由于歷史遺留下來的翻譯缺陷，我們進入這篇文章前先界定一下文中所說的“鏡頭”是指照相用的光學鏡頭 (photographic lense)，而非電影畫面語言中的最小單位“鏡頭”(shot)。
從二十多年前電腦應用首先進入視頻后期制作領域，先后有 PhotoShop、 AfterEffects等軟件的出現到各種非線編剪系統，在電視、錄像業界引起革命，十五年前，隨著第一部能拍攝每秒24幀標準電影幀率的高清攝錄機出現 (盧卡斯用以拍攝星球大戰第二集的 Sony HDW-F900)，這一波數碼革命蔓延至影視行業的前期拍攝、采集領域。期間，IT 為基礎的數碼科技逐步過渡、代替影視生產線上的所有流程。時至今日，基本上已經完成了整個數碼革命，2013年影視制作正式結束以膠片、機械為基礎的“古典時期”(筆者自定義)，進入了新千禧的全數碼時代。
百年不變的光學成像原理
可是，電影語言并沒隨著科技革命而發生相應的重大發展，但這是一個獨立課題留待日后再研究。本文關注的是在整個影視工業科技相關的領域中，電影攝影用的光學鏡頭也沒有得到數碼科技的重大裨益，不像Motion Capture（動態捕捉）或者Holographic Imaging（全息成像） 等新科技，光學成像的原理一百多年來也沒有什么改變。
Panavision的變形寬銀幕鏡頭自從上個世紀五十年代出現，雄霸武林至今還沒有真正的對手，體積巨大也是其招牌特色之一
在電影的萌芽時代，攝影機的光學鏡頭基本上取材于平面照相機，這些鏡頭的設計原理沿用多年，從上個世紀三十年代前后，著名鏡頭生產商如德國的蔡司 (Zeiss) 和英國的庫克 (Cooke) 的光學設計基本上奠定了現代攝影鏡頭的方程式，后來有法國廠家安琴 (Angenieux) 也為電影變焦鏡頭設計作出重大貢獻。五十年代崛起，六十年代在影壇舉足輕重的潘納維新 (Panavision) 成為變形寬銀幕 (Cinemascope) 和70mm 大畫幅電影的權威。電影攝影光學歷史中，日本和歐洲的其他廠家似乎不太成氣候，以主流商業電影為例，除了一些美國廠家的產品外，庫克的鏡頭從二十年代到六、七十年代獨領風騷，蔡司光學成為過去四、五十年來電影拍攝的主力部隊，透過它們成像的大、小影片數目無法估算。
英國名牌庫克 Series II & III電影鏡頭二十世紀二、三十年代設計，沿用到七十年代，拍攝過無數畫面極盡華美的黑白、彩色大片，使無數明星顛倒眾生，體積比M43鏡頭還要小，一套六個放在一個手提箱子內還很松動，近年由于數碼攝影機清晰度“過高”，為了美化畫中人，這套“老鏡頭”又從新成為一眾攝影師爭逐的對象
鏡頭改良但無革命
IT科技應用在鏡頭生產方面大多停留于設計層面，把光學缺點完善化，譬如在提高分辨率，控制變形，降低光譜畸變 (紫邊)，改善跟焦時的“呼吸”現象等方面，尤其在變焦鏡頭的設計時省卻了大量人力和時間。毫無疑問，光學鏡頭原理、方程式沒有重大改變的前提下，鏡頭的光學質量在不斷提升，鏡頭產品一代比一代銳利，高反差 (發燒友口中的通透度)，各種畸變降低了，極端焦段 (廣角、長焦) 的光孔加大了，變焦鏡頭 (zoom lens) 受惠更大，焦段延伸了 (變焦倍數提高了)，光孔加大了，解像力直逼定焦鏡頭，配合著高感光度的膠片或者傳感器 (ISO500-1,000)，足以應付大部分的拍攝場景，的確有“一鏡走天涯”的可能性，但由于上述幾項科技進步，變焦鏡頭越發變得巨大和沉重，也由于變焦鏡頭在同一鏡頭內 (within a shot) 可以改變焦段的特性，攝影師們往往忍不住手透過輕微變焦微調構圖，這些因素改變了七十年代新浪潮導演所建立的運用定焦鏡頭、手持攝影機、多采用現場光拍攝的美學特質。
但大部分光學產品的改良并沒有達到革命性的成果，沒有從根本上改變光學鏡頭的功能和特質，今天影視界應用的光學鏡頭原理、結構和性能都跟五十年前的產品沒有本質上的差異，跟其他影視生產的工序相比，唯一把IT科技引進來的只有極為局限的Cooke /i設計，固定了某些鏡頭與某些攝影機身匹配，得到有限的 Metadata （元數據）傳輸記錄而已，相比隨意一部數碼單反，十多年前就能輕易地、低成本地記錄拍攝攝影用鏡頭的焦段、距離、光孔大小，這種 /i鏡頭有點勞民傷財，小題大做。
