上古时代借助Rapid Rectilinear结构的帮助，人们将光圈推向了F/3.5的极限（貌似有F/3.1的，待考），然后就到此为止了。Petzval则借助其特性在大光圈上突飞猛进，实现投产的有F/2.2的怪物，用于电影摄影的我记得能做到F/1.9（待考）
以下内容仅供参考，还是那句话，我是搞翻译的，不是搞光学的。话都有出处，但原始资料对不对就…总体上是靠谱的
1、Cooke Triplet
H.D Taylor设计的Triplet结构衍生出了这么几个有名的玩意：Heliar、Sonnar、Speedic
Triplet 3片三组的原本设计最大光圈貌似能达到f/3.5，Heliar继承了Triplet的精神但追求的是画质而非大光圈，非量产的版本确实有f/2.8，而量产的极限停留在f/3.5
Sonnar的前身是Ludwig Berrtele设计的Ernostar，一举跨过了F/2.8的门槛，进入了F/2的世界，随后将镜头光圈推到F/1.8。且这些镜头是中、大画幅使用的…1931年他在Zeiss旗下设计出F/2的Sonnar结构，次年将光圈推进到了F/1.5。这一进步的取得在于他在镜头结构后组使用了三胶合的透镜，利用大曲率镜片间隔两个折射率差异很小的凹透镜，实现了对高阶球差的良好矫正——而这正是大光圈镜头必须克服的。Speedic，1924年H.W. Lee的设计则是暴力膜（误）的代表，通过在镜头最后追加凸透镜（组）汇聚光线，减小原本镜头的像场、焦距和镜后距，实现光圈的突破。这一增光缩焦的做法衍生出许多非量产的大光圈怪物。该思路亦可见于各类X光镜头。
H.W. Lee在此基础上将结构改为非严格对称，实现了F/2.0的光圈，也成就了Cooke 著名的Series O系列镜头，由于不如Ernostar，所以实际流通量不大。但是正是在此基础上人们看到了Planar结构的潜力，1925年Schneider设计了F/2的Xenon，两年之后Zeiss为16mm摄影机设计了F/1.4的Planar。Zeiss在此理念上生产的非严格对称的Planar，即后来看到的Biotar。Cooke Series O（大画幅用），为人们开启了属于Planar的大光圈时代。· 计算机辅助设计的功劳功不可没，Planar 50/0.7这只著名的镜头，就是在IBM电脑的辅助设计下诞生的。
1927年设计Biotar的时候，所能使用的折射率最高的玻璃只有1.63，而40年之后（即大光圈突破1.4的时代）设计师已经能使用折射率1.8甚至1.9的玻璃，这意味着“汇聚”能力强不再需要非常“凸”的透镜，大幅降低了球差的问题，也为大光圈镜头铺平了道路。
高折射带来的高色散问题同样影响了大光圈镜头的设计，这一点，则是依靠稀土（镧系元素掺杂）实现了高折射（相对）低色散的光学玻璃。
Planar的成功当然也有镀膜的功劳，这个简单就不细说了。
而Leitz的Noktilux50/1.2和Nikon的58/1.2，则借助了非球面镜的力。
135幅面50MM（或者等效）镜头的大光圈貌似最常见，个人认为是由于焦距长短与成像圈直径接近，现有光学材料较易实现（较少的镜组）经典的双高斯结构。
到了广角和长焦就麻烦多了，广角需要多组复杂的结构才能实现比法兰短的多的焦距下实现足够大的成像圈，又要折射率大又要色散小又要光损小，还要校正各种畸变；长焦的结构相对简单点（理论上呵呵）最简单的结构只要一个前镜组一个光圈即可，自己算算吧。。2.0的光圈，200MM需要100MM口径，400MM就需要200MM口径，现有的APO标准，2片或3片甚至4片（仅仅是第一组的镜片）重量相当可观了，更何况还要增加一堆的校正和增距以及对焦组。反正在长焦镜头上现有结构上理论可以做大光圈，但实际不管是重量还是加工工艺都很难。（大口径的APO望远镜的价格好可怕）
至于变焦，如此多的变焦对焦镜组，要做到快速准确的移动（还要静音省电），还要口径够大，结构稳定牢固，需要一个平衡点吧。。。2.8不小了
