为什么有人愿意从零开始自制镜头？
在工业化镜头高度成熟的今天，仍有一群发烧友坚持手工打磨镜片、3D打印镜筒，只为获得**独一无二的焦外、复古色散与可玩性**。自制镜头不仅能控制成本，还能在过程中理解光学原理，甚至创造出官方产品无法提供的成像风格。
自制镜头前必须搞懂的三个光学概念
1. 焦距与视角的关系
焦距越短，视角越广；焦距越长，压缩感越强。自制时若使用单片透镜，焦距≈曲率半径÷(折射率−1)。**想拍人文？选35 mm等效；想玩虚化？直奔85 mm以上。**
2. 光圈不是简单开孔
光圈叶片数量决定焦外光斑形状。自制可用激光切割薄钢片做Waterhouse插片，**孔径=焦距÷F值**，记得边缘倒角避免衍射毛刺。
3. 像差与取舍
球差让中心锐边缘糊，色差让高光紫边。单片镜无法同时消除，**但刻意保留像差可营造LOMO风格**。若想改善，可追加一片消色差胶合镜。
自制镜头需要哪些材料？
- 光学玻璃：推荐从Edmund Optics或 surplus shed 购买直径25 mm—50 mm的BK7或F2玻璃，单价10—30美元。
- 镜筒：3D打印PETG或铝合金CNC，螺纹规格选M42×1便于转接。
- 光圈片：0.1 mm不锈钢箔，激光切割或蚀刻。
- 消光漆：Krylon Ultra Flat Black，抑制内壁反光。
- 调焦机构：拆机 helicoid 14-17 mm，淘宝价约50元。
从零开始：DIY 50 mm F1.8 手动镜头全流程
步骤1：计算与仿真
使用WinLens3D输入玻璃参数，单片设计先选折射率1.62、曲率半径38 mm，**软件会给出球差曲线**。若边缘MTF低于0.3，可改为双高斯或天塞结构。
步骤2：加工镜片
没有抛光机？用320—2000目砂纸湿磨，再用氧化铈抛光。中心厚度误差控制在±0.05 mm，否则焦点漂移。**抛光后别用手直接摸，留下油脂会导致镀膜失败。**
步骤3：镀膜还是留裸玻璃？
单层MgF₂增透膜可提升透光率4%，但家用真空镀膜机价格上万。预算有限可直接使用，逆光时鬼影反而成特色。
步骤4：组装与调校
先装镜片再装光圈，顺序反了会进灰。调焦环行程需覆盖最近对焦0.45 m到无穷远，**用游标卡尺量法兰距，误差超过0.02 mm就会跑焦**。
常见问题快问快答
Q1：手机也能自制镜头吗？
可以。用M12螺纹小透镜+3D打印支架，固定在手机壳上即可。焦距12 mm时最近对焦距离约5 cm，**拍微距比原厂镜头更锐**。
Q2：如何避免画面边缘暗角？
增大成像圈或缩小光圈。若使用APS-C画幅，镜片直径≥焦距×0.8即可覆盖。
Q3：自制镜头能自动对焦吗？
理论上可行，但需步进电机+编码器+相位检测模块，成本远超镜头本身。**手动对焦才是DIY灵魂所在**。
进阶玩法：让镜头拥有独特性格
1. 移轴效果
在镜筒与卡口之间加一层可倾斜3D打印件，**上下偏移5 mm即可获得小人国模型感**。
2. 内置滤镜
把星光滤镜蚀刻在光圈片上，F2.8时呈十字光芒，收至F5.6后消失，实现可变特效。
3. 可换玻璃系统
设计卡扣式镜组，30秒即可从柔焦人像镜切换成锐利风光镜，**一片机身多颗镜头**。
成本与收益：一次DIY的真实账本
| 项目 | 单价(元) | 数量 | 小计 |
|---|---|---|---|
| BK7玻璃Φ40 mm | 80 | 2片 | 160 |
| 铝合金CNC镜筒 | 120 | 1套 | 120 |
| 拆机helicoid | 50 | 1个 | 50 |
| 激光切割光圈片 | 30 | 5片 | 30 |
| 消光漆、胶水、螺丝 | 40 | 若干 | 40 |
| 总计 | 400 | ||
400元即可获得一支成像风格独特、全金属手感扎实的50 mm F1.8镜头，**同规格原厂自动头价格至少翻五倍**。
把失败也当作作品：我的第一支漏光镜头
第一次组装时忘了给镜筒内壁消光，逆光拍摄出现一圈梦幻光晕。原本想返工，发到摄影论坛却意外收获高赞。**缺陷反而成为签名式风格**，后来干脆保留，并在镜筒刻上“Light Leak Edition 01”。
下一步：加入计算摄影元素
在镜尾嵌入一块树莓派Zero+HQ Camera传感器，实时记录镜头像差数据，再用Python脚本做后期反卷积，**可把单片镜的MTF提升30%**。硬件成本再增200元，却能让老玻璃焕发新生。
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