筆者認為電影攝影科技中最落后的一環可以說是鏡頭的遙控系統，內置馬達的變焦鏡頭才剛剛推出，絕大部分遙控跟焦、光控和變焦還依賴挨個安裝外置馬達，逐項調校刻度，接駁電源，某些老款的設備更停留在每次換鏡頭都要重新調整的落后階段，未來的思路應該按著照相機鏡頭遙控方式設計。
電影光學鏡頭另外一種可笑的科技滯后是遙控焦段、距離和光孔改變的方法和工具。到了二十一世紀的今天，我們還依賴極為昂貴，每次麻煩裝卸、調教的所謂 FIZ (Focus, Iris and Zoom) 系統，逐一安裝馬達機械地帶動鏡頭上的齒輪轉動，達到跟焦、變焦和調整光孔的效果。君不見四十年前電視攝錄機用的變焦鏡頭已經自帶多個馬達，機身可以遙控變焦和調節光孔嗎？還有兼備自動曝光功能呢！有沒有注意到二十五年前單反照相機、鏡頭已經有自動對焦的能力呢？今天用個手機就能遙控距離和光孔了，這不都是超低成本、極端普及的民用科技嗎？為什么就不能帶進我們的電影世界呢？
嬌小輕便的阿萊IIc型攝影機和蔡司標準光孔定焦鏡頭把電影巨匠庫布里克的視野解放出來，讓他的雄奇幻想得以實現。
事實上，富士和佳能這兩家生產電視變焦鏡頭傳統悠久的公司終于打通了影視之間的經脈，駕輕就熟地把電視鏡頭技術和功能移植到新一代的“4K電影變焦鏡頭”上，RED和佳能公司也把照相機用的自動對焦系統過渡到它們的視頻攝影機上面，使用iPad 點擊畫面某個位置自動對焦、跟焦的操作也開了個頭，證明它的可能性，當然和實際應用還有一段距離。電視攝像機鏡頭的伺服馬達 (servo motor) 早就能做到勻加速、勻減速，按人手的壓力大小精確地控制變焦方向與速度，收放自如。但要做到有實際意義的自動對焦、跟焦和像人手控制傳統電影鏡頭那樣的無階段的光孔變化，廠家還要重新配用更精密的馬達，鏡頭的轉環加大，方便放入更精準、細密的刻度，達至微調的功能，再加上WiFi或藍牙聯網，在手機或平板電腦上監視畫面，可以對FIZ (焦段、光孔、距離) 進行實時調整。從現有的科技估計，這點改良要求應該沒有什么難度，問題只在于廠家們覺得這個市場是否有足夠生意讓他們回收開發成本并獲得利潤而已。
加大鏡筒除了可以讓對焦環有更多空間刻上精密的距離外，還有其他好處嗎？
粗大沉重為那端
近年還有一樣鏡頭設計的趨勢令人覺得莫名其妙，就是把鏡筒弄得又粗大又沉重，尤其是定焦鏡頭，從二十世紀五十年代到八十年代，我們見過某些特定焦距和最大光孔鏡頭的大小，并用來成功地拍攝無數漂亮的畫面，感動億萬觀眾的心靈，有必要把它們造成無比巨大和沉重，完全與手持拍攝，移動攝影，用小飛機航拍等攝影風格背道而馳嗎？無可否認，要改善某些光學質量，進行某種鏡頭設計 (例如telemetric 方程式)；要增加最大光孔，玻璃的面積自然要加大，鏡筒加長，新一代的鏡頭設計的確把畫質大幅提高，但并沒有為常用的中間焦段鏡頭帶來更大的光孔 (相對于八十年代的產品)。筆者個人看，新一代的巨大鏡筒設計最重要的功能只有兩個，一是為了隱藏低端非鏡內對焦 (internal focus) 鏡頭的明顯缺陷，把鏡筒弄大弄長，可以把鏡頭本身調焦時引起的鏡身伸縮收藏起來，讓人有一個虛假的印象以為這是一支前鏡框不會轉動、鏡身不會伸縮的鏡內對焦 (IF) 鏡頭。當然，這種“騙人”的鏡筒設計只針對改裝一些現成的照相機鏡頭，以廉價取勝，畢竟不是電影光學鏡頭的主流，影響不大。
曾幾何時，電影攝影機與鏡頭的體積比例是這樣的。
大品牌廠家設計巨大鏡筒的真正原因是為了方便把距離的刻度細分，讓跟焦員能按著主體細微的距離變化而作出適當的調整，也因為鏡筒圓周加大，讓微小的距離變化，能在鏡筒上有足夠的空間移動。但是，過去一百年跟焦員們用細小鏡頭拍攝，焦點依然準確，難道這十幾年來我們的工藝倒退了嗎？必須承認，從膠片過渡到高清，再從高清過渡到4K，隨著畫面清晰度增加，景深的容忍范圍收窄，對焦點的準確度要求有所提升，我們在產品的設計上給與跟焦員的工作提供方便實在無可厚非。但為了他們的工作方便就把鏡頭重量和體積加大兩三倍，對所有承托設備提高要求，降低攝影機的靈活性，增加掌機員的體能負擔，嚴重妨礙運動拍攝值得嗎？廠家還有一個把鏡筒弄大的原因是為了遷就廣角鏡頭較大的前鏡片但同時保持全套鏡頭的前框直徑統一，甚至與高倍變焦鏡頭匹配，方便使用同一套遮光斗、濾光片承載系統，設計的原意可嘉，但付出的代價就太大了。這兩年萊卡 (Leica) 公司全新設計的兩套電影專用鏡頭，T2光孔的 Summicron-C和T1.4光孔的Summilux-C給筆者的觀點有力的支持。這兩套超級昂貴的電影鏡頭新經典前端直徑全部統一為95mm，鏡身長度為101mm和142mm，重量分別為1.2和1.6公斤左右。八十年代流行，小巧精致的蔡司Superspeed T1.3系列就更不用說了，證明大光孔高端的電影鏡頭并不需要造成直徑114mm，長180mm，重3公斤這種龐然大物。
