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測光表發展簡史

測光表發展簡史

2010-05-19 18:05:39|

數碼時代的今天,這是一個古老的故事 … …

一百多年前,攝影術剛剛發明時拍攝一張照片的曝光時間完全靠「蒙」,可是要想推銷攝影術就必須讓大眾也掌握大師們「蒙」出來的經驗,於是大大提高曝光成功率的「曝光參考表」率先誕生了。曝光參考表出現在19世紀末的玻璃干版時代,當時的感光材料已經可以批量生產、批量銷售、批量使用,買家根據廠家提供的感光數據再結合現場光線和自己的經驗去完成拍攝。曝光參考表可以提供重要的曝光參數,但這只是一份曝光數據的估算表格,由於並不具備測量光線亮度的功能所以還不是真正的測光表。圖1中的曝光參考表您看著是不是很面熟?沒錯,這就是印在您常用的柯達、富士、樂凱等膠捲外包裝盒內面的表格,這些表格中包含了膠捲的品牌、產地、規格、感光度、拍攝張數、沖洗工藝、放大倍率、注意事項、曝光參數、黑白、彩色、正片、負片、反轉片、燈光型(燈光A型、燈光B型)、日光型、紅外線、專業卷、業餘卷等等眾多的專業信息。

曝光參考表雖然方便實用但是它所提供的曝光數據還不能適應太複雜的拍攝環境也不能滿足更高的專業要求,於是在此基礎上人們又研製出實用功能更強的曝光計算盤,然而計算盤也不具備測光功能也不能叫測光表。圖2就是幾十年前國內外非常普遍的曝光計算盤,其中有金屬材質的KOSMOLUX圓形雙層計算盤,也有紙質的柯達折頁式計算盤,還有已經很難見到的國產曝光計算盤等等難以計數的品牌和品種,它們曾經成就了無數的攝影愛好者。

曝光參考表和曝光計算盤一直生產到上世紀70年代,它們還被設計到許多品牌的相機機身上而且製作也很精細。圖3是祿萊福萊克斯(1939年)、祿萊考德(1954年)、上海4型(1962年)120雙反相機背面的德文或中文曝光參考表。圖4是瑞士1937年生產的Tessinas 35型微型135半幅相機,它的機頂取景器旁邊就是曝光參考表。圖5則是外形最怪異的「水星」Ⅱ型135半幅相機的背面,其機背上是當時最複雜的機身曝光計算盤由項目繁多的三層結構組成,僅常用的光圈就被細分成F2、2.2、2.7、3.5 … 6.3、8、9 … 18、22等等15擋之多,其它小項目更是細得眼花繚亂實在是弄不明白。 配圖5幅

19世紀末到20世紀初,真正能夠測量光線亮度、能夠讀出曝光參數、能夠叫做「測光表」的測光器具逐漸開發出來。最先出現的就是圖1這種極難見到實物的「相紙式測光表」,使用這種測光表時要先將錶殼內的相紙旋出一段,同時參照測光窗內的「灰板」計算時間,當相紙逐漸由白變灰直到與灰板的灰度一樣時再查閱錶殼上的時間換算表並得出曝光參數,這就是「入射光測光表」的祖先。但是相紙式測光表有個相紙過期和附加成本的問題,流行時間不長就退出了市場因而它的錶殼也很少能夠保存至今的。我曾在交易會上見到過很新的現代仿品,賣家一口價竟要450元但因細節太假又太貴我沒買。

相紙式測光表誕生的同時另一種沒有後期成本也不會過期失效的「消光式測光表」迅速風行起來,消光式測光表有兩大類:一類是圖2中這些不同造型也同樣不易見到的老古董,它們是通過讀取不同灰度的玻璃或者不同灰度的膠片或者「梯級數字光楔」上不同灰階顯示的不同數字,找出其中臨界狀態的那個讀數再在換算表上查出曝光參數;另一類是圖3這種將測光孔對準被測人或被測物,通過觀測孔(有眼罩的一端)觀察並旋轉「連續密度光楔」的雙層轉盤,直到被測物體的紋理越來越暗、將隱將現的臨界狀態時停住,此時再查閱表身上的曝光參數。

