求远摄镜头的发展史

先说徕卡，话说徕卡这个品牌没有建立以前在1849年，23岁的德国数学家卡尔．开尔纳Carl Kellner在威兹拉Wetzlar成立"光学协会"，开始镜头与显微镜的研发。这时徕卡的前生。在1869年 Ernst Leitz 接管了公司并成为唯一的管理者，他以自己的名字命名公司。这就是著名的Leitz（徕兹）公司。具体说到徕卡（徕卡）这个品牌的诞生，不得不先说135相机的产生。oscar?巴纳克（Oskar?Barnack），德国一位才华横溢的机械师，同时也和我们一样也是一个执著的色友。在上世纪初，工业革命盛兴，当时的机械工程师的地位相当于现在纳斯达克崩盘前的IT工程师一样是知识分子中的骄子。徕卡（徕卡）相机的历史就是从oscar?巴纳克担任徕兹公司研究主任一职才开始的。德国光学诸雄，徕卡剑走偏锋，追求小巧。施耐德讲究的是有容乃大，内力雄厚。罗墩斯得最出名的是暗（房）（利）器（就是放大镜头啦）而蔡斯就是一个全能高手了。135幅面Carl Zeiss T*镜头是唯一可以抗衡徕卡的品牌。120中幅中哈苏也是依靠蔡司T*镜头群称霸专业领域。就是在大幅，Carl Zeiss也有一支小像场的Planar T* 135mm/3.5号称大幅镜头的最大光圈。德国古镇耶那Jeona就是著名的卡尔. 蔡司光学的家乡。也许当时谁也没有想到卡尔. 蔡司（Carl Zeiss ，1816～1888）一个高中毕业的学徒工将会在这里创造一个世界光学巨人。靠着多年的对光学和化学兴趣，卡尔在学徒满之后长期的在当地的耶那大学旁听。在1846年卡尔. 蔡司正好30岁的时候，他创办了一个工作室，有20个雇员，早期产品是放大镜片和简易的显微镜，由于得益于两位科学家恩斯特-阿贝和奥拓-肖特的帮助，蔡司厂光学镜头的质量一直处于领先地位。二战以前设在德累斯顿的生产车间是世界上生产规模最大的拍照机工厂。灾难降临，就在1945年2月14日晚上，德累斯顿拍照机工厂被盟军炸毁，这是个灾难。在二战将近结束时，巴顿将军的第三军团占领了耶那，本来打算让工厂重新动工，由于Yalta条约规定美军的位置必须后退向西移，德国被一分为二，耶那镇和德累斯顿全部都由苏军占领。对于这个光学巨人的财富，俄国人当然不会让"美帝国主义"染指，于是大量的蔡司高级技术人员被转移到了苏联的基埔市，作为战争赔付，苏军同时也拆除剩下94%的Carl Zeiss加工厂和制造厂。在基埔建立了现在的Kiev拍照机制造厂（所以现在俄罗斯镜头靠着偷[抢？]来的一点皮毛技术至今还能在光学领域有着一席之地）。但是德国人的技术好像抢不走，在耶那大学的支持下Carl Zeiss Jeona的LOGO很快又出现了。同时巴顿撤出时，也掠走了的蔡司的126名关键的管理人员和技师在老美扶持的联邦德国（西德）领导下在巴登-符腾堡的奥伯考亨（Oberkochen）重新建厂，Carl Zeiss在"资本主义"社会里也获得了新生。但从此蔡司厂也因此一分为二。东德的产品冠名为：Carl Zeiss Jeona（卡尔. 蔡司.耶那）史称"东蔡"。生产潘太康相机西德的产品冠名：Carl Zeiss 史称"西蔡"其实东、西蔡在设计上都秉承了蔡司传统，可是都标榜自己为是为蔡司正宗。塞翁失马焉知非福，就是这种竞争使得蔡司在光学设计上获得了进一步的进步。两德统一后，东西德的蔡司厂又联手经营。总部仍设在奥伯考亨，拥有员工3500名，同时在世界各地设有分厂。这时的蔡司双剑合壁，在广泛的光学领域已经是第一强者。在135领域的Contax还尚有徕卡与之抗衡，但到了120的专业领域Carl Zeiss T*已经是称雄天下，顺我者昌，逆我这亡！哈苏、禄徕使用蔡司镜头才坐到江湖前2把交椅，玛米亚、勃朗尼卡没有蔡司支持就注定只能夹缝中求生存。