一套T1.3光孔的蔡司Super Speed定焦鏡頭前沿口徑80mm，八、九十年代在全球拍攝電影不計其數，為什么今天的T1.4定焦鏡頭要弄到直徑110mm或以上，三、四倍的體積和重量呢？
萊卡逆流而上，推出光學質量極品級的T1.4 Summilux-C電影鏡頭系列，前沿口徑回歸到合理的95mm，重量只有庫克和蔡司同級產品的一半不到，見證筆者的觀點有名牌廠家認同。
工藝倒退？
說到跟焦的工藝問題，筆者想指出近年一個由于科技設備的發展而導致的倒退現象。在膠片攝影的頭70年，錄像系統并不存在。哪怕到了有video assist 監視設備的八十年代，從經濟效益上說，攝影助理沒有使用監視器的余裕。從科技水平來說，當時的監視器也不能提供一個清晰的畫面讓跟焦員作為對焦的參考，跟焦員一百年來都是預先量好主體活動范圍的不同距離，在畫外加入參考物 (例如地上畫標記等)，憑著經驗和視覺判斷，把焦點按著劇情的合理性，導演、攝影指導的特定要求，按一定節奏調整。絕大部分時間，跟焦的目標是焦點落在主體演員臉上，并與他們的運動同步，讓觀眾不察覺這個調整的動作。這個調焦方式背后的理念其實就是古典主義電影制作原則的一部分，目的是讓觀眾沉浸在一個電影創作者布置好的幻想世界里，全心全意地吸收導演提供的故事、場景和人物，不要從夢境中跳出來，不要意識到“電影敘事”的存在 (背后有人在拍電影、講故事這一事實)。
畫面精美的小監視器改變了跟焦助理的工作習慣，加上監視器畫面有延遲的特點，焦點往往未能與演員動作同步，在一個人單打獨斗（掌機人自己跟焦）的微電影拍攝中最為普遍，形成一種帶有MV色彩的“遲來的焦點”視覺效果，在“古典電影”時代是一種不能接受的失誤。
但是，到了十多年前，電影工業引進了高清設備，攝影助理們都有一個清晰的監視器畫面幫助其工作，跟焦的工藝相對松懈，往往忽略憑經驗和視覺判斷，同步跟焦的重要性，而是過分依賴觀看監視器上的畫面，檢查焦點是否對上，等到發現焦點有偏差時馬上看著屏幕補救。加上近年以數碼單反相機為基礎，低成本制作的微電影多數由一人包辦掌機、跟焦工作，“看著畫面調焦”的情況更為嚴重，往往有“遲來的焦點”效果 (演員移動時焦點有點虛，人站定了之后焦點才跟上去的怪現象)。恰好觀眾也受了二、三十年音樂錄像 (MV) 的洗禮，焦點可以隨意浮動，見怪不怪，觀眾也就習以為常了。這種工作流程的變化 (或者說工藝的缺陷) 產生異樣的畫面效果，改變了傳統電影的敘事方法，顯出跟焦人員的工藝退步，雖然有點無奈，但想到歷史上科技進步不斷地改變了我們的審美觀，這一跟焦時間的改變大抵無可厚非，也可以算是二十一世紀影視作品的特色之一吧。
值得關注的新技術
基于物理原理的局限，光學鏡頭設計短期之內不會有革命性的突破，但有兩項相關的科技值得我們注意。首先是由馬來西亞華人 Yi-Ren Ng創立的 Lytro 公司 (www.lytro.com) 研發的數碼光場攝影術 (Digital Light Field Photography)，可以先拍照，后選擇焦點平面所在，其顛覆性的意義可謂驚人。雖然目前只能在平面照相方面進行嘗試，但潛在的可能性和對影視制作的影響也許會相當深遠，但由于本期文章篇幅所限，加上這項科技距離視頻拍攝的實際應用階段還十分遙遠，所以不在此作深入研究了。另一項已經接近生產階段的自動跟焦科技由Andra公司 (http://andra.com/) 研發、銷售，結合motion capture 技術與遙控跟焦設備，達至高速自動跟焦效果，觀其演示片段，反應時間和準確度幾近可用水平，相信到量產的時候功能將會更進一步提升，就像科技進步威脅了不同行業、不同工種人員的專業地位一樣，Andra系統成熟后，跟焦員的重要性會否受到沖擊呢？