一般来说，对摄影而言超过1倍的放大倍率就可以称作为超微距，10倍以上就算是进入显微领域了，但为什么大多数单反镜头顶多就做到1倍，鲜有镜头能做到1倍以上？就以老蛙FF 25mmf/2.8 ULTRA MACRO 2.5-5.0X和V-DX 60mm F2.8 2X MACRO这两颗国产超微距镜头为例来进行解析吧。
老规矩，因为文章有点复杂，关键点已加粗，可酌情摘读。
简化一点来谈，超微距的设计和理解需要解决好几个关键点，有机械结构方面的，也很多有效值会发生变化的规格，比如焦距、视野、光圈等等，它们各自又有很多延伸推论，逐步聊聊吧。
首先是机械结构上，根据透镜公式1/f=1/u+1/v可以变化出以下式子：
在一个固定焦距f的镜头下，像距v与物距u的关系是一条双曲线，当u从无限大逐渐降低时，v的增幅会比较缓，当放大倍率突破1倍，也就是突破u=2f=v时，v的增幅就会开始非常迅速地提升，而v的增加意味着镜组必须往前推，在老蛙的这两颗镜头上均能看到这样的现象：FF 25mmf/2.8 ULTRA MACRO 2.5-5.0X从2.5倍转换为5倍时，内镜筒会足足伸出57mm，而V-DX 60mm F2.8 2X MACRO从无限远往近距离对焦时，内镜筒会在镜身内往前推动。
换言之，当放大倍率超过1倍时，镜头会很明显地前伸，尤其是需要照顾全距离可成像的话难度就更大了，所以老蛙也只做到了2倍，2.5-5倍款就变成了固定放大倍率设计。它俩的区别在于V-DX 60mm F2.8 2X MACRO的放大倍率是无限小到2倍，也就是你可以从无限远处开始对焦，但FF 25mmf/2.8 ULTRA MACRO 2.5-5.0X只能从2.5倍到5倍放大倍率的范围内进行对焦，也就是工作距离仅限于40-45mm，如果要做成全距离对焦，镜头长度会超过200mm而且很难克服暗角问题。
这也就自然代入了下一个疑问：为什么焦距是25mm？用更长的焦段直观上不就能避免暗角问题，而且还能延长工作距离，便于布光了么？事实上根据放大倍率m的公式有：
移项后可以得到：
看出问题了么？如果用长焦距，也就是加大f，随着放大倍率的提升，像距v也会随之高速提升，镜头会越深越远，比如佳能MP-E 65mm 1-5x Macro在5倍放大倍率时长度就轻松超过了200mm，因此越是高放大倍率，焦距越短相对就更容易设计。
根据这个公式顺道也可以纠正一个“常识”：增大放大倍率一定要缩短拍摄距离，也就是传感器和被摄物之间的距离么？当然不一定，传感器与被摄物之间的距离其实就是像距+物距，因此增大像距的同时缩短物距，就能在机身与被摄物都不移动的情况的提升放大倍率，V-DX 60mm F2.8 2X MACRO的1.5倍与2倍放大倍率都是在18.5cm拍摄距离下完成，理由就是如此。
除此之外还有关于有效焦距的问题，对于内对焦或移动前组对焦的镜头来说，我们简单假设是由2片焦距分别是Fa和Fb的镜片组成，两者间的距离是d，那这个复合镜组的整体焦距f就是：
也就是说d缩小，也就是往微距端进行对焦时，f会随之降低，因此当下的微距镜头基本都会有对焦距离越近，有效焦距越短的现象。
但如果你拿一颗微距镜头对准无限远处，再手动把对焦点往近距离旋转，这时候你会发现取景范围实质上是变窄了，不是焦距会变短么？为什么视角反倒变窄了？参考下面这张简单凸透镜的示意图：
焦距f、像距v、传感器对角线半长d，红色线对应的镜片位置为对焦于无限远处时，其对应的θ就是视角的一半，tan(θ)=d/f，全视角就是：
