2、變焦鏡頭上面討論的都是定焦鏡頭。如果鏡頭使用的透鏡數目夠多，透鏡的相對位置又可以移動，就可以產生不同的焦距，也就是變焦鏡頭。到了這一步，透鏡總數通常都是10多片，但並不是所有透鏡都為了提高鏡頭的鋭度。細心的設計，使用高級光學玻璃，可以使變焦鏡頭的成像相當好，但他們仍比不上最好的定焦鏡頭。為達到一定水平的鋭度，變焦範圍越大，需要的透鏡越多。對變焦範圍的衡量，通常使用變焦比。一般焦距越長，變焦比可以越大；而廣角端焦距越短，就越難提供大變焦比。大光圈需要更多，廣角需要更多透鏡，變焦需要更多透鏡，應此變焦鏡頭通常光圈較小並不奇怪。大部分變焦鏡頭在f/4左右，可能有些較大到f/3.5左右，有些較小隻有f/4.5左右，不過f/4是一個較好的平均值。大光圈變焦頭不成比例的巨大、沉重，且更昂貴：從f/4到f/2.8只有一檔，但你可能要多花三倍的錢。問題不在廣角端，而在於長焦端。一支200mmf/2.8已經很大很貴，而一支70-210mmf/2.8將更大更貴。另一條路是選擇變光圈變焦鏡頭。這種鏡頭的結構比恆定光圈變焦鏡頭簡單，但長焦端的光圈會比較小，而且中間焦段的實際光圈不容易確定，不過使用通鏡測光的話問題不大。3、計算機輔助設計（CAD）計算機輔助設計使現代的鏡頭更優秀，即使便宜的變焦頭效果也可以接受。使用計算機，設計、測試和修改可以在幾小時或幾天內完成，而以前需要幾星期甚至幾個月。然而，CAD並不總是為了製造可能的最鋭利的鏡頭。比如較便宜的鏡頭，通常在鋭度和成本之間進行折衷。聰明的程序僅使用廉價的光學玻璃、小曲率的曲面和球面透鏡就可以設計出不錯的鏡頭。但為了得到最佳成像，必須使用特殊玻璃、大麴率和非球面等更昂貴的技術。4.1、特殊玻璃由最昂貴的光學玻璃製成的透鏡，象純金一樣，是按照重量計價的。設計師尋找的通常是高折射率低色散玻璃。色散使不同顏色（頻率）的光線聚於不同的焦平面，這顯然影響了鋭度。將所有顏色的光線聚在同一焦平面，就是鏡頭光學設計設計中的“色差校正”。能做到這樣的鏡頭被稱為“achromats”或“achromatics”，意為“無色”。實際上，“無色”鏡頭只是把紅光和藍光聚於同一平面，還有很大的校正空間。而“apochromat”（“awayfromcolour”）可以把紅、綠、藍光聚於同一焦點，是成像鋭度顯著提高，這也是為什麼很多鏡頭廣告在宣傳“Apo”。由於對於攝影鏡頭的消色差還沒有嚴格的定義，因此很難不懷疑有些鏡頭的消色差比其他更好。類似的，尼康的“ED”（極低色散）顯然是指ED鏡頭中使用的特殊玻璃。但玻璃怎樣才變得特殊呢？很少鏡頭使用玻璃以外的材料。實際上，螢石由於獨特的光學性質被使用。然而，螢石鏡片非常貴，也非常脆弱，一此極短的衝擊就能令它破碎，並且如果不與空氣隔絕的話，它會逐漸分解。如今，螢石已被特殊玻璃取代（除了在不計費用的軍用鏡頭中）。樹脂不適於製造高級鏡頭，通常用於廉價鏡頭。但是Tamron曾推出的將樹脂覆蓋在玻璃上的“混和非球面”鏡頭卻很特別。4.2、大麴率鏡片的曲率約大，製造成本越高。大麴率的優勢在於，與高折射率低色散玻璃配合時，可以代替兩或三片普通透鏡。對於一些超廣角鏡頭和變焦頭，曲率非常大的曲面是最好的設計。4.3、非球面絕大多數鏡頭使用的只是“普通”球面的透鏡。雖然研磨非球面也是可能的，如拋物面或雙曲面，但更昂貴。非球面的使用也可以減少透鏡的總數：一個非球面透鏡可以達到兩個球面透鏡的效果，或多個非球面鏡可以達到球面鏡不能達到的效果。任何時候，非球面鏡頭都是屈指可數的，他們通常是同樣的球面鏡頭價格的兩到三倍。通常只有大光圈鏡頭使用非球面鏡，並且通常只有一個鏡片使用非球面。隨着鏡頭設計和玻璃製造的提高，非球面變的越來越不必要。然而，Tamron的“混和非球面”鏡頭提供了很好的校正，又避免了樹脂的缺點，也許是非球面在為了存在的唯一方式。〖現在非球面鏡好象使用還是很多。作者十年前的觀點有其侷限性。隨着技術的發展，非球面鏡的製造成本應該也降低了吧？〗5、反差和透鏡數量你現在可能認為，使用足夠的透鏡，正確的種類和正確的形狀，就可以製造幾乎任何鏡頭。大體上來説，就是這樣。但一個不能逃避的事實是，更多的透鏡，意味着更低的反差。雖然多層鍍膜可以大幅度減小鏡片表面的反光，但還無法完全消除，這些反射的雜光降低了反差。早期無鍍膜鏡頭在每個鏡片表面可以反射百分之五到十的光線，這就是為什麼要儘量減少鏡片空氣接觸面的數量。比如，Zeiss50mmf/1.5Sonnar只有六個鏡片空氣接觸面，而Leitz50mmf/1.5Summarit有十個。Summarit分辨率更高；但Sonnar的反差更大，以至看起來更鋭利。