相機鏡頭卡口:你需要知道的一切
你需要知道的最重要的事情
- 由於卡口式安裝和拆卸速度快、安裝牢固,並且能夠輕鬆地將鏡頭和相機之間的電子接點整合在一起,因此卡口式安裝是目前最常見的安裝方式。
- 鏡頭卡口的尺寸,特別是喉部直徑和唇緣距離,對鏡頭設計和相機性能有很大的影響;更大的卡口和更短的唇緣可以實現更快、更小的鏡頭和更薄的相機。
- 鏡頭卡口是專有的,並非通用,這意味著大多數鏡頭都是為特定的相機卡口設計的,在選擇鏡頭或更換品牌時必須檢查相容性。
幾乎所有相機廠商都推出了許多不同的相機系統,這讓攝影師在鏡頭卡口方面常常感到困惑。尤其是在討論「喉口尺寸」和「內徑」等概念時,這種困惑更為明顯,因為人們常常使用不同的測量方法來錯誤地估計卡口的表現。不幸的是,關於卡口及其實際尺寸的錯誤資訊層出不窮,因此我撰寫了一篇詳細的文章,對不同的卡口進行評測,解釋它們之間的區別,並提供各種系統的更精確測量數據,以確保資訊的準確性和可靠性。


什麼是鏡頭支架?
簡而言之,鏡頭卡口是可更換鏡頭相機上特定尺寸的開口,用於安裝專為該卡口設計的鏡頭。在攝影的早期,鏡頭透過機械方式固定在相機上,兩者之間沒有任何物理連接。然而,隨著自動對焦和自動測光系統的出現,相機和鏡頭都需要建立電子接點,才能彼此通訊。因此,鏡頭卡口的功能不再只是一個實體開口,而是成為了鏡頭和相機之間的通訊介面。
如今,攝影中使用的大多數鏡頭卡口都是卡口式( “卡口式”名稱源於士兵在步槍上用於快速安裝刺刀的卡口類型)。這種卡口使用三到四個卡榫將鏡頭牢固地固定到位,儘管過去也曾使用過其他鏡頭卡口系統,例如螺紋鎖和槍膛鎖。使用卡口式卡口時,攝影師將鏡頭上的標記(通常是一個彩色圓點)與相機機身上的標記對齊,然後,將兩者連接後,順時針或逆時針旋轉鏡頭(取決於品牌/卡口),直到聽到咔嗒聲並鎖定到位。

卡口式鏡頭座的鎖定機制是機械式的,透過彈簧插銷將鏡頭固定到位。要取下鏡頭,需要拉動這個彈簧銷(位於相機卡口旁的按鈕)。卡口式鏡頭座相比其他類型的鏡頭座具有許多優勢,這也是它如今如此受歡迎的原因。首先,它能夠快速且方便地安裝和拆卸鏡頭。其次,它能夠提供堅固而精準的固定,這對於使用現代高解析度相機拍攝至關重要,因為即使是最輕微的抖動或移動也會對影像的某些部分產生負面影響。最後,卡口式鏡頭座便於在鏡頭和相機之間整合電子接點,從而實現雙向通訊。
鑑於所有相機支架的專有性,它們在安裝方向、支架尺寸、法蘭間距、電子接點數量,甚至這些接點的實際位置等方面都可能有所不同。讓我們更詳細地探討一下這些面向。
安裝方向
鏡頭安裝方向是需要了解的重要因素。雖然大多數鏡頭卡口需要順時針旋轉,但有些品牌,例如尼康,則採用相反的安裝方式。從功能上講,鏡頭安裝或拆卸的方向並不重要,但這可能會讓人感到困惑,需要一些時間來適應,尤其是對於那些更換品牌的用戶而言。下表總結了常見相機品牌的鏡頭安裝方向。
請注意,安裝方向是相對於相機正面而言的。
| 商標 | 安裝方向 | 下顎方向 |
|---|---|---|
| 佳能 | 順時針方向 | 逆時針 |
| 富士 | 順時針方向 | 逆時針 |
| 徠卡 | 順時針方向 | 逆時針 |
| 尼康 | 逆時針 | 順時針方向 |
| 奧林巴斯 | 順時針方向 | 逆時針 |
| 賓得 | 順時針方向 | 逆時針 |
| 索尼 | 順時針方向 | 逆時針 |
軸承尺寸(環徑、內徑和外徑)
在討論鏡頭座尺寸時,必須精確測量一些關鍵尺寸,尤其是在比較不同鏡頭座時,以確保比較的公平性。這些尺寸包括環徑、內徑和外徑,每個尺寸都有其特定的意義。讓我們回顧一下不同的測量標準及其差異。
戒指尺寸
鏡頭座的喉部直徑指的是鏡頭座的內徑,減去用於安裝鏡頭的凸耳部分。喉部尺寸能更準確地反映鏡頭座的性能,對於計算入射角至關重要,我們稍後會討論入射角。
若要了解如何在特定係統中測量喉部尺寸,請查看下圖:

