我首帖已经说了，光圈依然可以采用圆形，但是就算光圈是完美的圆形焦外光斑也肯定不是圆形了，估计会是矩形而且焦外二线性严重，如果考虑到镜筒内的反光弄不好还会出现电影变形镜头的效果，而且是水平和竖直方向上分别出现被拉长的眩光（所以方形镜头对镜筒内消光处理的要求可能也比圆形镜头更高）。

方镜头的成像圈理论上就是方的，因为里面的每片镜片都相当于把左右和上下多余出来的相场裁切掉了，理想形况下（不考虑散射和衍射的话）所有平行于镜头光轴射入的光线只可能要么落在传感器上，要么就因在某一镜片前被遮挡而无法照射到传感器。随着对焦距离的不同，也有焦外光线可能照射到传感器以外的范围，但这不并是成像圈的定义。要想体验方形镜头的实际效果只用黑胶布贴上前镜片是不够的，必须把镜头拆开，把里面的每一片镜片都贴上，然后再组装回来。

原来楼主把镜头成像想象成通风管道了……

然后大圆筒变大金字塔？？
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小孔成像原理都被忘记了。。。！
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该补习的是你

硅虫这回露怯啦。 按你这逻辑，镜头的每个镜片都应该严格等于后面CMOS的大小    实际上呢？  

落在传感器上的光子数量是一样的，圆形镜头多出来的通光面积全都浪费在了传感器以外的区域上，所以方形镜头就是比圆形镜头的空间利用率更高。

岂止材料应力，相关模夹具加工难度太大了。

方形拿着多别扭
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在数码相机从傻大黑粗逐渐向小巧轻便进化的过程中，镜头的体积和重量一直是给轻量化拖后腿的首要因素。虽然有新材料和衍射光学等技术的应用，但是小机身加大炮筒头重脚轻的现象始终难以避免。这里面的一大原因是传统的圆形镜头（圆形镜片+圆柱形镜筒）其实是对空间和质量利用效率最低的一种设计。

用小学数学就可以证明，在保证相场能够覆盖相同大小的传感器的情形下（假定传感器为矩形），如果把圆形镜头改为矩形（矩形镜片+四棱柱形镜筒），镜头的重量和体积都将得以显著缩减。缩减的原因主要来源于两方面，一是镜片面积的缩减，二是镜筒用料的减少（如下图所示）。假定原来的圆形镜片的半经为1，那么把它切成长宽比为x（和传感器相同）的矩形后，那么镜片的面积相比原来的3.14就只有4*x/(x^2+1)，周围镜筒的周长相比原来的6.28也只有4*(x+1)/sqrt(x^2+1)。两个函数均在x=1时为最大，也就是说矩形镜头在长宽比为1（即正方形）时体积和重量最大，但是即使这样也依然显著优于圆形镜头。而当矩形镜头的长宽比不为1时，实际对空间和质量的利用效率还会更高，长宽比越大则体积和重量越小。总之就是圆形镜头不如正方形镜头轻便，正方形镜头不如4:3画幅的矩形镜头轻便，4:3不如3:2，3:2又不如16:9，依此类推。

所以从理论上来讲，如果要追求镜头的极致轻量化，那么把圆形镜头切成矩形就是不可避免的选择。在现有的技术条件下（不考虑薄膜镜头或者液态镜头等等黑科技），这恐怕是能给镜头的体积和重量带来的最大的一次缩减，而且镜片数量越多、镜筒长度越长的镜头受益越多。但是这样做也会带来几个问题：
1. 矩形镜头上无法安装传统圆形镜头那样的变焦和对焦环。对焦和变焦机构本身倒不是问题（比如可以通过线性马达解决），只是传统变焦环和对焦环的操控手感无法复制，使用者很可能只能通过拨杆或者拨轮一类的装置来操纵电动变焦和对焦（类似如今专业广播领域所用的箱式镜头的操作）。
2. 焦外光斑不再是圆形，而是会变成和镜片形状一样的矩形。这个对于很多对焦外虚化有要求的日常摄影者来说无疑是致命的（无论是大光圈拍人像还是打鸟），而且原理上无解。就算矩形镜头的光圈是圆的，它拍出来的焦外光斑也依然不会是圆的。这恐怕是矩形镜头相较于圆形镜头最关键的一个差异。
3. 矩形镜头的生产成本很可能高于圆形镜头。首先，如果沿用现有的镜片研磨工艺，那么矩形镜片的用料和圆形镜片其实是一样的，只不过是后期把打磨好的圆形镜片再切成矩形。但是由于矩形镜片对切割和装配工艺肯定都有很高的要求，这样成本自然就比圆形镜片更高。再有就是镜筒部分，如果镜筒是金属材质，那么每一段矩形镜筒的制造成本也应该会比圆形镜筒更高（因为不能直接在金属管子的基础上旋转加工，而必须对一整块金属进行数控切削）。如果镜筒材质是塑料的话则应该区别不大。

综合以上所有优缺点来看，矩形镜头可能并不适合用来取代普通摄影爱好者手上的可换镜头。但是对于对重量和体积都有严苛要求、对焦外虚化没什么要求的场景来说，我认为矩形镜头就存在取代传统圆形镜头的巨大潜力，尤其是航空航天和无人机等方面的应用。

以下内容由 siliconworm 于 2019-7-12 06:14 补充
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