调焦距时光圈数值会变，是因为镜头结构变复杂了。焦距越长，镜片越多，光圈叶片要覆盖更多面积才能保持通光量。比如200mm镜头的光圈最大只能到f5.6，而50mm镜头能到f1.8，因为长焦镜头镜片组更厚，光圈叶片做不了那么大。而且镜头内部光学镜片移动的距离变长，光圈环的机械结构也更容易卡顿，所以自动调整时会缩小光圈数值。数据上，焦距每增加一倍，最大光圈值通常缩小一档，比如100mm f4和400mm f8，这跟镜片数量成反比。

因为镜头设计要平衡焦距和光圈，长焦镜头得用更多镜片来矫正像差，这些镜片堆叠起来就像叠积木一样会占更多空间。光圈叶片要同时覆盖所有镜片，所以得做得更小。比如佳能EF 200mm f2.8镜头有11片镜片，光圈叶片有9片，而50mm f1.8只有6片镜片和7片叶片。当手动旋转调焦环时，镜头里的镜片组前后移动，光圈环的机械连接杆会跟着拉长或缩短，这时候电子传感器就会根据镜片移动的距离自动调整光圈大小。比如从50mm转到200mm，光圈数值从f1.8变成f5.6，这是镜头内部齿轮组配合的必然结果。而且长焦镜头的镜片材质更厚，比如用萤石镜片，这会让光圈叶片的厚度增加，进一步限制了最大光圈值。所以调焦距时光圈数值变化，本质是镜头结构复杂度与通光量之间的平衡问题。