為什么照相機的鏡頭是圓的？

很高興，我來回答這個問題。為什么現在照相機的鏡頭是圓的，而傳感器卻是方的？這是一個很有趣的問題。我想，它涉及到幾個方面的知識。

一、相機的鏡頭為什么都是圓的呢？

1. 從方便使用的角度考慮，將鏡頭做成圓的，是因為圓形的鏡頭更容易加工，從理論上考慮，制作方形鏡頭可以，但成本太高，且使用不便，比如難實現變焦等。

2、從鏡頭的構成的組件考慮，為什么鏡頭是圓的而不造成矩形？這是因為鏡頭是由球體表面截取部分構成的透鏡組成的，以中心點為坐標原點對稱匯聚光線成像。

如果鏡頭不是原點對稱，而是一條水平線對稱，透鏡就會變成截取圓柱的一部分，大家看到的就不是清晰的圖像，而是變成了條碼一樣的一維信息。

透鏡是球體的截面，自然天生是圓形了，同時鏡筒的加工和使用，切削加工還是旋轉變焦，圓形都是一個很好的選擇。并且還有一個很重要的原因，在以前的很多照相機上，鏡頭是螺旋固定的，沒有準確的方向，使用切成眼鏡片一樣的方形或其它異型鏡頭，不能保證畫面的角度。

二、為什么傳感器是方的？

1、傳感器的形狀就是拍出相片的形狀，所以在這里要追溯歷史，為什么人們日常使用的相片都是方形而不是圓形的呢？這是因為與其它傳統文明載體一樣，膠片、相紙剪裁而產生的歷史問題。剛有膠片相機的時候，還沒有連續的膠卷，而是單張的膠片。這時膠片是有圓形的，并不完全都是方形的。后來出現連續的膠卷，那就一定是方形的了，沒法做成圓形。再且，在膠片/相紙的銀鹽攝影時代，膠片和相紙都是從大張的材料上剪切下來的。而平面裁切的最合理方式，就是正四邊形。如果剪裁成圓形，就會產生大量的邊角料，也不利于收藏和裝訂。

事實上，如果畫面內容極為重要，遠高于紀錄成本的話，照片也可以是圓形的，最大限度的利用鏡頭拍攝內容。比如宇宙探測或者顯微攝影。只不過在表現到紙面或顯示器上時，又套上了一個矩形框，以方便我們管理和瀏覽。

2、從相機的發展歷史上看，除了一些中畫幅和大畫幅相機，現在的半幅或者全幅的相機，不管是膠片還是數碼，相機傳感器還是鏡頭后卡口，都是長方形的，如果說圓形可能讓考慮到制造成本和版面美觀，為什么在設計之初不把傳感器設計成正方形呢，感覺對鏡頭成像面積也是一種浪費，我個人猜測可能是考慮了黃金分割比例吧，哈哈。

從相關資料了解到，奧斯卡·巴納克曾設計了第一臺35mm相機—徠卡0號相機，用來在電影拍攝時取景并計算曝光。因為是用來服務于電影拍攝的，自然就使用了長方形畫幅。而電影使用長方形畫幅的原因也很簡單，人眼的視覺范圍是橫向寬縱向窄的。對于電影這種動態的藝術，讓畫面符合人眼的注視范圍顯然更好，可以向觀眾傳遞更多信息。畢竟電影院是沒法暫停去看那些邊角的細節的。因為這個決定，24*36mm的2：3畫幅成為了這之后一個世紀最重要的畫幅。當然其他畫幅比例也都努力過。比如120膠卷的相機擁有從6*45到617的不同格式，有正方形的6*6也有超寬比例的6*17，6*4.5和6*7這兩個比2：3更方的比例也占據了一席之地。日本曾經把135底片格式定為24*32的3：4比例以更好符合雜志圖片的需求，但最后還是改成了和徠卡一致的24*36。風靡一時的半格機使用24*17的尺寸將135膠片一張當成兩張拍，這一比例也頗為接近2：3。而APS膠片在制定了APS-C、APS-H、APS-P不同比例（2：3、16：9、3：1）后，在數字時代存活下來的也只有16*24的2：3APS-C。如今主要用于照相的數碼器材，徠卡中畫幅（30*45）、全畫幅、APS-C、1寸便攜機均為2：3，中畫幅（645與4433）、M43、手機使用4：3。在數字時代使用一樣的比例系統更有利于不同像場之間的等效換算，而一個不是太大的長寬比可以保留充足的裁切空間。例如一塊4000*6000的24M像素傳感器，在拍攝16：9畫面時會損失3.75M像素，在拍攝1：1畫面時會損失8M像素。而4：3傳感器在拍攝16：9與1：1比例時損失的像素數是一樣的。一個中庸的比例更加有利于后期裁切，這也就是為什么這兩個比例活了下來。

我個人不是很喜歡2:3，覺得橫看太扁，豎看又太瘦長，特別是在手機上看，還是更接近正方形畫幅會好一些，但是現在數字的相機，基本上就是23和34兩種比例，34大概就是iPhone、M43、中畫幅中的4433等會用到，135和APSC沒有任何一家是使用23以外的比例。拍照的時候，原先人們大多是比較習慣長方形當稍微接近正方形的畫幅的，比如34、45、67，這個比例更接近傳統油畫的比例，看起來比較舒服，包括雜志封面、正經的人像作品，大多都是34-67之間的比例。但是拍視頻和電影，又更加適合16:9到2.3:1的寬幅，而相機（包括膠卷拍攝）是要考慮動態影像的需要的，所以最終23就剛剛好。

至此，相信您對相機的鏡頭為什么都是圓的而傳感器是方的問題會有一定的了解了，謝謝！