Những người am hiểu kỹ thuật nhiếp ảnh đều biết tiêu cự là một trong những đặc tính quan trọng nhất của bất kỳ ống kính nào. Một ống kính có tiêu cự trung bình (normal) hay tiêu chuẩn
(standard) sẽ có độ dài tiêu cự xấp xỉ bằng độ dài đường chéo của cỡ phim dùng cho loại máy ảnh tương đương. Với các loại máy ảnh chụp phim 35mm thì tiêu cự ống kính tiêu chuẩn thường trong khoảng 45-55mm, với máy ảnh chụp phim 6x6cm thì tiêu cự ống kính tiêu chuẩn sẽ là 80mm, vv... Vậy đâu là tiêu cự tiêu chuẩn của máy ảnh kỹ thuật số?
Vì máy ảnh kỹ thuật số không dùng phim mà dùng bộ cảm biến để ghi nhận hình ảnh, cho nên tiêu cự ống kính tiêu chuẩn của máy ảnh số là tiêu cự có độ dài tương đương với độ dài đường chéo của bộ cảm biến. Nhưng nếu căn cứ theo đó thì ta sẽ thấy tiêu cự của các ống kính máy ảnh số hết sức... lộn xộn vì kích thước của bộ cảm biến máy ảnh số chưa được... tiêu chuẩn hóa. Những máy ảnh số rẻ tiền có độ phân giải không cao thì kích thước của bộ cảm biến hình ảnh trên các máy này rất nhỏ. Còn với các máy ảnh số loại chuyên nghiệp kiểu SLR như các máy D1 của Nikon hay EOS D2000 hay D30 của Canon thì bộ cảm biến hình ảnh của các máy này lớn hơn nhiều nhưng vẫn không lớn bằng kích thước của một tấm phim 35mm.
Dưới đây là bảng so sánh tiêu cự ống kính tiêu chuẩn của vài loại máy ảnh kỹ thuật số, so với máy ảnh chụp phim 35mm:
Bộ cảm biến Rộng (mm) Cao (mm) Đường chéo (mm) Tiêu cự tiêu chuẩn
Phim 35mm 36 24 43 50mm Nikon D1 23.7 15.6 25 28mm 2/3 inch sensor (máy ảnh số hạng trung) 8.8 6.6 11 13mm ½ inch sensor (máy ảnh số rẻ tiền) 6.4 4.8 8 10mm 1/3 inch sensor (máy ảnh số rẻ tiền) 4.8 3.6 6 7mm Ống kính đa tiêu cự
Ống kính đa tiêu cự hay ống kính zoom cho phép ta thay đổi tiêu cự nhanh chóng bất cứ lúc nào cần thiết. Giới hạn tiêu cự của một ống kính zoom trên máy ảnh kỹ thuật số thường được biểu thị bằng cấp độ phóng đại, ví dụ 3X. Một ống kính zoom 3X sẽ phóng đại hay thu nhỏ chủ đề trong hình ảnh 3 lần khi chụp ở tiêu cự lớn nhất hay nhỏ nhất của ống kính ấy. Một ống kính zoom 70- 210mm hay 35-105mm trên máy ảnh SLR chụp phim 35mm chính là một ống kính zoom 3X, vì 210:70 = 105:35 = 3.
Kiểu máy ảnh số Digital Mavica 91 của hãng Sony có ống kính zoom với cấp độ phóng đại 14X. Nhưng đó là độ phóng đại quang học hay độ phóng đại kỹ thuật số?
