老相機測距器的演化

2010-05-14 09:42:23|

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一個尚待補充的老故事： 測距器為何物？——「調焦系統」的祖先是也。

現在滿街都是的自動調焦照相機，可以在若干分之一秒的時間裡「快速跟焦」把迎面飛馳而來的汽車清晰拍照；還能「伺伏調焦」等待過往的目標自己「撞線」將其捕獲；更能在足球場邊「預設焦點」候在那裡只等足球飛進球門時相機自己抓住精彩的瞬間……總之如今拍照片的人們都覺得相機自動調焦是天經地義的、拍任何照片都是輕而易舉的，然而1839年攝影術剛剛誕生時如何將焦點準確地聚焦在被攝物上就讓老祖宗們費盡了心思。起初用毛玻璃在焦平面上調焦的大型座機還好說，通過研製大光圈的「快速鏡頭」、提高調焦屏亮度、再加上調焦放大鏡就能解決精確調焦問題。後來旁軸取景的攜帶型方箱相機、皮腔相機、小畫幅相機開始普及，專業記者們也放棄了能夠精確調焦但是過於笨重繁瑣的大型座機紛紛改用更加快捷的攜帶型相機去搶拍新聞，這時候距離標尺、調焦裝置、測距器開始逐步裝備在小型相機上，從下面那些插圖中我們可以初步了解測距系統的發展歷程。

圖1中的3架相機居中者是1895年美國產古德•溫（GOOD WIN）紙殼木芯「袖珍」方箱相機，116膠捲8x11cm畫幅（實際畫幅6.5x10.5cm）；另一架是俗稱「貓臉兒」的柯達布朗尼（SIX-20『BROWNIE』C）鐵殼鐵芯620方箱相機，用620膠捲6x9cm畫幅；最小的是現代「全固定」一次性簡易相機，135膠捲2.4x3.6cm畫幅，這些相機面前是116、620、135三種膠捲的實物。這類老舊簡易相機既無調焦裝置也無測距器連距離標尺都沒有，它們是將焦點固定在2.5m~3.5m左右的距離上（偵探相機、風光相機定在5m~8m左右），利用F9、F12.7、F18、F25等小光圈（老式光圈排序）的較大景深拍攝某一點清晰其他部分大概清晰的照片，這就是我們熟悉的「超焦距」原理。超焦距理論一直是設計攜帶型相機上測距、調焦裝置的主要依據，現代中小型相機和各種鏡頭上的無限遠「∞」標記以及固定焦距的簡易相機都是這個原理。

圖2是1934年德國蔡司•伊康公司（ZEISS IKON）出品的BOX-TENGOR鐵殼方箱相機，120膠捲6x9cm畫幅。該機已經具備了簡單的調焦功能但是還不能精確設定焦點，它是通過變換不同屈光度的後鏡片來分段調焦（1m~2m、2m~8m、8m~∞），目測距離並手工設定。

圖3是英國出品的吉爾伯特（GILBERT）蛇皮外飾、鐵殼鐵芯的高級方箱相機，120膠捲6x9cm畫幅。它裝備了當時方箱相機最先進的連續調焦裝置，鏡頭調焦筒上標出了ft 8—12—20的英尺距離刻度，通過改變前鏡片與後鏡組的間距調整焦距，可以無級調節但是也要目測距離然後手工設定。

圖4是1914年的柯達「口袋1號」（NO.1 POCKET KODAK）袖珍摺疊皮腔相機，120膠捲6x9cm畫幅。它採用導軌式調焦方式將鏡頭整組調焦，這種方法是從散頁片皮腔相機上繼承而來，使用時要先將鏡頭板拉到導軌前端的定位槽內再目測距離手工設定距離標尺（圖5）。

圖6是當年非常普遍的120、127、135、620、828等攜帶型皮腔相機，這類產品都沒有測距功能都是靠目測距離然後依照鏡頭上標出的距離刻度手工設定，都是通過改變前鏡片與後鏡組之間的距離無級調節焦距。圖7也是早年間使用135膠捲、16mm膠捲、MIDGEY膠捲的攜帶型小畫幅旁軸相機、立體相機、微型相機等等，它們都沒有測距功能也都要目測大概距離後在鏡頭的距離標尺上設定焦距。配圖7幅（待續）

