蔡司鏡頭經典結構大解析

近日,索尼公司宣布正式發售A卡口Carl Zeiss Planar T* 50mm F1.4 ZASSM鏡頭,預計2013年3月7日於日本上市,預計售價為164850日元(約合人民幣11186元)。

CarlZeiss Planar T* 50mm F1.4 ZA SSM

索尼CarlZeiss Planar T* 50mm F1.4 ZA SSM鏡頭最早於PHOTOKINA2012器材展露面,而經過半年多的研發,與索尼粉絲的長期關注中,最終在今年2月正式與大家見面。此鏡頭一經面世引起廣大關注,Planar雙高斯結構,成像質量高,T*鍍膜,在抗眩光、鬼影方面表現出眾。 

蔡司為索尼推出的Carl Zeiss Planar T* 50mm F1.4 ZASSM 在成像素質方面顯然是毋庸置疑的。鏡頭除了提供f/1.4的大光圈,提供良好虛化效果,蔡司於光學設計上也同樣下了相當功夫,Planar結構中5組8片的設計中便用上2片非球面設計,因此能抵消邊緣畸變,提供優良素質,並且配有SSM超聲波馬達技術,也讓這款鏡頭的自動對焦能力大大提升,從而一改以往大家對於蔡司鏡頭只能手動對焦的印象,極大的提升了整個畫面的對比及銳利度。另外針對耐用性,鏡頭鏡身並會用上防塵防水滴設計,以應付各種拍攝環境,且做工精良,因此這支鏡頭給玩家提供很不錯的各方面的支持。

在蔡司家族中還有眾多質量優良的鏡頭群組,在過去100年歷史的發展中,也不乏舉世聞名的鏡頭結構。而對於廣大攝影發燒友可能對蔡司鏡頭的結構不是特別的了解,不過沒關係,小編現在就和大家聊聊蔡司歷史上的那些經典結構。 

卡爾蔡司鏡頭是來自德國的品牌,卡爾蔡司是德國一家以生產鏡頭和膠捲相機等光學製品聞名於世的國際化大企業。

卡爾蔡司在鏡頭製造史上的光輝歷程始於1890年由這個公司的工程師所發明的消像散正光攝影鏡頭(Anastigmat)。同年,普路塔(Protar)鏡頭問世;1896年,普蘭納(Planar)鏡頭髮表,奠定了卡爾蔡司在色差糾正技術上的權威地位。1902年,蔡司廠又設計出1:6.3的天塞(Tessar)鏡頭,這款鏡頭明快銳利,成像質量相當不俗。

作為一家擁有150年以上歷史的老牌光學企業,卡爾蔡司在醫學製造業同樣富有盛名。它生產的顯微鏡,放大鏡,醫用內窺鏡,相機鏡頭,眼鏡等多種製品在世界上都極有名氣,其中,蔡司廠的鏡頭一直以成像鮮明,細節清晰,表面明亮,防偏色和防反射性能優越而著稱。卡爾蔡司是一家歷史相當悠久的光學儀器廠商,其出品的鏡頭在傳統相機領域向來都是「高貴」的代名詞,許多攝影師都以擁有卡爾蔡司鏡頭為榮。

卡爾蔡司鏡頭在業內一向享有良好的聲譽,因其成像的超清晰能力而被稱為「鷹之眼」,這種鏡頭一般情況下只有高端相機會配備這樣的鏡頭。卡爾蔡司這家德國的老牌光學廠家已有一百多年的歷史,生產世界上屈指可數的高品質透鏡。以其獨有的色彩還原和成像特點令全世界攝影家及愛好者愛不釋手,但因其價格高高在上而敬而遠之,望而卻步。解析度高,顏色還原出色,幾乎沒有四角失真現象。忠實提供高畫質攝影。其中帶有紅色T為標誌的鏡頭更是卡爾蔡司引以為豪的產品。

