和最大放大倍率：

　　當我們用數碼相機攝影且合焦時，如上圖所示，高為h的被攝物（紅色正向箭頭）垂直立於通過雙凸透鏡光心的水平光軸上的b點上，在h高的a點上發出無數光線，其中我們選兩根光線來說明物的成像。其中a點發出一根平行於水平光軸的光線通過透鏡折射後經透鏡的焦點f再交於像平面ef上的d點。a點另外發出的第二根光線通過透鏡光心後也與第一根光線匯交於像平面ef的d點上。另外，在被攝物的b點上發出一根重合於水平光軸通過光心的光線與像平面ef相交於c點上。這樣就在像平面ef上成像為垂直倒立的cd像，其高為i。圖中像平面ef與光心的距離為像距。此時的i/h就是該數碼相機鏡頭的放大倍率。而這時像cd(自像平面起)至物ab的距離就稱最近對焦距離，其中物ab與光心的距離稱為物距。此時的放大倍率可用下式表示為：

另外，由上圖根據相似三角形原理，放大倍率還可以下式表示：

而最近對焦距離則為：

如果我們要求知某一數碼相機鏡頭的放大倍率或最近對焦距離，我們可以用透鏡的基本成像公式推算出來。透鏡的基本成像公式為：

根據（ 2 ）式和（ 4 ）式我們還可得鏡頭的放大倍率公式為：

由（5）式我們可得：

因為

將（6）式代於（7）式得：

最後由（8）式可得最近對焦距離和放大倍率計算式（9）和（10）（推導從略）：

現舉兩例如下：

1.已知佳能EF 50mm f/2.5鏡頭的放大倍率為0.5，求其最近對焦距離為多大？
解：將該鏡頭的放大倍率0.5和焦距50mm代入（9）得：
最近對焦距離 = 50mm × (0.5+2) + 50mm/0.5 = 0.23m
由上式算出的結果與該鏡頭說明書給出的最近對焦距離值基本一致。

2.已知佳能EF 50mm f/2. 鏡頭的最近對焦距離為0.23m，求其放大倍率為多大？
解：將該鏡頭的最近對焦距離0.23m和焦距55mm代入（10）得：

　　由上式算出的結果與該鏡頭說明書給出的放大倍率值基本一致。由於計算出的放大倍率為0.5，所以可認為該鏡頭是微距鏡頭。因為放大倍率凡≥0.5的鏡頭，就屬微距鏡頭。最後要指出，我們上面的計算公式都是在單鏡頭下的計算公式，實際上照相機的鏡頭都是多片的，結構也不盡一樣，所以用上面的公式計算的結果可能有少許誤差，本人寫這篇博文的目的，主要是要同學們更進一步理解照相機成像原理和放大倍率及最近對焦距離的概念。