F数有三种：

像空间F数

近轴F数

工作F数

像空间F/#是与无限远共轭的近轴有效焦距与近轴入瞳直径之比。注意。即使透镜不是用于无限远共轭，这一量还是使用无限远共轭的方法。

为了通俗，我打了了一个zemax文件，关闭了光线瞄准，这幅图是为了区别入瞳大小和光阑大小的

近轴F/#  
近轴工作F/#由下式定义：  
F/#  =1/(2ntanθ)  
Θ为像空间近轴边缘光线角度，n为像空间介质折射率。近轴边缘光线按实际特定的共轭关系（物面和像面关系）进行追迹，对于非轴对称系统，这一参数以轴向光线为基准，在入瞳处均匀分布的。近轴工作F/#是完全忽略的有效F/#数。详见有关工作F/#的定义。 
 

工作F/#  
工作F/#定义为：  
W=1/(2nsinθ)  
式中，θ指像空间真实边缘光线角度，n是像空间折射率。边缘光线在指定的共轭面上进行追迹。 
对于非共轴系统，这一参数指轴向光线，而且是通过四条光线平均得到的。这四条光线是：渐晕光瞳的顶部光线、底部光线、左边光线和右边光线。通过计算四条光线数值孔径平方的平均值，可以得到数值孔径的均方根RMS，并转化为F/#。 
工作F/#通常比像空间F/#有用，因为它是基于透镜的实际共轭面的实际光线数据的。可以参考近轴工作数F/#的定义。 

近轴F/#和工作F/#虽然公式一样，但是追击的光线是不一样的，后者采用真实光线，前者采用近轴光线。

近轴光线和真实光线的差别就在于光线追击公式的sinΘ被替换成了Θ。

替换之后会有高阶项的残差，在小孔径系统中，两者看不出差别，但是在大孔径系统中，就需要注意，差别非常大。

在zemax中可以关闭、开启光线瞄准来观察两者的差别。

如果要按照实际工作F/#来设计镜头，那么根据定义，建议你控制实际边缘光线的Θ角度和控制近轴焦距应该就可以了。

zemax似乎不支持以工作F/#来定义孔径类型，目前只能一步一步的增大入瞳直径，然后控制像面光锥角逐步逼近设计目标。

或者反向设计镜头，也是是可以操作的。