1、问题背景

焦距是镜头的一个固有光学特性，和镜头设计相关，所谓定焦镜头，焦距肯定是固定不变的。

但有个问题一直有点疑惑，焦距是镜头中心到焦点的距离，当我们拧动镜头调焦的过程，就是为了使得焦点成像在传感器上，

只有当焦点在传感器上时才是聚焦最清楚的，那镜头和传感器之间的距离发生了变化，焦距也就改变了呀，

但定焦镜头的焦距是不变的呀？这要怎么去解释呢？

2、问题分析

是这句话理解的有点问题："我们拧动镜头调焦的过程，就是为了使得焦点成像在传感器上，只有当焦点在传感器上时才是聚焦最清楚的"，

下面分析下问题。

如上图所示，调焦的过程就是改变镜头与sensor之间的距离，当对焦的目标物体由远到近时，镜头和sensor之间的距离是要逐步增大的，

对焦完成的标准，并不是焦点落在传感器上，而是要满足高斯公式：

1/f = 1/u +1/v ；

f，是镜头的焦距（固定不变）；

u，是物距，即物体到镜头的距离；

v，是像距，即成像平面到镜头中心的距离；

注：高斯公式的推导过程，见此文：镜头焦距

关于定焦镜头的对焦过程，需分为两部分去理解，一是对焦距离为无限远，二是对焦距离为有限远。

a、当对焦距离为无限远时:

也就是对焦无限远处的物体时，物距 u 为无穷大，1/u 接近于零，

因此像距 v 近似等于焦距 f，这意味着对于远处物体，像平面正好位于焦点上。

b、当对焦距离为有限远时；

也就是对焦有限距离处的物体时，物距 u 是一个有限值，1/u 是非零的，

对焦物体越来越近时（物距 u 越来越小），要满足成像条件（1/f = 1/u +1/v），

则像距 v 必须增加，此时像距会大于焦距，但焦距 f 本身并没有改变。

所以只有当对焦距离是无限远时，才能满足焦距等于像距，也就是焦点在sensor面上，此时焦点的位置聚焦最清晰。

其余有限远的对焦距离，像距都是大于焦距的，此时焦点不可能在sensor面上，而是光线会经过焦点在sensor上成像，焦点的位置不是聚焦最清楚的位置。

3、知识拓展

之前总结过一篇关于景深的描述：关于镜头景深的计算，这里再描述下关于焦深的概念。

改变物体和透镜之间的距离像也不变模糊的范围，称为景深。对应的在成像端也有一个像不变模糊的偏移范围，称为焦深。

如上示意图表示出焦深和景深的关系，物体在景深范围内，则像点的大小就会处于容许弥散圆之下。

也就是说，可以认为在景深范围内物体的像就在焦深范围内。反之焦深范围所对应的物方范围就是景深。

焦深（D）的计算公式为：

其中：

F，是光圈数值；

ɛ，是容许弥散圆直径；

v，是像距，即成像平面到镜头中心的距离；

f，是镜头的焦距；