光学变焦是什么意思(广角镜头和长焦头有什么区别？)
光学变焦是数码相机最基本的功能，也是它最具优势的功能之一。通常我们所说的光学变焦镜头，就是由一组镜片组成的，当将镜头从广角端向长焦端变焦时，就可以改变焦距。光学变焦镜头最大的好处在于不像普通镜头那样依靠镜片组的组合来改变焦距，而是通过改变镜片本身来实现。例如通过更换不同种类的镜片，就能在广角端到长焦端之间进行连续地变焦，从而实现不同焦距之间的切换。
通常我们说镜头有变焦功能，都是指从广角端到长焦端可以实现连续的焦距变化，这种变焦叫光学变焦。对于数码相机而言，通过数码相机镜头结构和电路设计，就能够实现数码相机焦距随物体移动而变化的功能。
而在数码相机中采用光学变焦技术比较普遍是因为在实际拍摄中很少能够使用到常规意义上的光学变焦。普通数码相机只有一组镜头，这组镜头是固定的、不能够随意地进行调节来改变焦距。所以要想实现光学变焦功能，必须要通过调整物理结构才能够实现。所以对于数码相机来说，光学变焦镜头是一种相对较为高级的技术。
1.变焦镜头的基本原理
光学变焦是由一组镜片组成的，就像一副望远镜那样，镜片改变焦距时，它们在广角端到长焦端之间会存在一个连续的焦距变化过程。当对一个光学系统进行调节时，这个系统的焦距会发生变化，而不会影响到被摄物体本身。变焦镜头的原理就是把传统的变焦方式和变焦镜片结合起来，利用镜头自身的物理结构进行变焦。因为在普通镜头中，镜片改变焦距时必须通过焦距变换机构来实现，而在光学变焦镜头中，这个结构实际上是没有存在的。由于光学系统要实现变焦功能时，镜片要进行连续地移动和改变。因此就必须通过某种结构来改变镜片的形状、位置以及排列顺序。这样才能够实现镜头在不同焦距之间的连续地调节，从而可以实现焦距随物体移动而变化的功能。
其实，要想实现光学变焦功能并不是非常困难，因为一般的数码相机都具备了光学变焦功能。但是由于光学变焦系统太复杂、成本太高以及受机身体积限制等原因，并没有得到很好的应用。现在比较普遍应用的光学变焦系统是数码相机中一个非常重要的组成部分——电子变焦系统。
2.变焦镜头的结构和特点
一般数码相机都是由多个镜片组成的，而每一个镜片都可以看做是一个*的光学单元，当将镜头从广角端向长焦端进行变焦时，就会通过改变透镜组中的镜片来改变焦距。这个过程，可以理解为调整透镜组中不同镜片之间的距离。
就像一个透镜是由许多个球面或柱面组成一样，变焦镜头中也有一个“球面”透镜。这个“球面”透镜并不是从一个点出发向各个方向移动，而是从一个相对于物体移动的“中心点”出发的，这个点就是我们所说的中心。
但是当镜片组进行了调换之后，虽然改变了“球面”透镜的中心位置，但这个位置依然在同一个平面上，仍然可以实现不同焦距之间的切换。所以变焦时镜片组前后的距离不会改变。
3.广角镜头和长焦头的区别
从物理结构上来说，广角镜头和长焦头最大的区别在于焦段的不同。广角镜头的焦段是指焦距在15 mm以内的镜头，一般用于拍摄风景、建筑等；长焦头则是指焦距在30 mm~60 mm之间的镜头，它可以拍摄的范围更加广阔，能够将远近景物都包括在内。
广角镜头由于焦距比较短，在广角端的成像会存在变形情况，这是因为广角镜头在设计之初就是为了得到较好的景深效果而设计成较短焦距。而且由于广角镜头具有较大的视角和拍摄范围，因此能够很好地展现景物中不重要的细节，从而营造出更加广阔、真实的视角。