到了数码时代，又是蔡司！使得原本是光学外行的索尼摇身变为消费级dc业界的老大之一。和介绍徕卡相同，我们来认识一个人：保罗-鲁道夫DD镜头制造史上最有名的设计师之一，一个对蔡司发展影响最大的一个人。1890 年，他设计出第一只消像散正光摄影镜头（Anastigmat），开创了蔡司厂镜头制造的新纪元。1896年鲁道夫又发表了大名鼎鼎的普兰纳（Planar）双高斯结构的镜头，对各种镜头像差都进行了出色的纠正。此后，世界各地生产的各种品牌的标准镜头的设计（包含徕卡）无不受惠于普兰纳。1902年，他又设计出三组四片的"鹰之眼"DD天塞（Tessar）镜头，结构虽然简易，报价适中，成像质量却惊世骇俗，明快锐利。本期的大众摄影里面就有一篇"百年天塞"的文章说的就是这个天塞及其衍生设计的镜头。1902年4月25日，柏林的皇家专利委员会将编号为142294的专利证书颁发给了Carl Zeiss Jena公司生产的以Tesser命名的镜头。自此一个辉煌的镜头家族开始逐渐发展壮大起来。当我们将目光转向光学发展史的开端，我们就会看到，在光学历史的早期即1839-1855/60年的达盖而时期，市场上居于统治地位的镜头实际只有两种。它们分别是1839年设计的Chevalier镜头，和1840年开发出来的Petzcval镜头。1839年Ch.Chevalier在巴黎为达盖尔式拍照机设计了一支光圈为1:18的消色差镜头。这是由一组相互胶合的凸透镜与凹透镜组成的，它能够纠正色差和球脸相差，但是却不能改变像场边缘的歪曲变形以及色散现象。1924年C.P.Goerz改善了这种镜头，使其最大光圈可达1:11，并以Frontar命名，与Tengor方盒式拍照机配套出售。很小的光圈导致了达盖尔型拍照机的曝光时间至少需要15分钟，维也纳的Josef Petzval教授一直致力于解决镜头光圈过小的问题，并于1840年开发出了一款新的镜头，其全开光圈可达1:3.7，大光圈镜头的出现使得达盖尔相机的曝光时间明显缩短，其中用于拍摄人像的达盖尔相机，曝光时间已经达到了1分钟以内的水平。经过修正的Petzval式镜头在今天的幻灯镜头中仍然有着广泛的应用。Petzval式镜头也有其自身的光学限制，这主要表现在用于风光摄影时的边缘像场模糊现象。世界上最老的拍照机生产厂福论达Voigtlaender公司在同年便生产出了装有此镜头的金属相机，这种相机由于产量极少，而成为收藏者们争崇的对象。一台装有Petzval镜头的金属相机，在当时的售价在当时也相当高，要120金盾。与之相比，一匹优良的赛马也不过100金盾尽管如此，福论达公司还是销售出了600台这样的相机。1865年，设计师Carl August Von Steinheil 设计出了Periskop。这是一种带有两组凹凸透镜的双镜组结构镜头。每组镜片中含有一片凹凸透镜，所谓凹凸透镜也叫半月板型透镜，顾名思义它的形状象半月板，是有一片凸透镜，和一片凹透镜粘合而成1866年他的儿子Hugo Adolph Steinleil将其进一步发展，设计出了Aplanat镜头，Aplanat镜头同样具有对称式双镜组结构。这支镜头很好的纠正了球型畸变及色差，但却没能解决像场边缘的像散问题。与此结构类似的后继类型还有C.P.Goerz生产的Lynkeioskop，以及Voigtlaender生产的Euryskop，可以说Aplanat是对称是双镜组结构镜头的始祖，现在很多流行的镜头都是借鉴了Aplanat的设计。伴随着1879年干板式拍照机的出现，摄影变得更加普及。19世纪末镜头的设计有了重大的发展，在早期，设计师已经能够设计出光圈很大但拍摄角度偏小的镜头，而到这时大光圈大角度拍摄的需求已经被摄影师提了出来。