其實，也有又輕、又小，還很便宜的相機鏡頭。我們買過一款最大光圈 1.4 的 50mm 定焦鏡頭，只要 30 多塊錢。
當然，更多的鏡頭是你我買不起的。比如徠卡這款同規格的定焦鏡頭要三萬多塊錢，夠買三塊 512G 的 iPhone 12 Pro Max ，湊齊九個鏡頭，高效致貧。
相機鏡頭為什麼這麼貴？又為什麼如此笨重？
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攝影是（把錢用）光的藝術。相機通過感光介質記錄光線信息，鏡頭的作用，就是匯聚光線。
但要準確地收集光線並不容易。
早期的相機鏡頭只有一片凸透鏡。當光線通過時，會向內折射並匯聚在一點上，形成一張上下顛倒的圖像。只要正確對焦，理論上你就能得到一張清晰的照片。
如果現實和理論一樣完美，那麼這支只用一片鏡片的 33 塊錢定焦鏡頭，便應該是名副其實的牛頭。
但當你真的用它拍照時就會發現，它拍出來的照片是這樣的：
這種實際成像與單一透鏡理想成像之間的差距叫做「像差」。對於只有一片凸透鏡的鏡頭來說，影響最大的像差是「球差」和「色差」。
球差是指通過透鏡中心光線匯集的焦點，與通過邊緣光線匯聚焦點不同的現象。它是造成成像邊緣模糊的主要原因之一。
色差則分為「位置色差」和「倍率色差」兩種，主要原因是光的色散。
在同一介質中，不同波長的光行進速度不同，導致折射的偏折角度有所差異，這就是色散，和太陽光被三稜鏡分散成彩虹是一個道理。
所以白光在通過凸透鏡時，紅光和藍光的焦點並不重合，物體成像的邊緣就會出現色斑，這就是「位置色差」。
而由於不同單色光的折射率也不同，在通過凸透鏡後，它們的放大倍率也不同。
所以即便校正了位置色差，單色光的放大倍率差異仍然會使同一物體的像大小出現差異，影響清晰度，這就是「倍率色差」。
你在拍照時看到的紫邊、彩虹邊等現象，不少就是由倍率色差導致的。
無論是球差還是色差，都是凸透鏡本身的問題。而解決問題的方法——是加更多的透鏡，實現「像差校正」。
最簡單的思路，是在凸透鏡的一側增加一塊凹透鏡，組成常見的「雙合消色差透鏡」。這兩片透鏡由兩種色散能力不同的材料製成，組合在一起後，後方的凹透鏡可以抵消前方凸透鏡產生的色差，讓不同波長的光聚焦到同一個平面上。
此外，光線在通過凹透鏡時，產生的球差與凸透鏡恰好相反，所以這一組合就能讓光線精準匯聚於一點。
而在球差和色差之外，相機鏡頭還需要面對多種難纏的像差。這需要把更多的鏡片搭配在一起才能勉強解決。
比如歷史上最著名的鏡頭結構之一「快速直線結構」，就是通過四片兩組完全對稱的設計，讓左側鏡片組產生的多種像差，在右邊自動校正。採用這種結構的鏡頭幾乎不會產生畸變，在當時廣泛用於建築和風光攝影。
為了對付各種相差，如今就連這種手機鏡頭也有 5-7 枚鏡片。這款拍得更遠的長焦鏡頭，有 18 片鏡片。至於變焦鏡頭，基本都是十幾片起步。
但問題是，組合堆積鏡片不光會增加體積和重量，還可能帶來新的像差。
比如許多廣角和長焦鏡頭在拍攝時的畸變，就是因為不同透鏡對同一物體不同部分的放大倍率不同，導致成像邊緣變形。
要想減少畸變，只能優化鏡片組設計，或者增加特殊的非球面鏡片校正，或者用更好的光學玻璃來製造鏡片，這些都會增加鏡頭的體積或重量，同時推高設計難度和成本。所以這些畸變小的高品質廣角或長焦鏡頭，基本都身型龐大，售價高昂。
而像這種能容納極廣視角的魚眼鏡頭，
能通過物理方式矯正透視的移軸鏡頭，
能放大微小細節的微距鏡頭，對鏡片組的設計要求就更高了。
所以相機鏡頭之所以又大又沉，一方面是為了獲得更大的通光量，另一方面也是為了塞下更複雜的結構，實現更好的畫質，滿足更苛刻的需求。
而在鏡片結構之外，鏡頭還需要靠多層鍍膜來提高透光率，同時避免光線的在鏡頭內的多次反射所形成的「鬼影」或「眩光」；添加防抖模塊，讓你手持幾斤重的設備也能拍出清晰的照片……
總的來說，相機鏡頭是設計成本極高的產品。多年以來，廠商們主要依靠物理手段去馴服光線，只是為了在最終的成像質量上，實現普通人甚至難以感知的微小提升。
而願意為此花錢的人，畢竟不多。比如佳能從 1987 年起開始生產 EF 系列鏡頭，花了 27 年總共賣了 1 億支鏡頭，是最暢銷的鏡頭群。
而 iPhone 手機在 2007 年發布後只用 4 年時間，就輕易達到了這個小目標。高昂的生產成本，加上相對較小的用戶群，共同推高了這些鏡頭的價格，只有專業人士或者不差錢的大師才願意燒錢。
而在鏡頭廠商們用物理手段在光學道路上死磕的同時，智慧型手機又從另一個維度擠壓了鏡頭市場。從 2012 年至今，拍照的人越來越多，但鏡頭的出貨量卻連年下降。
其實，手機同樣要面臨相機鏡頭面對過的一切光學難題。不過年輕人不講武德，它們可以用更高效且討巧的算法去解決問題。
通過基於各類算法的計算攝影，你的手機在大部分場景下已經不輸傳統相機，它們可以應對光比極大的場景，通過後期軟體做出類似的魚眼、移軸效果，可以通過雷射測距模擬出逼真的焦外虛化。
更棒的是，它們隨時都在你的手邊，而拍到了什麼，比拍得的畫質有多好，更加重要。所以我們自己，也逐漸放棄了那些又大又沉的相機鏡頭。
更何況，手機可以幫你美顏、磨皮，甚至換頭，而相機鏡頭的光學素質越強，越能把你臉上的痘痘、油光和隕石坑一個不落地記錄下來。更真實，不等於更受歡迎。
不過，在某些時刻，你身處一片廣闊的草原，遠方飛過一群候鳥；一個孤獨的深夜，你看著天上的銀河；人生中第一次在花叢裡，看見一隻蜂鳥。
在這些時刻，也許你會和我們一樣，懷念那些吃灰多年的笨重鏡頭。