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照相机镜头（也称为照相镜头或摄影物镜）是与照相机主体和机构结合使用的光学镜头或镜头组件，用于在照相胶片或其他能够化学存储图像的介质上成像物体的图像电子地。

在静态相机，摄像机，望远镜，显微镜或其他设备中使用的镜头在原理上没有大的不同，但是详细的设计和构造是不同的。镜头可以永久固定在相机上，也可以与不同焦距，光圈和其他特性的镜头互换。

虽然原则上简单的凸透镜就足够了，但实际上，需要由多个光学透镜元件组成的复合透镜来校正（尽可能多地）出现的许多光学像差。任何镜头系统中都会出现一些像差。镜头设计者的任务是平衡这些并做出适合摄影用途并可能量产的设计。

典型的直线透镜可以被认为是“改进的”针孔“透镜”。如图所示，针孔“透镜”只是一个小孔径，可阻挡大多数光线，理想情况下，会针对图像传感器上的每个点选择一条对物体的光线。针孔透镜有一些严重的局限性：

具有大光圈的针孔相机很模糊，因为每个像素本质上都是孔径光阑的阴影，因此其尺寸不小于光圈的尺寸（第三张图像）。此处的像素是检测器暴露于物体上某个点的光线的区域。

缩小针孔可提高分辨率（达到极限），但会减少捕获的光量。

在某一点上，由于衍射极限，缩小孔不会提高分辨率。超出此限制，使孔变小会使图像模糊且变暗。

可以将实用的镜片视为对以下问题的答案：“如何修改针孔镜片以吸收更多的光并提供较小的光斑大小？”。第一步是在针孔处放置一个简单的凸透镜，其焦距等于到胶片平面的距离（假设相机将拍摄远处物体的照片）。这可以使针孔显着打开（第四张图像），这是因为薄的凸透镜会按照光线与透镜轴心的距离成比例地弯曲光线，使光线直射到透镜中心。其几何形状几乎与简单的针孔透镜相同，但不是由单个光线照亮，而是由聚焦的“铅笔”照亮每个像点。

相机镜头可能由许多元素组成：从Box Brownie弯月形镜头中的一个元素到更复杂的变焦中的20多个元素。这些元件本身可以包括粘合在一起的一组透镜。

前部元素对于整个组件的性能至关重要。在所有现代镜片中，都对表面进行了涂层处理，以减少磨损，眩光和表面反射率，并调节色彩平衡。为了使像差最小，通常将曲率设定为使得入射角和折射角相等。在定焦镜头中，这很容易，但是在变焦镜头中总是要妥协。

通常，通过调节从透镜组件到像平面的距离，或通过移动透镜组件的元件来使透镜聚焦。为了提高性能，某些镜头具有凸轮系统，该系统会在聚焦镜头时调整组之间的距离。制造商称之为不同的事物：尼康称之为CRC（近距离校正）；佳能称之为浮动系统。哈苏和Mamiya称之为FLE（浮动镜片）。

由于其良好的光学性能和耐刮擦性，玻璃是最常用于构成镜片的材料。还可以使用其他材料，例如石英玻璃，萤石，丙烯酸等塑料（有机玻璃），甚至锗和陨石玻璃。塑料允许制造难以或不可能在玻璃中制造的强非球面透镜元件，并且可以简化或改善透镜的制造和性能。塑料不是最便宜的镜片，而不是所有镜片的最外层元素，因为它们容易划伤。模制塑料镜头多年来一直被用作最便宜的一次性相机，并获得了不好的声誉：优质光学元件的制造商倾向于使用诸如“光学树脂”之类的委婉说法。但是，来自流行制造商的许多现代，高性能（和高价）镜头都包含模制或混合非球面元件，因此，并非所有具有塑料元件的镜头都具有低照相质量。

1951年美国空军的分辨率测试图是一种测量镜头分辨力的方法。材料，涂层和构造的质量会影响分辨率。镜头分辨率最终受到衍射的限制，很少有摄影镜头能够达到此分辨率。那些被称为“衍射限制”的通常非常昂贵。

如今，大多数镜头都经过了多层镀膜处理，以最大程度地减少镜头眩光和其他不良影响。一些镜片具有UV涂层，以阻止可能污染颜色的紫外线。用于粘合玻璃元素的大多数现代光学胶合剂也可以阻挡紫外线，从而无需使用紫外线滤光片。 UV摄影师必须竭尽全力寻找没有水泥或涂层的镜片。

镜头通常会具有一个光圈调节机构，通常是一个虹膜光阑，以调节通过的光量。在早期的相机模型中，使用了具有不同大小孔的旋转板或滑块。这些Waterhouse停靠站仍然可以在现代化的专业镜头上找到。为了调节光线可以通过的时间，可以将快门安装在镜头组件内（以获得更好的图像质量），相机内，或者甚至很少在镜头前。某些镜头中装有叶片式快门的相机会省略光圈，而快门会做双重工作。