摄影镜头的光学结构是由镜头的入瞳和出瞳及可变光阑构成。入瞳越大进光量越多，视角也容易更大。出瞳决定像场大小和相面光照密度，同样的入瞳和最大光阑，像场越小，焦平面的光密度就更高；画幅越大，如需获得同样的光照密度和满足更大的像场，就需要更大的光阑和更大的入瞳（也就需要更大的镜头前镜片直径，镜头也就越粗大）。
摄影镜头设计制造的前提是首先确定画幅大小，也就是为多大画幅规格的相机提供镜头。在符合有效像场和满足平均照度均匀性要求基础上的同轴光学摄影镜头，光圈F值是摄影物镜也就是俗称的镜头的有效通经与等效焦距（也可以俗称为标称焦距，就是刻在镜头上的焦距数值）的比值。在实际应用中，为便于使用而统一标准，不论使用何种画幅的摄影机或照相机，拍摄同样的光强的完全一样的拍摄场景或者被拍摄物时，譬如所有不同画幅的相机利用同一感光度的胶卷或胶片一起对着同一场景进行拍摄时，要确保所有的相机在使用一样的快门速度和光圈值时，能获得一样的曝光效果。也就是说，同样光圈的镜头或者说不同的镜头设定为同一光圈值时，对应着感光体上能接收到完全一致的光辐射密度的光照强度（画幅面积越大也就意味着在同样光照密度基础上有更多的进光量）。这将由一系列对应的光学设计和相应的镜头结构予以实现。
譬如200/2的镜头可以理解为有一系列镜片构成一个等效为200毫米的完美成像凸透镜，拥有最大相当于100毫米直径的最大等效光孔，这个等效是通过这一系列镜片对光线的聚散来实现的。一般情况下，镜头的前镜片工作面直径不会小于其最大等效通经。以此类推，此镜头在F8时的等效孔径为25毫米。而50/2的镜头对应的则是25毫米最大等效孔径。拥有25毫米等效孔径的50毫米镜头的最大光圈是2 。而作为4X5技术相机的50毫米标准的广角镜头，即便使用3号快门，快门的最大孔径高达40毫米，那么这枚镜头也无法做成的最大的光圈为2的50/2广角镜头（如果非要做出来，那就是体积上的超级巨物）。其50毫米镜头超广角镜头，却和35毫米相机的50/1.4 毫米的同焦段镜头有着完全不一样的光学结构（它也用不到最小直径40毫米的镜片）。在焦平面结像的影像的景深特点或焦外过渡特点的决定因素上，更多的是要考虑镜头焦距直观数据的绝对值，以及和此绝对值的相对光圈值共同影响。同样的，在附图所示的23毫米/5.6的大画幅镜头中使用0号快门，其通光光孔直径是24毫米，其中最小的光学镜片工作面也会全覆盖这个快门，一般情况下也就是此镜头的最大光圈下的最小物理光孔，但依然造不出更大光圈的镜头（等效光学通经在此时远小于物理直径）。这是画幅不同的决定因素导致的。在镜头焦平面结像（注意焦平面这个词，可和不同焦段的镜头的等效完美凸透镜的镜片中心位置有关了，也对应着相机的成像载体感光面位置就处在无限远的被拍摄物的成像倒影的聚焦点位置，这通过相机和镜头的物理机械联合结构实现）的影像的景深决定因素上，更多的是要考虑镜头焦距直观数据的绝对值，和此绝对值有关的相对光圈值共同影响，这是光线经过不同曲率半径的透镜组合的折射引导光线的路径予以实现的。
就如同我大学时学习量子力学过程经常使用的“如果和假设“一词，在摄影物镜的照相机镜头的通俗解释上，使用“如果“和“假设“等“等效“话语，就往往造成非常难以通俗的理解和判断的误解和误会。原本镜头的焦距决定了光线传播的光路特征和成像特点，却因为不同画幅在同样光路要求上对镜头焦距的要求不同。画幅越大对应着更长的焦距，更长的焦距镜头对应着画幅中心突出的被拍摄物聚焦焦点向外不断拓展的焦外成像特点和短焦镜头有所差异，而不同画幅的不同镜头如何才能获得对应的所谓“等效类似“关系,也就是所谓的A画幅W/M镜头在H光圈下拥有和U画幅的D/B镜头在Z光圈下有着大概相似的景深透视效果的说法。可以对应去另外折算要想获得同样的浅景深.小画幅相机对应的短焦距镜头则需要更大的光圈,这是毋容置疑的,这类比较本身并无意义，但却有利于普通摄影器材消费者变相理解。
举个简单的例子：哈苏蔡司CFE250Sa在哈苏相机上和通过转接环接到尼康相机上，只要使用同一型号的胶卷（仅片幅不同），使用完全一样的参数拍摄完全一样的被拍摄物，在成像载体上画面完全重合的那部分画面的效果一定是一致的，完全一样的。毫无疑问。但是反过来，即便长法兰距的35毫米相机的镜头转接到短法兰距的更大画幅的中画幅相机上，虽然可以使用，但未必能涵盖整个画幅（画面边缘有可能会有暗角)，因为像场圈不够，为了满足这个像场圈需求，也就是符合相面照度均匀性要求，就导致画幅越大的相机需要更大体积的镜头和更大面积的镜片组合。满足同样要求的镜头体积，肯定画幅越小越容易做的更紧凑小巧。