目前這類消光式測光表的價格都在30~200元之間,它們是歷經百年至今仍能工作的測光老表,您只要用現代測光表對照並熟悉一下它的灰階就能繼續使用,熟練掌握後誤差不會超過半級光圈。由於消光式測光表大都是直接對著被攝物測量反射光的,所以這種方式的測光表就成了「反射光測光表」的祖先,另外也有少數是靠入射光讀數。

消光式測光表也有安裝到相機上使用的,1932年上市的福倫達(Voigtlander)PROMINENT 6x9cm摺疊皮腔相機(圖4)就是世界上第一架安裝了消光式測光表的高級攜帶型照相機,但這已經是消光式測光表的絕唱。

測光表的出現引入了一個影響至今的專業概念,這就是「灰板」(圖5)。灰板是計算相紙式測光表變灰時間的參照樣本,也是消光式測光表變化灰度的參考數值,它給今天各種形態的測光表、自動曝光照相機、自動曝光閃光燈、自動曝光功能的影視器材等等建立了統一的測光參照物,即反光率18%的灰度值。也就是說在傳統測光表的「眼中」世上萬物都是18%的反光率,純黑、純白在測光表「眼中」就是18%的灰板,它「不管青紅皂白」把一切景物都按18%的灰度報出平均測光值!

配圖5幅

早期測光表都是簡單的光學、機械原理,直到20世紀20年代用電子元件測光的「電子測光表」才開始現身,最先出現的是「硒光電池測光表」。硒光電池(Se)是一種見光即可產生電流的光電轉換元件,把它與電流計連接由表頭的游針指示就可以在表頭圖標上讀出不同光線下的不同曝光數值。由於硒光電池感光靈敏、不用附加電源、成本低、壽命長、便於大量生產等等所以一經發明即在全球掀起製造狂潮,先後出現了手持測光的、機身外接獨立測光的、機身外接聯動測光的、機身外接自動曝光的、機身內置獨立測光的、機身內置聯動測光的、機身內置自動曝光的許多形式,直到上世紀70年代還在大量應用。硒光電池測光表歷經幾十年的發展,在不同階段先後使照相機具備了「測光功能」、「測光系統」、「自動測光系統」、「自動曝光系統」、「快門先決自動曝光」、「光圈先決自動曝光」等等流行至今的專業功能,當然今天的測光元件早就不是硒光電池了。

圖1中那隻半個世紀前的敦實的黑色老表,是蔡司(ZEISS)手持式硒光電池測光表現在還能正常使用;另一隻也是德國產手持式硒光電池測光表,這隻伯特倫(BERTRAM)品牌的精緻老表也是非常漂亮的專業表。

圖2則是當年西德製造的經典品牌高森(GOSSEN)表,其中 「領航員」(PILOT)2型硒光電池測光表至今基本沒有誤差,範圍ASA 6—3200;F 1.4—22;T 4分鐘—1/1000秒。另一隻全套包裝的老表盒上印著ORIGINAL¬—GOSSEN即原始、最初、獨創的高森表,該表給硒光電池加了一個觸點開關,按下紅鈕測光鬆手斷電。

圖3是著名的美國威斯頓(WESTON)測光表,國內也稱「維斯頓」、「韋斯頓」、「溫斯頓」、「雲斯頓」等等,當年這個品牌的測光表其品種、品質、功能、造型、產量都是世界之最,仿製品更是數不勝數。

圖4是美國斯佩拉(SPITELA)套裝硒光電池測光表,該表可以分別測量入射光和反射光並可通過擋光板適應不同的光照環境,這是當時功能、附件最全的硒光電池測光表之一。

圖5是幾隻早年間的日本世光(SEKONIC)硒光電池測光表,不管是金屬專業級的還是塑料業餘級的工藝都很細膩,雖然歷經數十年仍能正常測光。

圖6是上海照相機廠仿照德國產品生產的上海牌「上-2型」機身外接獨立工作的測光表,它是專供在上海58Ⅱ等機身上使用的配套專業表,該表精巧的外形和精細的工藝堪稱國產測光表的經典。