Petzval教授认识到了要想设计大角度镜头，必须首先解决像场边缘的像散性问题，但无奈当时的可以使用的玻璃种类却还不能够满足设计师的需要。Adolph Steinheil于1881年获得了一支非对称双镜组结构镜头的专利，将其命名为Gruppen-Antiplanet，这支镜头有两个粘和而成的镜足构成。通过前镜组的凸透镜和后镜组的凹透镜作用，在1:6.5的光圈下已经可以达到60度的拍摄角度，这种镜头同时在一定限度内克服了像散的问题。同一年Adolph Steinheil又设计出了一支人像镜头"Portrait-Antiplanet"，与Gruppen-Antiplanet的差别是，这支镜头的后镜组是分开的，这样的结构成为了日后Triplet镜头的设计基础。1890年德国耶拿的Ernst Abbe和Otto Schott试制出了新的玻璃品种，这种玻璃的生产对于解决镜头的像散问题起到了决定性的作用。英国T.Cooke & Sons光学公司的技术总监Harold Dennis Taylor应用了这种新式玻璃，通过简化Petzval的设计，获得了一种可以很好矫正像散的镜头。这种光圈为1:4.5的Taylor镜头，具有轻微的不对称结构，值得一提的是它只由三片镜子组成，即所谓的Triplet，两片凸透镜和一片凹透镜将光圈叶片分开。1889年，耶拿Carl Zeiss公司的设计师Paul Rudolph博士提出了他的像场边缘像散矫正原则，第一支可以真正矫正像散的镜头于1890年被开发出来，这是一支广角镜，利用了高斯在1840年设计的一款望远镜头的2组4片结构。Rudolph博士又先后在1897年和1900年设计出了Planar和Unar镜头，在1890至1900这十年，总计有10000支非像散镜被销售出去。Zeiss公司生产的这些镜头均以Anastigmat为标记，由于这一名称未申请专利，为了防止仿造，Zeiss公司从1900年起，用Protar、Planar和Unar这三个专利名称标记自己的非像散镜头。其中Unar是由四片独立的镜片组成，最前段放置一片凸透镜，然后是一片凹透镜，两片半月板型透镜在镜头末端；Protar是由两组粘合在一起的非对称的镜组构成。1900年之后开发出的钡硅玻璃使得镜头不仅能够矫正像散，同时还能获得平坦的像场。1902年，Rudolph博士设计出了今天的寿星Tesser，它与Unar、Protar有着紧密的联系，这支镜头由4片镜片组成，两两一组不对称的分布在光圈两边，其中前组是独立的两片玻璃，后组是由一片凹镜一片凸镜粘合而成，光线经前组镜片汇聚，再由后组的粘合平面发散投射到底片平面上。Tessar镜头一直以来都被当作是Triplet镜头的改型，通过现代对光学历史的研究，我们又把Tessar镜头的起源追述到Portrait-Antilanet。1902年Zeiss公司开始出售Tessar镜头，其中包含用于速拍的最大光圈为6.3的Tessar系列，以及用于翻拍的最大光圈为10的Tessare系列。1905年和1906年设计师E.Wanderleb又将Tessar的最大光圈提升到了4.5和3.5，这些发展都是依靠新品种玻璃的产生。1912年Wandersleb博士又进一步修正了Tessar镜头，使其更加流行，这时人们已经可以把Tessar安装在固定的大型座机上使用。1921年Tessar的计算数据被进一步调整，这一年Willy博士开发出了适合远摄的光圈分别为6.3和8的Tele-Tessar，这两款Tele-Tessar的实际后截距要比镜头焦距短，它们并非典型的Tessar结构。只有后来为胶卷机生产的Kino-Tele-Tessar和为Contax生产的Tele-Tessar-K才是具有典型Tessar结构的望远镜头。