由於那個時代的照相機只能完全被動地接受指令，如果距離設定有錯誤就會拍出焦點不實的廢片，再準確的曝光、再完美的構圖都會因此前功盡棄而照相機是一點兒也不幫忙的，所以在拍攝許多重要照片的時候，為了精確調焦不得不先用尺子量出照相機與被攝人或被攝物的距離然後再調準鏡頭上的距離標尺才敢按快門。當時看一張照片的調焦精度尤其是快速抓拍的動態照片，其焦距是否準確就成了檢驗拍攝者專業水平的首要指標（曝光、構圖都可以後期補償），你我身邊的那些老攝影家們以及攝齡超過30年的老玩兒家們，當年差不多都曾用尺子標出距離來練習目測距離的基本功，人們目測距離的「眼力」成了當時學習攝影的第一課。

簡而言之半個世紀前的攜帶型相機基本都是這個狀態，為了追求更高的調焦精度也為了提高拍攝效率，用於替代目測的相對精確的測距輔助工具開始出現了，這就是形態各異的測距器。最早用於照相機的測距器是從炮兵測距儀三角測量法簡化來的，圖8就是採用這一原理的機身外接式黃框重疊測距器而圖9是測距器內部的示意圖。

其實「黃框」重疊測距器就是「雙影」、「影像」重疊測距器的俗稱，這種靠調節稜鏡角度使影像重疊顯示測距結果的調焦裝置，為了看清調焦雙影就在光路中加入刷上黃色或者染成黃色的透明色片也有的乾脆採用黃色玻璃形成「黃斑」，在調焦時觀察兩塊黃斑之間或者黃斑與白底之間的錯位、重疊來控制調焦效果同時在距離標尺上顯示調焦距離。調焦黃斑在不同品牌的測距器中有圓點狀的、菱形的、還有方框形的許多形式所以又叫「黃斑重疊」、「黃框重疊」；另有什麼顏色都不染的就是「白框」；還有將取景窗底色染成淡黃、淡綠等色彩而調焦雙影不染色的，因此正確的叫法應該都是「雙影重疊測距器」或叫「影像重疊測距器」。

圖10是另一種測距方式的柯達牌機身外接式測距器，它是通過調整兩片小鏡子的角度使被測物上下兩半左右錯開的裂像對齊，再在刻度盤上讀出距離後手調相機上的距離標尺，這種「裂像重疊」的測距器在美國出品的早期測距器和測距式相機上很常見，現代相機的裂像調焦也是這個原理只是工藝更複雜了。由於非土著的美國人大都是英國血統所以這隻測距器也用英尺刻度，另外早期的美、英制照相器材基本都用英制單位而法、德生產的照相器材則用公制單位，直到二戰後兩者同時標示的照相器材才逐漸多了起來。圖11就是採用裂像重疊測距器的柯達35 RF旁軸135相機，鏡頭右前方的齒輪盤就是調焦撥盤，鏡頭左側像煙道似的連體護罩裡面是測距、調焦聯動裝置，此系列相機1940年開始在美國推上市場，是當時很先進的機型也是至今仍能照常拍片的經典老相機。

沒有測距功能的各種中小畫幅照相機甚至方箱相機到了上個世紀60年代還在大量生產，所以機身外接式的測距器也一直長盛不衰，就是現在玩兒老相機的人們也仍然離不開它們。測距器的造型雖然各不相同但是工作原理都一樣，就是在各種測距器的一側都有兩個測距窗口，另一側都有一個觀測窗口，某個位置上也都有一個測距刻度撥盤。測距時將有兩個測距窗口的那一面對準被測物體旋轉測距刻度盤同時眼睛從觀測窗口看效果，雙影或裂像碴口完全重疊時再看刻度盤讀出距離數字然後在機身上或者鏡頭上設定焦距，不過這種老式測距器的精度並不十分可靠，使用前都要測試一下也都能自己校正。

