㬵片、感光元件都是方的,为什么相机镜头不做成方的呢?

发哥自留天地


说说我的见解。

从设计角度讲,圆形设计和方形设计,并无太多高难度差异,特别是如今几乎全部使用CAD的情况下。

但是,从加工制造环节说,难度就大大不同了。

一般来说,设计和制造原则,是在满足使用要求的前提下,尽可能简化制造工艺,用最优化的制造工艺达到目标,另一方面,从产品成本方面讲,简化加工工艺也就是相对降低了产品制造成本,有利于市场竞争,有利于节约资源。

方形物体,无论是从使用的便利性(例如镜头旋转+直线运动)、设计和加工的复杂性(例如各种接口匹配和联接等),还是成本的最优化性来讲,都不是一个优秀的解决方案。

了解上述,所有的工程师们,都不会将镜头做成方的,这是使用设计制造优化法则决定的。


骑着摄


这是为什么呢?且听我慢慢道来~

由砖头说开去

方形的东西方便堆叠,节约空间,并且在堆砌时相对稳定。于是古人逐渐将一些东西制作成方形。

与照片联系紧密的就是造纸了,纸张的形状与阅读、观赏习惯相互影响,最后形成了“方”的习惯,试想看书籍做成圆形的话,它的印刷装订、摆放、阅读或是寿命都成为了难题。

胶片和像纸因此沿用了方形或者连接成带状,这方便了相机、彩扩机或是打印机的输送。

那么镜头为啥圆的

有时候我们就不能只考虑“堆砌”啥的了。

  1. 首先是光学玻璃的特点,平板玻璃尚可,但用以成像的凸透镜和凹透镜是从中心到边缘逐渐变厚或变薄,如果做成方形使用在镜头中,成像产生的畸变更难控制。
  2. 机身和镜头的连接,通常镜头是拧在机身上,圆形就方便的多了。
  3. 同样可以制作成通过拉升实现变焦的镜头,但他的阻尼不容易做到理想的效果,并且容易磨损。

所以只能将镜头做成桶状,舍弃它的边缘成像,取中心方形部分。正如裁缝不会因为怜惜边角料,将布料裁剪一样。


圈养野猪


这个问题问得好,多年以前我也有同样的问题,现在都释然了。

首先我们来看,现在的相机,尤其是可交换镜头的相机,比如单反、无反、微单等等,在更换镜头的时候,都是要旋转卸下、旋转安装镜头的,因为现在的交换镜头大多是卡口(早期的是螺口)的,拆卸、安装都很方便,既是旋转那必然要做成圆形的了。

卡口相机


其次,变焦镜头都是通过旋转镜头的方式,来改变镜片组结构达到变焦的效果,那么除圆形以外的形状又怎么去旋转呢。

变焦示意图


再者,相机镜头由于严格的光学成像的物理原理限制,很难被做成圆形以外的形状,即使能做出来,必然要耗费高昂的研发费用,而且还要经过市场考验,与市面上的镜头和相机均不兼容,这样的镜头,就算市面上有,你也不会买的。


平凡之旅3092


红色外框是底片或传感器见到的图像

镜头由于较严格的光学成像的物理原理限制 很难被生产为圆形以外的形状 其他形状的透镜所成的像 边缘会有很大面积浪费掉

(眼镜镜片被切割成各种形状 是因为对成像边缘的要求不高 或者可以视为是浪费了大量的镜片面积)

底片形状基本是历史沿袭 很长一段时间内 主流的商用和民用底片都是 36x24 mm 的 如果没有标准的尺寸 不同厂商生产的底片就无法通用 至于形状是长方形 则是因为底片都是很长的一个长条形状来存储和使用的 如果只使用上面的一个圆形区域来记录影像 大部分的面积就要浪费掉了

数码感光出现后 具体的尺寸不再重要 但至今大部分专业相机 都保留了 3:2 的成像比例 其他如 4:3, 16:9 的比例的使用也在慢慢增加

前沿的和光学要求更高的新技术 光场摄影 天文摄影 全景摄影 等 基本不再受传感器形状制约 因此其他形状的图像也在慢慢出现 而且其中大部分确实都是圆的

最后再多说一句

摄影刚发明时 胶片是奢侈品 不能浪费 圆形成像的边缘 装不进去也没什么损失

现在的使用场景 用户体验最优先 因此各种比例都开始出现了 但是绘画 照片 电影 传统上都是方形的 短时间内这一点仍然不太会改变

而专业领域 科学研究拍摄一张若干光年之外星系的照片 成像上的任何信息都是非常重要 也是花费巨大的成本才得到的 绝对不能浪费 传感器做成什么形状都是为了更好的服务这个目的 其他新技术同理


咖啡8934


相机镜头是由各种镜片构成的一个镜片组,在这个镜片组里有很多光学镜片,为了达到设计的技术要求,这些镜片从边缘到镜片中心的厚度是不一样的,凸透镜中间比较厚边缘比较薄,凹透镜中间比较薄边缘比较厚。所以,根据镜片的这些特点,在生产过程中圆片更容易生产,方片生产起来比较麻烦,再说了,方片的工艺也比较复杂,等于又要增加几道工序,成本自然增加,出售价格也会提高,价格高的镜头,意味着产品的市场竞争力比较低。因此,就没有厂家会去生产方式镜头了,明白了吗?。








lsc8058


这个原因其实很简单:

照片是方的,是因为CCD或胶片是方的。

镜头是圆的,是因为圆形的镜头更容易加工,理论上可以作方形镜头,但成本太高,且使用不便,比如难实现变焦。

方形出片实际只是截取了圆形镜头中的一块,如下图所示:



平ge影像


首先,为了最大限度地增加通光量,使光线均匀通过透镜,确保获得清晰的照片。如设计成方的,靠近边缘角的通光量和中间通光量不一致,既中心强,四角弱,按中心通光量曝光,四角处曝光不足;按四角处通光量曝光,中心曝光过度。

其次,由于光线需要通过镜头中镜片的折射进入相机在胶片或电子感光元件上进行曝光成像,为了确保成像准确,镜头中的镜片需要加工成球面或其他类型的曲面,采用圆形结构便于镜片的打磨和切割。

希望我的回答能给您带来帮助,谢谢!




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1、相机成像是用的小孔成像原理都知道吧。

2、为了最大限度地增加通光量,使光线均匀通过透镜,确保获得清晰的照片。如设计成方的,靠近边缘角的通光量和中间通光量不一致,既中心强,四角弱,按中心通光量曝光,四角处曝光不足;按四角处通光量曝光,中心曝光过度。

3、由于光线需要通过镜头中镜片的折射进入相机在胶片或电子感光元件上进行曝光成像,为了确保成像准确,镜头中的镜片需要加工成球面或其他类型的曲面,采用圆形结构便于镜片的打磨和切割。


散发弄舟扣舷独笑


相机的镜头的镜片是凹凸,圆形的镜片便于打磨,有方形的镜片吗?镜头是圆的便于调整光圈和焦距,它们是一个整体。


龍泉居士


有方形镜头啊,不少工业镜头和医用镜头就是方形的,富士龙镜头最多,医用日立镜头都有方形的


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