大家新年好啊（春节假期没过去，就不算太迟吧）。
今天我们来讲个外设——增倍镜。
PS.
声明一下，本文中会较多出现佳能系产品，主要原因是我买的佳能的相机，并不是广告。
实际上增倍镜在不同相机和镜头厂商都会推出，相关知识也可以参考本文。
01 什么是增倍镜在之前讲焦距的文章里，我们简单提到过增倍镜相关的知识。
快速复习一下。
简单来说，增倍镜可以使镜头的焦距放大相应的倍数。
例如，佳能的1.4x增倍镜和2x增倍镜，就能将镜头的焦距进行对应倍数的放大。
然而，由于放大了焦距，根据之前介绍的光圈公式，光圈F值也要进行对应的变化。
上图就是佳能的2x增倍镜。
如果搭配佳能的RF100-400mm F5.6-8镜头使用，可以得到200-800mm范围的焦距。
但是相应的，最大光圈也要变化为F11-F16。
02 增倍镜的原理接下来，我们介绍一下增倍镜的原理。
首先先来看增倍镜的结构图。
上文中举例的2x增倍镜的结构图如下：
是不是有点看不懂——看不懂没关系。我们只要知道这东西本质上是一个负透镜（凹透镜）就可以了。
实际上这个图还是有点东西的。
首先，这里用了多对透镜组，来消除光线在镜头内部传播的像差。
同时，这里采用的透镜都是低色散玻璃材料，进一步降低了像差。
镜头内部透镜和空气的接触面较少，避免了光线传播过程中空气的影响。
使用时，增倍镜是加在镜头和相机之间，如下所示：
而在之前我们说过，增倍镜实质上是个凹透镜。在凹透镜的发散作用下，主镜头的像平面后移，传感器接收到的图像相当于更远距离的物体放大后的效果。
换句话说，在这里将增倍镜和镜头组合成透镜组，整体的焦距就会发生变化。
这里我们简单举个例子。省略掉推导过程，假设我们有两块透镜，焦距分别为f₁和f₂，那么这两块透镜贴在一起的时候焦距是：
假设镜头焦距为500mm，我们加入一个焦距为-1000mm的凹透镜（注意，由于这里是使用了凹透镜，焦距取负值），带入公式得等效焦距：
而当两个透镜之间有距离的时候，我们可以将空气视为两个透镜之间的另一个透镜，对应的焦距也会发生改变，这里就不进一步展开了。
对应的，由于整体的焦距改变了，但是有效口径没变，因此光圈的F值也需要作出对应变化。
03 增倍镜的优缺点接下来我们来聊聊增倍镜的优点和缺点。
a 优点增倍镜的优点，不外乎是成本低廉和使用方便。
例如，佳能的200-800镜头的价格一万多。
但是使用佳能的100-400镜头和2x增倍镜，只需要花八千左右的价格就可以实现相同的焦距。
同时，一个增倍镜可以使用在不同的长焦镜头上，能更方便的拓展已有镜头的焦距。
b 缺点说完了优点，我们来讲讲增倍镜的缺点。
i. 画质下降在上面我们也说了，增倍镜实际上是多组透镜组的组合，这些透镜组和原镜头一起组合成了更大焦距的透镜组。
而在通过该透镜组成像的过程中，由于增加了额外的镜片，需要更多次折射，这就可能会带来更多的像差，导致画质下降。
ii. 光圈变小在之前的分析里我们说过，使用了增倍镜，相当于在通光孔径不变的情况下增加了整体的焦距，根据光圈F值的计算公式可知，使用增倍镜后，F值也需要乘上相应的倍数，即光圈缩小。
从光学角度来说，增倍镜是凹透镜，凹透镜的发散效果会导致传感器上的进光量降低。
对比镜头数据我们可以看到，在上文中的100-400镜头上加装2x增倍镜，在最远端（400mm×2）最大光圈会缩减为F16。
而佳能的800mm定焦镜头最大光圈则是F11。
售价一万多的200-800变焦镜头的最大光圈则是F9…果然，价格与效果不可兼得。
为了弥补光圈缩小带来的进光量损失，不得不调高iso或者设置更长的快门时间，这在弱光拍摄时会带来更多麻烦。而小光圈更不适合拍摄运动物体（体育运动或飞鸟摄影等）。
另外，如果使用外侧光，则需要自行注意进光量的补偿（后面会讲，不过一般数码相机都是机身自带测光了）。
iii. 自动对焦的影响使用了增倍镜，还有可能会影响到自动对焦功能的使用。
如表所示，我们能看到，使用增倍镜后，自动对焦功能会受到影响。
这种现象在EF镜头上表现得更明显，部分镜头装上增倍镜甚至无法进行自动对焦：
主要原因实际上也和光圈减小有关系。
光圈减小后，进光量降低。进入传感器的光线降低，会导致对焦模块的灵敏度下降。
同时，部分相机的自动对焦功能可能会在F8左右和更小的光圈就无法正常工作（无法启动或对焦速度降低）。
而小光圈带来的浅景深、增距镜引入的色差等会进一步提高自动对焦的难度。
iv. 变焦距离限制和对焦距离限制增加了增倍镜后，由于改变了整体的光学结构和焦距，因此镜头的最近对焦距离也随之改变。
同时，由于设计原因，部分变焦镜头使用增距镜时，变焦范围会受到限制：
v. 兼容性问题这个其实上面也已经介绍过了。
由于光学原因，很多广角镜头都不支持使用增倍镜拓展焦距。而长焦镜头使用增倍镜时，也会有各种各样的限制和影响。
建议是在购买之前查阅官方介绍文档，详细了解自己的镜头是否支持增倍镜拓展焦距，拓展后会给自己的镜头带来什么影响。
Ex 增光镜/减距镜补充讲解一下。
在查阅资料的时候，我发现了一个相反的东西。
原理类似，也是通过增加一个透镜的方式，降低焦距，增加进光量。
当然，由于增加了透镜产生了折射，自然会有可能引入像差的问题，这里就不展开了。
04 总结简单总结一下。
增倍镜是好工具，加镜头上增焦距。
轻松拆卸焦距变，便宜方便是优点。
虽然好处有很多，缺点也得说一说。
发散光线进光少，弱光环境拍不了。
对焦画质有影响，兼容问题也要想。
买前官网查一查，避免买后有偏差。
总之，增倍镜能通过光学透镜延长焦距，可以低成本拓展拍摄的范围。
但是要考虑好增距镜对光圈、画质的影响，购买时也要考虑兼容性问题和对镜头的影响。
今天的文章就到这里。
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