为了适应航空摄影的需要，Zeiss在同年又推出了f 4.5/250 f5/500和f5/700这三支镜头。1927年，Willy Merte博士将Tessar镜头的光圈进一步提升至1:2.7。当时这种新开发的Tessar镜头被用于大多数摄影机和拍照机上。但与当时同样流行的f/3.5相比，这种镜头的边缘成像清晰度略显不足。1931年，Zeiss公司用Bio-Tessar 1:2.8/135，1:2.8/165代替了1:2.7/120和1:2.7/165。新的Bio-Tessar是一种由Willy?Merte博士设计的六片三组式消色差Triplet式镜头，镜头前组由一片凹透镜与一片凹凸透镜粘合而成，中间是一片独立的凹透镜，后组是由一片凹凸透镜，一片凹镜，一片凸镜粘合而成，中间设置的独立的凹透镜可有效的改变像场边缘的相差问题。此后Zeiss又设计了Apo-Tessar f1:9/1200mm和用于翻拍的S-Tessare f6.3/1200mm。30年代初，Willy.Metre博士为Zeiss设计出了专用于小画幅相机的Tessar镜头，这支镜头的结构来源于Tessar f3.5，只不过光圈提升至了1:2.8，这种镜头首先被用在Kolibri 3*4cm相机上，之后便被德雷斯顿的Zeiss Ikon相机厂生产的Contax1 型机作为标头使用。1934年Zeiss又开发出了前景组经镀膜的Tessar f2。1939进一步改进的Tessar通过对第6或7片镜片的矫形，使得Tessar f2在全开光圈是成像变形问题获得了更好的解决。在广角摄影领域，Zeiss为Contax设计了一款光圈为f1:8的28mm镜头，虽然光圈很小，但这支镜头的成像角度已达到了75度。直至30年代末，Zeiss一直把Tessar当作自己生产的成像最为锐利的镜头，正如那时Zeiss的广告中所描述的 "Zeiss Tessar-相机的鹰眼"。二战之后1947年，Harry Zoellner博士现Carl Zeiss Jena厂的技术总监，通过应用新开发的钍元素玻璃设计出了Tessar f2.8/5cm，1951年这款Tessar镜头才正式投入市场开始销售，与f3.5相比，除了光圈增大以外，在成像素质方面也达到了Tessar镜头的一个新顶点。 1965年Harry Zoellner博士设计的Tessarf2.4，已经达到了当时光学水平的顶点，但是由于过大的光圈而带来像质损失，使得这支镜头的开发半途而废。位于斯图加特附近的Carl Zeiss Oberkochen工厂，也在致力于Tessar镜头的开发，并且为Tessar系列镜头光学素质的提高做出了很大贡献，1956年Wandersleb改进了1938年已获得专利的Tessar原始镜头的设计，生产出适合Contaflex 3/4的镜间快门型超级Tessar f4/35mm 以及f4/85mm。1962年超级Tessar的全开光圈又被提升至1:3.2。之后Zeiss公司修正了广角Tessar和望远Tessar的前镜组，使得Tessar镜头终于可以系列化的应用于Contaxflex相机上，满足了各个焦段用户的需求。至此Tessar镜头家族的组织性建设已基本完成，自50年代至今，已有更多的经过改进的Tessar镜头被摄影师所应用。同时，其他相机厂也纷纷借鉴Tessar镜头的设计划 生育产出了一系列的变形品种，这其中也包含Leitz公司早期的Elmar系列镜头。如果有谁想要搜集Tessar镜头，那么目前在世界上至少还有400多个不同品种的Tessar可供选择。庞大的Tessar家族向人们展示了，光学技术的进步如何能使1840年的一支结构简易的四片镜，发展成为在今天的摄影领域仍然举足轻重的镜头。