如圖所示,測量距離是指支架內側兩個舌片之間的距離。
內徑
鏡頭卡口的內徑代表鏡頭光圈的大小,不包括卡口上的任何凸起部分。相機製造商通常會提供這個尺寸,以便我們了解鏡頭卡口的整體尺寸。
下圖展示如何測量鏡頭座的內徑:

請注意,此處測量的是三腳架最內側的直徑。由於尼康F卡口內部有一個小小的凹槽,會造成0.5毫米的損耗。因此,雖然上述測量的內徑為47毫米,但三腳架內部各零件之間的實際直徑為46.5毫米。
外徑
鏡頭卡口的外徑指的是卡口的完整直徑,在大多數相機中,卡口是金屬支架的末端。卡口的外徑對於確定鏡頭後部大致的外徑至關重要,因為鏡頭後部必須能夠與卡口的外徑重疊。
下圖展示如何測量透鏡的外徑:

此外,在支架外側正下方還有一個小空腔,但我們不測量其外徑。
唇距
唇距,也稱為“唇焦距”、“後唇距”或簡稱“記錄距離”,是指卡口唇緣(從側面觀察時鏡頭卡口的外側部分)與膠片/感測器平面之間的距離。正如卡口的尺寸和頸部的內外徑各不相同一樣,不同相機系統的唇距也往往有顯著差異。