当往微距端对焦移动时，镜组前移，黑色虚线代表了当下视角变化，此时的tan(φ)=d/v，tan(φ)小于tan(θ)，φ小于θ，而且直观上也不难发现视角变小了，其实这也就是比较知名的“呼吸效应”。但需要注意的是，当代微距镜头在仅移动前组甚至内对焦的情况下可以有效抑制视角变化的幅度，对于上面这个情形来说的解决方案就是在对焦过程中缩小镜组的焦距，补偿视场角，实现像面的像高不发生变化，很多电影镜头会采用这样的设计，但对于民用镜头来说，呼吸效应依然是大量存在的，所以才会有“焦距变短，视野反倒变窄”这种特殊情况。
为了让会往外伸出的镜组不会造成整体重心偏移的问题，所以FF 25mmf/2.8 ULTRA MACRO 2.5-5.0X、佳能MP-E 65mm 1-5x Macro等超微距镜头的内镜组基本都是前小后大式设计（同样的逻辑，可以做成前后大小一致但成像圈更小的镜头，应用于更小的画幅），所以它们的孔径光阑（也就是光圈）都非常靠前，出瞳也自然更靠前。虽然对于薄透镜来说出瞳入瞳是相同位置，但实际镜头并不会是如此，而且出瞳入瞳存在一个比值，也就是出瞳孔径/入瞳孔经，对称结构镜头的出瞳入瞳比是1，一般而言，与法兰距接近的焦距镜头出瞳入瞳比大于等于1，长焦镜头小于1（出瞳小于入瞳，从镜头尾部看比从镜头前面看光阑孔更小），广角镜头大于1，设出瞳入瞳比为p，那么与有效光圈Fe、镜头光圈Fl、放大倍率m之间的关系就是：
虽然对于内对焦或移动前组对焦的镜头在对焦时入瞳出瞳位置与大小都可能会随之改变，所以这个式子并不能用于精确计算，但至少可以看出一个趋势：m/p始终会是一个正数，因此随着放大倍率的增加，有效光圈始终是在变小的，除此之外，有效光圈还可以通过像距/入瞳孔径来算出。但注意！有效光圈影响的仅仅是抵达传感器的光辐射量，也就是只会影响快门速度（也就自然会影响到信噪比、动态范围，当然也可以通过提高ISO来补偿），但不会对景深造成影响。
换言之，放大倍率越高的镜头，在拍摄时就需要更强的照明、读取噪声更低的机身以及稳定的脚架和微距滑轨云台，下面是5倍、2.5倍（来自FF 25mmf/2.8 ULTRA MACRO 2.5-5.0X）和2倍、1.5倍、1倍（来自V-DX 60mm F2.8 2X MACRO）放大倍率拍摄同一物体的样张：
光圈均为F8，ISO 6400，可以看到，随着放大倍率的增大，快门速度也会随之放缓，这就是有效光圈的影响。可以看到5倍与1倍之间，像边长已经是对应物边长的5倍，假设被摄物是一个正方体，那意味着该视角下像方面积是物体投射面积的25倍，所以一颗37.5mm X 37.5mm的i7 8700K在FF 25mmf/2.8 ULTRA MACRO 2.5-5.0X镜头下的像尺寸为187.5 X 187.5mm，在V-DX 60mm F2.8 2X MACRO镜头下则是75mm X 75mm。
接下来聊聊这两颗镜头，FF 25mmf/2.8 ULTRA MACRO 2.5-5.0X成像圈可以完全覆盖全画幅传感器，作为金属镜身镜头，它的体积比想象中小巧不少，直径最大的位置就是卡口位置，收拢的情况下长度82mm，重400克，这个规格比佳能原厂MP-E 65mm 1-5x Macro要小不少，而且5倍放大时长度只有后者的一半出头，搭配1DX2看起来很好玩……
机械控制光圈环在最前端，F2.8-F16可用，考虑到有效光圈的问题，我一般用F8/F5.6，可用通过改变取景角度来尽量规避长纵深，从而让被摄物更大程度处于景深内。通过逆时针拧对焦环来让内镜筒伸出，增加放大倍率，总体来说操作起来是比较方便的。
画质表现很不错，至少在3000万级带低通的传感器上看也是相当不错的，像场比较平，没有明显的场曲，微距主题下也几乎不会受色差的影响，焦内也很实（前提是一定要准确上焦）。常言道“物距无弱旅”，从技术的角度来看，微距镜头大多光学传递函数都比较高，再加上对焦距离近，哪怕角分辨率设计不是很高，但也因为物距近、相邻物点之间的间距大，所以更能清晰分辨物体细节，这就跟把书拿近一点看得更清楚是类似的道理，但微距的拍摄准备过程有时候甚至会比拍摄本身的复杂度还要高，有耐心是一个大前提。