這裡還有一個應該知道的概念：測距器上兩個測距窗口中心點之間的距離叫「測距基線」，測距基線越長的測距器其測距精度也越高。就是說從外觀上看，兩個窗口的間距越大這隻測距器的測距精度就越高，這也是對比某種旁軸測距相機測距精度的直觀標誌。

圖12是1930年的老徠卡Ⅰ型（LEICAⅠ）照相機，為了儘可能地提高測距精度它將外接式測距器做得趕上機身長度了，裝在相機上就像挑著旗杆而它的測距精度也的確很高。

看看圖13中福倫達（Voigtlander）VITOⅡa型機頂上也是精巧的原廠測距器，它的測距基線只有35mm其測距精度肯定趕不上老徠卡的「旗杆」，但是方便、好用、也夠用。

配圖6幅（待續）

測距器出現後各廠家的設計師們開始把兩者往一起結合，早年間剛有測距功能的照相機在性能和外觀上差別很大，其中有的是把測距器「塞進」機身就算完事兒，相機的測距器、取景器、調焦裝置各干各的互不相干；也有的是把測距器和調焦裝置結合起來完成了測距、調焦聯動，但是測距窗和取景窗是分開的不能同時看效果；還有的是把測距窗「裝進」取景窗完成了一窗兩用，可是調焦裝置卻不與測距裝置同步還是獨立工作；最後才是我們今天稱之為「調焦系統」的把測距器、取景器、調焦裝置組合在一起聯合動作的綜合系統。

世界上第一架裝備了測距、調焦聯動裝置的攜帶型摺疊相機，是圖14中1916年出品的柯達NO.3A AUTO GRAPHIC KODAK SPECIAC型自動調焦皮腔相機，這架當年被稱為「自動調焦」的高級相機其實只是具備了測距、調焦的聯動功能並非今天的AF。

圖15這架產於1954年的前蘇聯卓爾基（ZORKI）135旁軸相機仿自1932年的徠卡Ⅱ型，它是把外接式測距器揉進小型相機的典型機型，雖然已經是測距和調焦功能聯動但是測距窗和取景窗還要分開使用（圖16）。這類相機在拍攝時必須先看測距窗調準焦距然後再換個窗口取景、構圖、按快門，要想玩兒個邊調焦邊取景的同步快速抓拍那是沒門兒，該機的頂蓋前面有3個窗口而頂蓋後面有2個窗口就是此類相機特有的標誌性外觀。

圖17是德國PAXETTE旁軸135相機，頂蓋前面兩個窗口正是代表了取景、測距功能合一的標誌，但是它的測距和調焦功能並未連到一起，細看圖18中機身頂蓋的後部有一個非常細小的測距刻度撥盤，就像操作外接式測距器一樣也要先測好距離後看清讀數再手調鏡頭焦距，這個階段的測距器和調焦裝置沒有直接聯繫還不能叫「系統」。

圖19是蔡司伊康公司70年前推出的超級伊康泰C型（SUPER IKONTA-C）6x9cm畫幅120皮腔相機，該機安裝了本公司發明的「旋轉稜鏡式」測距裝置，它的機身上有兩個測距窗口在鏡頭上又有一個由兩片稜鏡組成的「小眼鏡」與鏡頭調焦裝置聯動，兩組系統通過連接裝置由眼觀手調配合完成測距和調焦的功能，但是機頂中間翻起來的摺疊式取景器還是自成一體。

圖20是蔡司伊康公司1950年出品的「伯爵夫人」康泰薩（CONTESSA）高級135旁軸皮腔相機，這架相機也裝備了旋轉稜鏡式測距裝置而且已經是取景、測距、調焦同步完成的當時最先進的「調焦系統」之一，它的測距窗和取景窗也都合到一起了。

當年蔡司伊康公司為了與徠茲（LEITZ）公司競爭在照相機等光學、機械製造領域的領導地位，從1932年開始先後生產了康泰克斯（CONTAX）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅱa、Ⅲa等機內測距基線最長的測距式135旁軸相機，圖21中帶測光表的康泰克斯（CONTAX）Ⅲ型就是代表作之一。