圖7是徠卡M3相機的機身外接式快門聯動測光表,它的測光撥盤和快門撥盤有鉤、槽連接,調快門的同時測光指針就給出了光圈值然後手調光圈,這種結構的測光表在尼康、佳能等日本相機上都有仿製。徠卡產品歷來以品質優良、經久耐用著稱,然而本人先後試過薄厚不同的6隻這種測光表,居然都因硒光電池老化沒有一隻還能用的!對比同時代的高森、蔡司表以及前蘇聯和日本相機上的同類測光表,雖然難免有誤差可是大多還能使用不知道徠卡表是咋回事,估計是這種測光表本來就少而且好表根本就不賣,所以二手市場上見不到好的徠卡表!

圖8是幾架安裝了機身內置獨立測光表的老相機,它們身上的測光表只管測光並不與光圈、快門聯動,這種把測光表裝進相機里的想法是1936年由蔡司公司發明,最早體現在康泰克斯(CONTAX)Ⅲ型135旁軸相機上。

圖9是機身內置光圈聯動測光的瑪米亞(MAMIYA)-16型16mm照相機,預設快門時間後用光圈撥盤調準測光表追針即可設定光圈/快門曝光組合。

圖10是康泰瑞克斯「牛眼」(Contarex Bullseye)即著名的「獨眼龍」135單反相機,該機腦門中間的測光獨眼也用硒光電池,「獨眼龍」是機身調光圈在其鏡頭上沒有光圈環,它的測光表頭、光圈撥輪、鏡頭光圈、感光度轉盤、快門轉盤是聯動一體的,測光時可先設定快門再調光圈或者反之都可以獲得理想的曝光組合,它把機械組合的硒光電池「測光系統」發揮到了極致。

1938年美國柯達(KODAK)公司推出了「超級620」(SUPER-SIX-20)快門先決自動曝光照相機(圖11),這是硒光電池自動曝光照相機的始祖也是世界上第一架自動曝光照相機,「EE機外測光自動曝光」這個概念就是這時提出來的。當1956年德國愛克發(AGFA)推出AUTOMATIC 66型光圈先決自動曝光照相機時(圖12),硒光電池測光表已經可以通過「測光系統」控制快門或光圈實現自動曝光,這就是最早的「自動曝光系統」。

配圖12幅

測光工具出現後如何判讀測光數值一直較為混亂,包括參考表、計算盤、光學測光表、電子測光表等等在使用中有標出光圈查快門的,有定好快門查光圈的,還有同時查看極其複雜的光圈/快門組合的。尤其是這個時期的光圈和快門標示方法還分新、老兩派:老派的光圈按F1.2、2、2.2、2.4、2.7… 6.3、9、12.7 …標示;新派的光圈就是F1.4、2、2.8、4、5.6、8、11 …等等。老快門是1/5、1/10、1/20、1/30、1/50、1/100、1/300秒 … ;新快門則是1/4、1/8、1/15、1/30、1/60、1/125、1/250秒 … 讓使用者無法適從,直到二戰後測光表的判讀和相機上的標示才逐漸統一成今天我們熟悉的新派讀法。