數碼相機的成像畫質主要取決於以下三個部件:鏡頭,CCD和圖像處理引擎。其中,鏡頭是外部光線的主要接收源,它的質量好壞直接影響著成像的清晰度和鮮明度。

下面就為大家介紹蔡司鏡頭的最經典的六種結構(從廣角至望遠排列):

一、Distagon

Distagon(迪斯塔根鏡頭),為逆焦式的廣角鏡頭設計,主用於18mm至35mm,其特色是變形輕微且中央解像力高。它的結構特點為反望遠結構,光圈大,且是廣角,中心銳度非常高,中心解析度也很高,畸變小。Distagon專為單反相機設計,將光學結構中心前移,以適應反光板位置。為了達到接近Biogon的成像素質,Distagon的結構比較複雜,因此售價較高。此外,Distagon鏡頭視野極為開闊,廣角和長焦表現都非常好。也是常用於照片和電影拍攝。

在索尼鏡頭群里較為經典的就要數:Distagon T* 24mm F2 ZA SSM這支鏡頭了,採用7組9片結構,並且其中包含了兩枚非球面鏡以及兩枚ED超低色散鏡片,同樣也具備Distagon系列的超高優質解像力。採用了SSM超聲波馬達,為用戶提供了更加安靜和快速的自動對焦性能。如果沒有微距頭,Distagon24mm/F2.0也可以用來拍些花花草草,其最近對焦距離是0.19米,無論對細節的表現,還是背景的虛化都非常出色。

這隻鏡頭在拍攝風景時,具備出色的景深表現,所拍攝的畫面中基本上沒有很明顯的失光現象,同時其超廣角端的畸變控制能力也非常棒,也沒有很明顯的色散現象,能夠最大限度的還原拍攝場景,讓美景盡收眼底。

因此,Distagon24mm/F2.0擁有堪稱完美的畫質表現,所拍攝的畫面細節銳利清晰,色彩真實自然,拍攝風景時層次感非常強,整個畫面都表現得非常出色,邊緣和中央位置的成像差異也不是很大,同時還具備優秀的畸變控制能力,在抗逆光方面,索尼這枚24mm/F2鏡頭的表現強悍依舊,但美中不足的是,如果您在拍攝時讓光線直接進入鏡頭或者拍攝光比大的逆光場景時,也還是會出現一些眩光和霧化,在採用大光圈拍攝時紫邊比較明顯。但Distagon24mm/F2.0趨於完美的整體性能,加上其合理的市場價格,成為當之無愧的定焦鏡皇。

二、Biogon

Biogon(比奧剛鏡頭):為對稱式設計,專用於連動測距式相機,在1932年時,這支鏡頭首次與大家見面,其結構特點為對稱結構,多應用於大光圈廣角鏡頭,其成像特點為,鏡頭邊緣具有非常高的解析度,但同時邊角失光問題也尤為明顯。

Biogon鏡頭結構解析

最初的Biogon規格為4組7片,於1936年前後上市,是對Sonnar的修改。1952年,Bertele博士採用M.M.Roosinov的改進意見設計了一款名為"Aviogon",成為新版Biogon的前身。

Biogon由梅塔博士發明的這款鏡頭在當時引起了業內巨大的反響,鏡頭最大的特點在於它的廣角端幾乎不會產生鏡頭畸變。它現今在光學史中仍是設計的水準標記。其設計深受攝影家喜愛,經年不衰。因為相機內沒有反射鏡,可以讓鏡頭和底片之間的距離很小,是其優點之一。因此,鏡頭的設計工程師就研發出這支Biogon頭,它幾乎可以完全矯正變形現象。

通過結構剖面圖,我們可以看到Biogon鏡頭的設計幾乎是對稱的,它的變形現象比單反相機所使用的Distagon廣角鏡頭還低。因此,它深受專業攝影家的重視,在應對諸如風光、建築、人像等拍攝題材時,都能給攝影師以最佳的畫面表現。