从成像质量上来看，广角镜头和长焦头各有其优缺点。广角镜头由于焦距短、景深范围小，因此拍摄范围比较小，照片拍摄后边缘没有明显的畸变情况；而长焦头则由于焦距较长，能够将远处景物都包含在内，因此成像质量要优于广角镜头。通常情况下广角镜头对画面细节部分具有更好的呈现能力；但是如果在拍摄远处景物时选择使用广角镜头则可能会导致照片出现严重畸变。
从使用用途上来看，如果是需要快速抓拍或使用微距摄影功能进行拍摄时，选择广角镜头将会更加方便、快捷。而对于专业摄影师或者风光摄影师来说选择长焦头会更多一些。
从画面质量上来看，长焦头由于视角较长（一般为24-70 mm）可以将远处景物都包含在内，因此能够呈现更加宽广、真实的画面。但是长焦头在拍摄风景、建筑等题材时可能会出现景深过浅的情况，导致画面中的细节部分无法完整展现。
长焦头由于焦距较长可以将远处景物全部囊括进来，而广角镜头则更适合拍摄远景和风景等题材。
4.光学变焦与数码相机的感光元件大小有关
感光元件是数码相机的重要组成部分，在光学变焦镜头中，感光元件的面积大小直接影响着数码相机的光学变焦倍数。当然，感光元件也会随着数码相机技术的发展而不断进行更新，对于一般的数码相机来说，感光元件在很长一段时间内都会保持固定大小不变。但是对于专业级的数码相机来说，由于其感光元件相对较大，所以在光学变焦时其所需的空间也会比较大。另外，光学变焦还会受到镜头孔径大小的影响，如果孔径过小则会导致数码相机无法有效对焦，所以在选择光学变焦时应尽量选择孔径较大的镜头。
对于数码相机来说，镜头越长会越好吗？实际上并不是这样的。首先，如果一款数码相机没有配备超长焦镜头的话，它在进行变焦拍摄时就会受到机身结构以及镜头长度的限制。我们都知道正常情况下长焦镜头在进行变焦时都需要经过一个比较长的距离，比如400 mm、500 mm等。如果数码相机本身所配备的镜头长度较短（例如只有1倍或者2倍），那么就无法在较远距离进行长焦拍摄了。其次，光学变焦镜头往往都会伴随着各种电子设备以及光学结构等其他零件的增加和复杂度，所以就使得其使用成本也会增加。最后还要考虑到目前数码相机售价普遍偏高以及未来一段时间内数码相机价格还会进一步上涨等问题。综合以上因素来看，光学变焦在很多情况下都并不是一个非常好的选择。
如果您想要购买一款功能齐全、性能优异的数码相机，那么建议您考虑一下光学变焦镜头。
5.光学变焦是否可以用光圈大小来代替
在光学变焦的应用上，有的人认为可以用光圈大小来代替变焦。但其实这是不正确的。因为我们在使用光学变焦镜头时，最大的优势在于它可以在很远的距离上保持清晰地成像，但是却不能在很近的距离上保证成像清晰。这就是光学变焦最大的缺点之一。当我们使用普通镜头拍摄时，无论是使用广角端还是长焦端，都能够实现很好地成像效果，但是当使用光学变焦镜头进行拍摄时，由于物距变大，就无法实现很远距离的成像清晰。而镜头的光圈大小虽然也能够让相机放大光圈进行拍摄，但是由于这只是镜头在长时间工作之后的自然表现，因此使用大光圈会令图像出现色散现象，画面会变得模糊，这也就是很多人在使用光学变焦镜头时都会尽量避免大光圈拍摄的原因。另外还有一个原因在于光圈大小对于焦外成像效果也是有很大影响的。因为在光学变焦镜头中通常都会设计一些具有不同成像效果的镜片组合，通过将这些镜片组合在一起就能够实现不同焦段影像成像效果的改善。这就像一个大光圈镜头一样可以通过对光圈进行控制来调整光学变焦的效果。
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