上世紀50年代美國有關機構為了便於電子測光表的使用和普及,制定了表示曝光單位的曝光值即「EV值」概念並在美製相機和測光表上推行(圖1)。這個EV值僅代表曝光單位並不是景物的亮度,它用阿拉伯數字表示如-2、-1、0、1、2、3 … 15、16 …等。EV值把光圈和快門的擋位分別編序每個擋位連續計數,其中光圈和快門擋位的1都是EV 0比如:F1、1.4、2、2.8、4、5.6 … …就等於EV值的0、1、2、3、4、5 … …;快門也一樣:1、1/2、1/4、1/8、1/15、1/30秒… …就等於EV值的0、1、2、3、4、5… …,小於零的為負數EV值。使用時根據測光表的EV值讀數自己選擇曝光組合,比如EV8可以用F4、1/15秒或者F1.4、1/125秒的不同組合;EV-3可用F2.8、1秒或者F5.6、4秒等等。EV值概念推出後相繼出現了單用EV值、單用光圈/快門組合或者兩者兼有的三大類讀法的測光表,許多照相機鏡頭上也標出了EV值(圖2),拍攝時表、機結合對於換算曝光組合特別方便。然而自動曝光照相機普及後的今天已經沒人關心什麼是EV值了,眼下只在一些專業測光表上還保留著EV值讀數供返祖族群使用。

硒光電池測光表雖然有許多優點但也有致命的弱點,其一就是巨大的體積直接制約了進一步的發展;再有就是裸露的硒光電池老化較快,如果經常被光線照射幾年工夫就會因老化出現誤差直至「罷工」。所以專業硒光電池測光表都有不同形式的表蓋兒,而且遮光效果越好該表的壽命就越長,那些不帶表蓋兒的則大都是普及型測光表或者普及型測光相機。(續)配圖2幅

上世紀中葉半導體晶體管技術突破瓶頸,新的微型測光元件和與其配套的控制電路迅速開發出來,無法縮小體積的硒光電池逐步被更細小、更精確的測光元件和曝光控制系統所取代。1961年日本潘太克斯(PENTAX)相機上最先配備了機身外接式硫化鎘測光表,「硫化鎘測光表」是以硫化鎘(CdS)光敏電阻為測光元件,它靠外界供電對光產生敏感效應使電阻值變化並帶動電流表工作,其外觀就是蝕刻在直徑5mm左右覆銅線路板上像盤山公路似的銅黃色電阻絲,如果您有AE電眼的老相機、老測光表或者基輔88相機的稜鏡測光取景器等等,就能從中直觀地看到硫化鎘光敏電阻的倩影。

圖1是60年代初投放市場的日本PETRIFLEX V型135單反相機,它的機頂右側就是能夠靈活裝卸的當時最時髦的硫化鎘光敏電阻測光表,轉動快門調節盤就能直接讀出曝光組合,使用原理類似徠卡M3的機頂外置表但精度高多了。

圖2則是上海生產的海鷗CL—A型手持式硫化鎘測光表,該表是當年國產測光表中性能最完備的一種,同樣可測入射光和反射光而且至今還能使用。

1963年日本托普康(TOPCON)RE SUPER型135單反相機(圖3)率先使用了通過鏡頭測光(TTL)的革命性測光技術,緊接著大小廠家便紛紛效仿、爭相創新。從這個時期開始照相機的測光系統出現了更具潛力的機內測光方式,包括全開光圈測光、收縮光圈測光、對調焦屏測光、對焦平面測光、對通過鏡頭的光線測光、通過輔助反光板測光、通過半透明反光板測光、單點測光、多點測光、平均測光、重點測光、中央重點平均測光、偏重中央測光、多區域測光、三維立體測光、3D彩色矩陣測光(測光表不再是色盲)……等等。測光顯示方法則湧現出機械式追針、液晶式追針、LED雙燈追光、LED三燈顯示、LCD液晶數字顯示……等等眾多形式。尤其是測光元件也不斷開發出SBC藍硅光電池(藍硅光敏元件)、SPD藍硅光電二極體、SPC硅光敏元件(又稱矽光敏元件)、GAP(GAsP)磷砷化鎵光敏元件、GPD鎵光電二極體、CCD電荷耦合器件、CCD/RGB三原色立體測光、CMOS圖像感應器等等不斷翻新的創新技術,總之除了極端「中毒」的痴迷者外很少有人能夠說清它們誰是誰!

測光工具經歷了人工估算、光學測光、光電測光、數字技術等等一百多年漫長的進化之路,今天在這裡看到的都是年過半百的「老前輩」,如果當年沒有發明測光表的話真不知道攝影術能活幾天!

配圖3幅


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