V-DX 60mm F2.8 2X MACRO同样是金属材质打造，本身是APS-C画幅镜头，不过设计为可用于全画幅相机，如果把它当做微距镜头使用时不会有影响，可以完整覆盖全画幅传感器，但往远处对焦时会出现比较明显的暗角：
为什么同一颗镜头只是改变对焦位置就会产生这个问题？事实上单纯看镜头而不看视场光阑的话，它的像场（又叫成像圈）是会随对焦距离和光圈的变化而变化的，如果玩过一些大画幅老镜头会知道，部分镜头像场或视角会随收缩光圈而变大，而从对焦位置以薄凸透镜来看有下图理论关系（佛系画图，不是特别精准，理解即可）：
最左侧的蓝色长竖线为被摄物，两条经过镜头中心的黑色细线是这颗镜头的像场边界，也就是说：像场圆周与透镜中心决定了一个正圆锥。当镜头对焦在无限远处时，v=f，此时的像就在焦点处，也即半径为r的蓝色短竖线。但当它的对焦距离拉近时，v增大而u减小，像面来到了最右侧的黑色长竖线位置，这时候可以看到放大倍率已经超过了1，f/r=v/R，R=(v/f)r，显然这个差异会随着微距倍率的增大而增大，在无穷远处对焦会产生一颗镜头最小的成像圈，而V-DX 60mm F2.8 2X MACRO这种2倍放大镜头在最大放大倍率时有v=2u=3f，所以有R=3r，像场面积相比无限远处时直接增大了9倍。注：这是理论算法，实际会有差距，但完整覆盖全画幅并没有问题。
V-DX 60mm F2.8 2X MACRO本身的操作是很方便的，不过镜头前开孔是开放式设计，需要加一片62mm滤镜才能变相地实现“内对焦”，因为它可以兼顾无限远处对焦，因此在像差校正上需要做的工作相对比较多，难度并不小，其中畸变校正就是需要加强的一个方面，拍摄规则排列的CPU陶瓷贴片电容时就很容易看出明显的枕形畸变，因为缺乏机内校正文件，所以必须要后期手动拉，稍稍有点麻烦。
单论使用便利性，V-DX 60mm F2.8 2X MACRO的优势比较明显，毕竟倍率相对不那么变态，对光线条件、机身性能的要求相对没那么高，也能很快速地进入到拍摄状态，准备工作更简单，加之价格相对也比较便宜，因此它的适用面无疑要更广一些。
老蛙这个品牌有意思的地方就是擅长在特种领域找到独特的玩法，单就单反镜头，就有零畸变广角12mm F2.8 Zero-D、前端防水的探入式广角微距FF 24mm F14 2X Macro Probe、广角微距移轴15mmF4.0 MACRO 1：1等等相当有特色的产品，但就微距来说就玩了不少花样，与其在超大光圈镜头上做噱头，不如抓住摄影玩家好奇心来做出独到性，就是老蛙的品牌调性。
当然，在做工和装配细节上还是稍稍欠缺一点，比较明显可以看到内部点胶的痕迹，金属镜身在磕碰后会相对容易掉漆……但瑕不掩瑜，作为国产镜头近年来崛起得比较迅速的品牌，老蛙在国际上也有着比较多的拥簇，这种模式很聪明，对整个行业来说也是好事，希望能再接再厉，做出更多好玩好用的新产品来。
下期应该会做佳能RF 24-105mm F4L IS的套机镜头测试，还是老规矩，有兴趣的可以来留言区，谢谢各位大佬的支持。
最后放两张5倍样张，微观世界其实有时候看起来还挺恶趣味的……
猜猜这是啥？
篮球打气枪的针孔头，大家可以按画幅约莫算算它的物理直径是多少？
再猜猜这个看起来有点恶心的东西是啥？作为重庆人没想到我几乎天天都在吃的这玩意儿居然长这样……
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