Những kiểu máy ảnh số loại trung bình thường gắn liền với một ống kính zoom. Có 2 khái niệm về zoom đối với máy ảnh kỹ thuật số: zoom quang học (optical zoom) và zoom kỹ thuật số (digital zoom). Ống kính zoom quang học thật sự thay đổi hình ảnh mà bề mặt bộ cảm biến ghi nhận được. Mỗi pixel trong hình ảnh đều chứa đựng những dữ liệu đặc thù khác biệt do đó hình ảnh cuối cùng luôn sắc nét. Còn ống kính zoom kỹ thuật số chỉ là một trò ảo thuật: máy ảnh chỉ ghi nhận một phần trung tâm của hình ảnh phủ trên bề mặt bộ cảm biến và chỉ lưu vào đĩa (giữ nguyên kích thước hay khuếch đại) một phần hình ảnh ấy. Ảnh chụp với lối này không bao giờ sắc nét và có chất lượng cao như với zoom quang học. Thực tế, ta chẳng hề cần tới tính năng zoom kỹ thuật số, bởi vì ta có thể tạo ra hiệu quả tương tự bằng cách dùng một chương trình xử lý ảnh (như Photoshop) để cúp cắt và phóng đại một phần nào đó của hình ảnh..
Ống kính thay đổi
Chỉ có các máy ảnh kỹ thuật số hạng chuyên nghiệp đắt tiền, dựa trên thiết kế của các kiểu máy SLR chuyên nghiệp của Canon, Nikon, Minolta... mới có thể dùng ống kính thay đổi. Những máy ảnh số kiểu này sẽ tận dụng được các ống kính nổi tiếng chất lượng cao có sẵn của các hãng này do đó sẽ không phải tập trung đầu tư cho thiết kế ống kính mới. Với các loại máy ảnh số này, ống kính tiêu chuẩn (tương đương với 50mm) thường là 28mm.
Ống kính tháo rời hay xoay tròn
Một số kiểu máy ảnh kỹ thuật số hạng trung và rẻ tiền có thiết kế ống kính khá đặc biệt, không cần phải nằm cố định một chỗ như các loại máy ảnh truyền thống. Có 2 thiết kế tiêu biểu cho khuynh hướng này là ống tính tháo rời vẫn chụp được (detachable lens) và ống kính xoay tròn (rotatable lens).
Kiểu ống kính tháo rời được nối với máy ảnh số bằng một dây cáp. Kiểu thiết kế này cho phép ta đặt ống kính ở những vị trí mà ta không thể đặt vừa toàn bộ máy ảnh vào. Tiêu biểu cho kiểu thiết kế này là kiểu máy Dimage V của hãng Minolta.
Với máy ảnh số Dimage V của Minolta, ta có thể tháo rời ống kính khi chụp và thậm chí có thể chụp ảnh chính mình trong khi ta vẫn nhìn thấy hình ảnh trên màn hình xem trước (preview screen).
Trong khi đó, kiểu thiết kế ống kính xoay tròn sẽ dùng một trục quay để nối kết ống kính với máy ảnh. Nhờ đó ta có thể cầm máy ảnh và chụp ở bất kỳ góc độ nào trong khi vẫn theo dõi được hình ảnh trên màn hình. Khi xoay ống kính 180%, ta có thể chụp ảnh chính mình. Tiêu biểu cho kiểu
thiết kế này là các máy ảnh kỹ thuật số kiểu Coolpix của hãng Nikon.
Máy ảnh số Nikon Coolpix 900 sử dụng một ống kính thiết kế theo kiểu xoay tròn, cho phép ta chụp ảnh ở bất kỳ góc độ nào mà vẫn kiểm soát được hình ảnh trên màn hình xem trước.
Vài yếu tố khác liên quan đến ống kính
Những máy ảnh số rẻ tiền nhiều khi sử dụng ống kính làm bằng chất dẻo (plastic) nên chất lượng hình ảnh sẽ không bằng những máy ảnh sử dụng ống kính làm bằng thủy tinh. Những máy ảnh rẻ tiền như vậy nhiều khi chỉ sử dụng một tiêu cự cố định (fixed focus), nghĩa là hình ảnh chỉ sắc nét – hay gần như sắc nét – trong một khoảng cách định sẵn. Những máy ảnh số đắt tiền hơn cho phép ta canh nét bằng tay hay sử dụng cơ chế canh nét tự động để hoàn toàn chủ động trong việc lấy nét chủ đề theo ý tưởng sáng tạo riêng.