安裝尺寸、唇緣距離和墜落角度
在確定了安裝尺寸和唇距後,我們現在將討論大尺寸與小尺寸安裝尺寸的優缺點,以及唇距對相機系統性能的影響。
鏡頭卡口尺寸是相機系統中至關重要的因素。通常,較大的卡口可設計較大的鏡頭,從而能夠將更多光線傳遞到感光元件。這反過來又使光學工程師能夠更快地設計鏡頭。然而,卡口直徑並非影響鏡頭設計的唯一變數;卡口唇距同樣重要。較短的卡口唇距可讓鏡頭更靠近感光元件,使鏡頭製造商能夠製造更簡單、更小巧、更輕、更經濟的短焦鏡頭,而不是反焦鏡頭。
較短的唇距也使得相機可以做得更薄,從而比唇距較長的相機更小更輕。此外,它還允許鏡頭設計師在鏡頭上安裝更強大的致動器,以實現更快的自動對焦,並且可以透過轉接環將其他唇距較長的相機系統的鏡頭適配到本產品上。最後,喉部直徑與唇距共同決定了來自鏡頭邊緣光線的最大入射角,這在鏡頭設計中至關重要。通常,入射角越大,就越容易製造高性能鏡頭。
較大鏡頭卡口的一個缺點是它會影響鏡頭的尺寸和重量。光圈越大,鏡頭在卡口的尺寸也必須越大,這會顯著影響鏡頭的厚度和整體重量。此外,較短的卡口距離會導致影像邊緣出現更明顯的暗角或色彩偏移(雖然可以透過加長鏡頭來模擬更長的卡口距離來緩解這個問題),因為感測器的精細透鏡可能無法在極端視角下傳輸足夠的光線。
為了了解更大卡口和更短唇距的重要性,請觀看下方視頻,尼康工程師將解釋尼康 Z 系統相對於尼康 F 系統的優勢:
使用轉接環連接其他卡口的鏡頭時,需要注意的是,由於自動對焦系統的專有性、相機機身與鏡頭之間透過電子接點(觸點數量也因係統而異)進行的資訊交換方式的差異,以及其他因素,大多數轉接環最終都是由第三方公司生產的帶有手動控制功能的「啞」轉接環。相機製造商通常會在發布法蘭距更短的相機系統時提供轉接環,以便用戶能夠安裝他們之前開發的其他卡口的鏡頭,但他們很少會為其他競爭系統提供轉接環。
此外,有些轉接環可以透過內建玻璃元件改變鏡頭的物理特性,而有些則允許插入濾鏡(例如中性密度 (ND) 濾鏡或偏光濾鏡),從而無需笨重的濾鏡座和大型濾鏡,即可在具有較大前鏡片的廣角鏡頭上使用濾鏡。轉接其他系統的鏡頭時,請務必確保目標鏡頭卡口具有更長的法蘭距,以達到無限遠對焦。此外,來源系統和目標系統之間的法蘭距差異必須足夠大,以便在「非智慧型」轉接環的情況下,為轉接環在鏡頭和相機之間留出足夠的空間。能夠建立相機和轉接鏡頭之間連接的智慧轉接環,則必須留出更大的空間,以便在兩者之間容納觸點和電子元件。
相機鏡頭卡口對比
在回顧了基本術語和定義之後,現在是時候對不同的相機鏡頭卡口進行詳細比較了。本次比較將重點放在它們的關鍵尺寸,例如喉部直徑和內徑,以及唇口間距和入射角。
| 說明 | 喉徑 | 內徑 | 唇距 | 入射角 | 感測器公式 |
|---|---|---|---|---|---|
| 徠卡M | 40.0mm | 44.0mm | 27.8mm | 16.05° | 全畫幅 |
| 富士X | 40.7mm | 43.5mm | 17.7mm | 35.34° | APS-C |
| 美能達SR | 42.0mm | 45.0mm | 43.5mm | 11.69° | 全畫幅 |
| 索尼E | 43.6mm | 46.1mm | 18.0mm | 28.58° | 全畫幅 |
| 尼康F. | 44.0mm | 47.0mm | 46.5mm | 12.14° | 全畫幅 |
| 賓得K | 44.0mm | 48.0mm | 45.5mm | 12.40° | 全畫幅 |
| 徠卡L | 48.8mm | 51.0mm | 19.0mm | 33.13° | 全畫幅 |
| 佳能EF | 50.6mm | 54.0mm | 44.0mm | 16.82° | 全畫幅 |
| 佳能射頻 | 50.6mm | 54.0mm | 20.0mm | 33.62° | 全畫幅 |
| 尼康Z | 52.0mm | 55.0mm | 16.0mm | 41.19° | 全畫幅 |
| 富士G | 62.1mm | 65.0mm | 26.7mm | 28.67° | 中間體公式 |
重要的提示
為了計算落差角,我計算了每個系統中卡口直徑與相機感測器頂部中心之間的夾角。我假設所有全片幅感測器的高度均為 24 毫米,富士 X 系列感測器的高度為 15.6 毫米,富士 G 系列感測器的高度為 32.9 毫米。 (請注意,其他一些網站可能使用卡口內徑而不是卡口直徑進行此計算,並且可能從感測器的角度或中心而非頂部中心計算角度。)
常見問題
以下我們整理了一些關於鏡頭卡口的常見問題,以幫助讀者了解攝影中的這一重要面向:
相機支架有哪些不同類型?
歷史上出現過許多相機三腳架,但如今最常見的有:佳能 EF、佳能 RF、富士 X、富士 G、徠卡 L、徠卡 M、Nikon F、Nikon Z、賓得 K 和索尼 E。每種三腳架與其他三腳架的不同之處在於其開口直徑和卡口間距的組合。
如何確定我的相機使用的是哪種鏡頭卡口?
若要確定您的相機使用哪種鏡頭卡口,請尋找其品牌和型號,然後在線上搜尋其使用手冊。手冊中應包含有關卡口的詳細資訊以及相容鏡頭的清單。另一種方法是查看目前安裝在相機上的鏡頭;鏡頭規格通常會列出卡口名稱。
哪種鏡頭支架最好?
雖然所有鏡頭卡口各有優缺點,但通常來說,光圈更大、法蘭距更短的卡口在鏡頭設計上能提供最大的彈性。目前,尼康Z卡口、佳能RF卡口和徠卡L卡口在全片幅相機中擁有最大的光圈直徑和最短的法蘭距。
所有尼康鏡頭卡口都一樣嗎?
不,並非如此。尼康有兩種不同的鏡頭卡口:尼康F卡口和尼康Z卡口。前者用於尼康數位單眼相機,後者用於較新的尼康微單相機。
相機鏡頭是通用的嗎?
遺憾的是,事實並非如此。除了少數聯盟之外,大多數相機製造商通常會自行設計卡口,從而導致不同卡口對應種類繁多的鏡頭。不過,一些第三方鏡頭製造商也會生產適用於不同相機卡口的同一款鏡頭。
佳能鏡頭可以安裝在尼康相機上嗎?
這取決於鏡頭卡口的類型。佳能EF鏡頭無法安裝在尼康F卡口相機上,因為佳能EF卡口的法蘭距較短。但是,理論上可以將佳能RF鏡頭安裝在尼康Z卡口相機上。
什麼是鏡頭轉接環?
鏡頭轉接環是一種可以將特定卡口相機上的鏡頭安裝到不同卡口相機上的裝置。雖然一些廠商提供的鏡頭轉接環具有完全相容性和自動對焦功能,但大多數轉接環都是「非智慧」的,無法傳輸電子資料。
請注意,以上資訊是基於我個人的研究以及讀者提供的數據。如果您使用的鏡頭卡口系統未在表格中列出,並希望提供更多數據以幫助我們完善表格,請使用本文中的圖片準確測量您的鏡頭卡口,然後將資訊提交到下方評論區。我們將盡快更新表格!
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