如今鏡片表面的反光率只有大概百分之1.5到0.01。廉價鏡頭的鍍膜效果也較差，而昂貴鏡頭雖然有較多鏡片，但鍍膜質量也更高，使得反差更高。鍍膜使用了光的“干涉”原理，鍍膜的厚度必須是光波長的四分之一。顯然，一層鍍膜只能減弱一種波長（顏色）光線的反射。多層鍍膜可以減弱多種波長光線的反射。不管其他廠商怎麼説，Leitz看起來應該是最早使用多層鍍膜的廠家，在五十年代晚期。鍍膜和多層鍍膜似乎使遮光罩失去了以往的重要性，但有些情況下好的遮光罩仍然可以產生驚人的效果。理想的遮光罩應該適於底片的長寬比，並且可調長度。這在大中幅設備中很普遍，但在35毫米系統中幾乎沒有。有些人把中幅機的遮光罩用在35毫米鏡頭上。〖在可能的情況下，儘量使用遮光罩，有益無害。〗6、製造工藝無論你的鏡頭設計的多麼好，理論上能到達多麼高的水平，如果製造不當，一起都前功盡棄。精確的鏡頭到膠片距離是最明顯，也是最容易做到的。還有，鏡頭的組裝必須達到不可想象的精確；所有鏡片的軸心都必須完全吻合；每一個鏡片都必須精確的固定在鏡桶上。固定必須非常牢固，不然鏡頭掉落或受到碰撞時就會改變結構。一支昂貴的鏡頭將得到非常精密的組裝，以及在每一步的測試和試驗。一支廉價鏡頭可能軸線沒有完全對齊；或者雖然對齊了，但在日常使用中的碰撞就可能倒置鏡片位移。（也就是不抗造。一分錢一分貨的道理。）對焦機構必須精確和順暢，並且耐用。光圈和葉片，以及相連接的機構也必須順滑。所有螺絲和壓環必須擰緊，並且保持不變。廉價鏡頭比昂貴的鏡頭更容易鬆動，雖然很大程度取決於你怎樣保養鏡頭。比如説，騎摩托長途旅行，肯定對鏡頭不利。〖好鏡頭不只是成像優秀，也要耐用，要經得起歲月的考驗。〗7、材料與使用方式比起來，鏡頭卡口使用的材質並不太重要。即使塑料也沒什麼不可以，因為那畢竟不是軸承表面，並且如果它的強度足夠應付日常的積壓和拉伸。輕金屬合金可以替代黃銅，如果它們做得當的表面處理（通常是電鍍），但鋼（除了不鏽鋼）應該謹慎使用，如果有腐蝕的可能。對於接觸面，特別是卡口，較硬的材質如不鏽鋼或厚鍍層的黃銅，顯然要比裸露的黃銅或輕金屬合金更合適。一個常識是，耐用意味着重量，雖然有很多中方法可以不使用黃銅製造耐用的鏡頭。一個真正優質的鏡頭如果正常使用，可以用上幾十年，即使是專業人士的粗暴使用。一個廉價鏡頭，雖然剛開始還不錯，但無法保持那麼久。〖讓時間驗證一切吧！〗8、分辨率分辨率，即一個鏡頭可以表現的細節的多少，顯然非常重要，並且基於平均的視力和圖片尺寸，很容易設定鋭度的標準。正常視力的人可以分辨約一分的弧度，或大約相當於在3米的距離看到白背景上的黑頭髮。使用傳統攝影術語來講，約等於在25釐米的距離觀看照片上的8線對/毫米。因此，從擴印照片時的放大率就可以大致計算出底片上需要多大的分辨率，也就是用放大率乘以8lp/mm（線對/毫米）。比如4x6英寸照片是4倍放大率，所以在底片上需要4x8=32lp/mm的分辨率；6倍放大率（即8x10英寸或20x25釐米照片）就需要48lp/mm。〈“丟失”與“多餘”分辨率〉在實際中，我們需要底片上的分辨率比上面的計算結果要稍微高一點，因為放大過程中要損失一些鋭度；並且放大率越大，需要的“多餘”的分辨率就越多。因此，如果理論計算需要32lp/mm，那麼實際上有35-40lp/mm就應該可以；但如果理論上需要底片上有64lp/mm，實際上可能需要80lp/mm。很大程度取決於放大鏡頭，以及放大時對焦的精確；而對於掃描底片，掃描儀類似於一個完美的放大機，因此在過程中損失的分辨率較少。膠片本身也很重要，慢速、細顆粒的膠片比高速、粗顆粒膠片的分辨能力更強。〈衍射限制的分辨率〉然而，分辨率在理論上還受到絕對的制約。撇開深奧的理論不説，一個明顯的定律就是，衍射對分辨率的限制，以lp/mm為單位，在百分之五十的反差，分辨率的頂限是1000/n，這裏n是光圈值。因此，在f/2衍射限制的分辨率是500lp/mm；在f/4為250lp/mm；而f/8就限制在125lp/mm。實際上，100lp/mm或稍微高一點，是普通用途膠片可以記錄的最高分辨率，即使是用來獲得最高的鋭度。1000/n定律也解釋了為什麼35毫米相機的鏡頭很少用小於f/16的光圈，因為在f/16分辨率已經限制在62.5lp/mm。在f/22時，降低到45lp/mm;而f/32時只有31lp/mm。另一方面，我們可能太注重這些數據了。其實45lp/mm已經給予6x9英寸照片可以接受的效果，雖然再小的分辨率就可以看出差別。並且1000/n從理論上來講可能被認為太苛刻，即使1500/n在某些情況下被認為是剛剛合適的標準。〈分辨率與觀看距離〉
