光学镜头
人类用眼睛来感知色彩缤纷的世界，而照相机则是用镜头来摄取美丽的景物的。
客观存在的场景实际上是一种光学信息，它反射出不同亮度和光谱（即颜色）的光线。照相机就是要把某一瞬间的光线永久保存下来。
传统照相机是把这些光线转化对应为胶片上化学药剂的变化，而这些胶片也只是半成品，还需进一步的化学反应才能显影，可见传统照相机（胶片相机）的拍摄过程完全是光信号与化学信号的转换过程。
而数码相机不管其最终的存储介质是什么，其本质是把一组一定亮度和光谱的光线转化为一堆二进制数，然后保存在某种记录介质上，属于光信号与电信号的转换。
然而不论是数码相机还是传统照相机，首先接收的都是景物的光学信息。
所以，光学镜头是必不可少的第一组件，被摄景物必须经过光学镜头才能成像到成像器件上。因此，人们常说镜头是相机的眼睛。
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镜头系统结构
数码相机摄影镜头的结构从镜头前面看依次是：
镜头保护玻璃
透镜部件
光学低通滤光器
红外截止滤光器
影像传感器
快门放在透镜组件中间或前面，且多数与光圈合用。
镜头的中心分辨率与边缘分辩率
镜头的中心分辨率与边缘分辨率是把光信号变换为电信号的摄像器件，
在一定的面积内，像素数越多，把光信号变换为电信号的像素单元也就越多。
然而像素的间隔是有极限的，即像素尺寸不能太小。
否则，生产的成品率将大大降低，造成生产成本大幅度提高。
通常，像素间隔在5μm以下，对1/4英寸大小的元件，它的长宽为3．6mm，
像素数为800（H）×510（V）。
光学上以黑白线作为线对，根据在1mm长度上能分开多少线对作为分辩能力的度量标准。
在设计镜头时，为了满足像素间隔在5μm以下，镜头的分辩率必须达到100线对/mm以上。
但是对镜头来说，由于画面边缘的分辩率能力只有中央分辩的50%～70%，为了保证全画面
100线对/mm，在镜头设计时，其中间部分的分辩率应该有150～200线对/mm。
由于对数码相机镜头的评价越来越受到重视，在21世纪10年代到20年代，一些机型在说明书分别注明。
透镜组件
单从理论上讲，为了能在CCD面上成像，只要一片透镜就行了。但是在实际应用中，由于透镜有其特有的球差、色差等影响成像质量的像差存在，
为了解决像质问题，在镜头设计中采用了不同曲率、不同的材料的透镜组合以消除或减轻其影响。此外，也有用非球面透镜的方法。非球面透镜对除去球面像差、减少透镜片数、提高像质效果很好。
随着样板加工技术的发展，塑料非球面和玻璃非球面在镜头中的应用也越来越多。
相机的镜头组件可由许多独立的磨光玻璃元件组成，或用透明塑料压制而成，它的功能是将光线聚焦到感光面上。镜头组件的质量越高，拍出的照片就越清晰，数码相机镜头组件的主要功能是把光线会聚到CCD或CMOS图像传感器上。
对于定焦相机，镜头、物体和聚焦平面之间的理想距离要精确计算，从而固定镜头组件和光圈的位置。
对于变焦相机，有一个机械装置可向前或向后移动镜头组件，一直让它保持在聚焦平面中央，使你能够捕捉到距离镜头更近或更远的物体。
大多数数码相机具有内置聚焦装置，采用红外线自动对焦方式。这些相机测量波束反射回相机的时间，并计算相机到物体之间的距离，以此来移动镜头组件。
高品质的专业数码单反相机使用一种波动自动对焦系统，它读出图像，比较取景器中相邻范围内物体的对比度。使用这种系统聚焦非常精确，而且还可及时更换镜头，因为聚焦是通过安装的镜头来测量的。
焦距与视场角
镜头作为一种光学器件，最主要的特性指标就是焦距值。焦距是镜头的一个非常重要的概念，因为焦距决定了在给定距离内，胶卷或CCD所成图像的大小，焦距加倍也将使图像的大小加倍，镜头的焦距不同，相机能拍摄的景物广阔程度也就不同，同时拍摄的场景浓度也不同，照片效果也不相同。
在传统的相机术语中，标准镜头的焦距大约等于底片的对角线，一个标准35mm相机使用的是24mm×36mm底片，焦距大约为43mm。
对于一个典型的数码相机，CCD的面积远远小于35mm底片的面积。所以，数码相机标准镜头的体积和焦距都比35mm胶片相机要小得多。
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