圖22是1947年產於美國的皇冠格拉菲克（CROWN GRAPHIC）4x5英寸新聞相機「外包金屬保護層的（焦平面）同步雙影重疊測距器」（KALART SYNCHRONIZED RANGE FINDER），在它身上還集中了焦平面磨砂玻璃調焦屏、目測調焦用的距離刻度標尺等全機械相機最完備的調焦方式，對於當時的新聞記者來說這是一架「萬能測距」照相機。

圖23是中國仿徠卡的上海58Ⅱ型135旁軸相機，將它與「貢品」紅旗20和少量試生產的上海58Ⅰ相比，這才是真正形成工業化生產的國產高級135相機，上海58Ⅱ最能代表當年中國相機工業的頂尖水平而且至今稍事維護還能正常使用。圖中裝在58Ⅱ機頂上的那隻上海牌「上—2型」外接式硒光電池測光表是專供上海58Ⅱ等相機使用的配套專業表，該表精巧的外形和精細的工藝同樣堪稱國產測光表的精品。

配圖10幅（待續）

1954年具有劃時代意義的徠卡M3 實像測距式135旁軸取景照相機誕生（圖24），它採用的實像式測距器內部包括了微型五稜鏡等繁瑣的光路系統，該機複雜的設計、精湛的工藝、高昂的成本、尤其是極高的測距精度無人能出其右，光學機械原理的測距器在M3上達到了不可超越的巔峰同時更是M3的精髓，至今在二手交易中如果某架M3的測距系統被動過那麼整機都會價值大跌！

現在的照相機與圖中那些老相機相比早就面目全非了，不過今天的攜帶型相機仍然是旁軸取景和單反取景兩大類，我們留心一下就會發現一個現象，雖然大家都知道單反相機的眾多優點但是許多專業攝影師還在使用旁軸測距式的照相機，而且市場上旁軸相機的數量也一直佔據著絕對優勢，這裡面除了旁軸相機的體積比較小巧外還有一些內在原因在起作用。前面說過照相機的測距基線越長其測距精度就越高，其中旁軸測距照相機的測距基線基本是恆定的，它是通過調整稜鏡角度完成測距，比如徠卡M6 TTL 0.72型旁軸相機的測距基線就是恆定的49.9mm，在安裝不同焦距的鏡頭時測距精度是一樣的。然而單反相機是通過改變鏡片間距或者整體移動鏡組來調整與焦平面的距離完成測距，單反相機的測距基線是根據不同焦距的鏡頭隨時變化的，以徠卡福萊克斯（LEICA FLEX）SL2單反相機為例（圖25），當換用不同焦距的鏡頭時其鏡頭焦距/測距基線的變化是：24mm/1.8mm；35mm/3.8mm；80mm/8.4mm；135mm/56.2mm；180mm/99.6mm … …可見旁軸測距照相機的最大優勢是在短焦距端具有單反相機無法比擬的測距精度。簡單地說就是鏡頭焦距短於135mm是旁軸相機測距精度高，焦距越短越能看出優勢；鏡頭焦距長於135mm是單反相機測距精度高，焦距越長效果越明顯。旁軸測距相機的另一個優勢是取景器非常明亮，在弱光環境中構圖、調焦、按快門一氣呵成比一般AF相機還快，這也是眾多大師愛用旁軸相機的原因。可是旁軸相機取景器的視差問題尤其是近距離視差卻無法從根本上解決，如果用旁軸相機拍微距那更是把人愁死，所幸單反相機幫我們解決了這個難題。

照相機的測距系統經過幾十年才修鍊成今天全自動的AF系統，發展歷程包括手持式的、機身外接式的、機內固定式的；有取景、測距、調焦分動的，有取景、測距、調焦聯動的以及全手控的、全自動的等等幾個階段；有光學機械的、超聲波的、紅外線的、實像式的、虛像式的、被動式的、主動式的、分段式的、連續式的、單點式的、多區域的、三維立體的等等許多形式，直至發展成今天的高速度、高精度、高智能、比人更有本事的全自動立體調焦系統。1977年世界上第一架自動調焦照相機誕生，這就是日本的柯尼卡（KONICA）C35AF旁軸135相機，至此AF功能發明了，攝影的難題不再是難題。