很多人迷信徕卡，我也是徕卡相机的消费者，并拥有徕卡三部相机和数枚镜头。但我的理性不会被自己的喜好取代。我个人认为，在中画幅序列里，徕卡S的画质仅属于入门起步之级别，根据我体验到的感受，徕卡远不如飞思和哈苏的更大底的相机的画质效果更具震撼性。但徕卡也不是一无是处，它毕竟是迄今为止最紧凑的中幅单反，其灵活性是最大亮点。然而其灵活性又被后来者的中幅无反超越了，仅剩一个性价比最低的昂贵标志而已，且镜头序列尚不完整，无法满足户外自然摄影等的广泛需求。其糟糕的传感器品控也长期遭病垢，带给很多喜欢它的人无奈的烦恼，它也更绝无法称得上一款完美的相机。
虽然徕卡M系镜头可以做到极为小巧精致，但其徕卡的其他系列的自动镜头依然是又大又粗，曾经以镜头精致小巧而闻名的徕卡绝非不知道其核心竞争力所在，之所以难以精简机构缩小体积，还在于相应的自动化装置对空间最起码的需求增添了镜头体积减小的难度。之所以其他品牌的同卡口镜头在徕卡M系列机身上远不如徕卡原厂头有多么的完美，也绝非其他镜头一无是处，而在于数字时代，镜头和相机已经完美的实现参数互享，也就是相机把镜头的光学特点通过成像的编译码形成电子文件的过程就对镜头的光学缺陷进行了数字技术的算法上的弥补，从而使得任何相机使用原厂镜头都会更加合理，这也体现了数字时代的相机和镜头的配套关系的卡口技术不是对外更加开放了，而是更加垄断了。这一点在数字相机发展的初期，曾因相机严重的紫边现象而令人诟病。后来发现这都是镜头的边缘色散和弥散圆效应导致，也就是画面边缘无法和画面中心同时精准聚焦，为此，各相机厂家经过反复的技术探索和修正，通过在相机内嵌入用以纠正光学镜头缺陷的成像算法，也就是在相机把收集到的图像电子信号转化为电子图像文件到过程中用嵌入的修正程序软件的办法解决了紫边等现象。也为以后的数字镜头的发展指明了方向。
随着传感器的像素密度不断变大，象素数量越来越多，对镜头的光学要求也越来越高。到目前为止，在设计制造领域制约和影响摄影镜头的技术障碍是镜头内镜片之间的相互光学折射和反复的反射造成的光漫射对传感器的光污染，这一问题尤其集中在镜片众多的变焦距镜头身上。如何在实现边角和中心分辨率的一致性和衍射效应最小化问题上，始终是最大的困扰，为此而增加的越多纠偏镜片的同时，相应的负作用也越明显。这又需要成本更高制造难度更大的特殊色散材料的光学镜片和曲率渐变的非球面镜片的使用，以此来尽量减少镜头的镜片数量。但如何才能设计出更理想的变焦距镜头依然是最大的挑战。
使用转接环，能激活老旧镜头和购买者情有独钟的特殊镜头的作用。但使用转接环，被转接的镜头的光学缺陷无法得到相机在成像的数字文件形成过程中的算法的纠正和弥补，原始光学缺陷和不足无法得到第三方厂家的相机的内部纠正。而且，数字时代对镜头的设计要求的光学特点和胶片时代完全不同，数字镜头的技术创新更加迎合了数字相机的传感器特点和成像原理的特殊要求。往往很好的镜头转接到第三方厂家的相机上时，效果远不如在自己品牌的相机上效果更加完美，也体现了这一点。
光学镜头是当现代的高科技工业品，要相信科学技术是随着时代不断发展进步的，最新的旗舰级别的代表各自厂家最具竞争力的镜头产品，一定会是一代更比一代好的。至于那些产量极少用途极为专一的造价昂贵不惜成本的特殊镜头，也许随着市场需求的萎靡不得已停产退出了市场。可恰恰是这一类最为特色的镜头，因为再无后来者的替代品，它们构成了最具收藏价值和重新挖掘潜能的好玩具，也是转接环的最大最有意义的应用市场，也只有这一类镜头是臭哈苏推崇的，推荐购买的，常规的老旧镜头，也就不强烈建议各位摄影家和摄影爱好者们购买了。但只要自己喜欢，想体验转接的乐趣，不备更多技术问题所局限，该买就买，无可厚非，只要能给自己带来快乐，所有选项都是值得尊重和理解的。 喜欢臭哈苏的朋友，请长按下面的二维码选择识别二维码后加关注，你将会第一时间获得臭哈苏此后发布的所有精彩内容。
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