在1932年,Sonnar型鏡頭(後面會有介紹)更進一步的發展,引導出了Biogonf/2.8鏡頭的設計。這是一隻35mm系統的高速、廣角的鏡頭。第一隻Biogon鏡頭是由6片鏡片分成4群所組成。在1952年,它由7片鏡片所組成的新設計所取代以獲得更優秀的像場亮度以及對變形的進一步改善。這個特色也同時表現在Biogonf/4.5(120系統)這隻由8片5群所組成的超廣角鏡頭上,它能夠提供的角度達到90°。即使在全開光圈的情形下,桶狀變形和影像邊緣的失真也相對上是不存在的。

Biogon特別適合在建築、時裝模特兒和全景攝影,也適合拍攝在狹窄空間中的機器或是工業流程。

三、Hologon

Hologon(霍洛剛鏡頭):專用於連動測距式相機的超廣角鏡頭,對稱式設計,可以拍攝岀幾乎為0%變形率的影像,但與Biogon相比有更嚴重的邊緣失光,鏡頭製作難度極高。該結構設計於1966年,其對稱結構,適合超廣角,固定的F8光圈,但邊角失光度大,因此需配合中灰漸變濾鏡。

Hologon使用了特殊設計的中灰鏡,從而減少了鏡頭中心部分2檔曝光。這個中灰鏡本身就是一件精巧的藝術品:一般人們認為降低進光的效果主要是在鏡片玻璃上的一種阻滯材料所帶來的,但如果把Hologon的中灰鏡從濾鏡卡口上挪開的話,你會發現實際上是兩片精巧的凸透鏡玻璃,這種結構決定了降低進光量的效果。(這種結構也適用於LeicaM版本)

Hologon取得了成功,尤其是在新式廣告攝影用戶群體中——除了沒有測光,對焦和必須用一個槍型手柄和快門線。1969到1975年之間,它在製作了很小一批之後就不再生產了,大約只有2000個。與此同時,徠茨·威茨勒公司對於這些緊湊得可以放進口袋的超廣角鏡頭非常感興趣,於是他們向蔡斯官方要求訂做一批特殊的,帶對焦環但並不與測距儀相配合的Hologon鏡頭供徠卡M卡口使用。蔡斯同意了他們的要求,挑選了一批Hologon15mm 鏡頭裝上特殊的外部框架結構,並塗上黑漆。

Hologon結構鏡頭最初用於一款蔡司公司的『HologonUltrawide』不可更換鏡頭相機(1969-1975)。1972年曾為LeicaM卡口上產過不到750隻,規格為3組3片、15mm F8。1994年,經過EehardGlatzel重新改進,製成了3組5片、16mm/F8的新版Hologon,適用於ContaxG系列相機。Hologon雖然不支持大光圈,但是鏡頭在廣角端的畸變現象幾乎為零,成像性能十分優秀。

不過Hologon邊緣失光較為嚴重,得加中央深邊緣淺的漸層減光濾鏡平衡通光量,又因為光學結構(中央一個實心球形透鏡)不容許裝光圈,Hologon只有一個f /8光圈可用;另外,因為最後一片透鏡太靠近底片平面而且鏡筒很短,Hologon 也無法在單反上使用。

四、Tessar

Tessar(天塞鏡頭),為標準的鏡頭設計,主要以四片三組鏡片構成,特點是低變形且輕薄。於1932年為標準鏡頭、望遠鏡頭和小體積鏡頭而設計。

如圖所示,經典的Tessar結構為3組4片設計,而Tessar在希臘語中正是「四」的意思。最初的Tessar結構鏡頭只有F6.3,隨後發展出F3.5及F2.8規格的產品。其成像不僅中心部分鮮明透亮,邊角區域的細節也很清楚,結構雖簡單,但成像卻異常銳利,反差非常高,大異於其他鏡頭,所以有「鷹眼」之稱。

Tessar最大的特點就是卓越的高解像力,而且體積極小,重量很輕。由於結構簡單,性能出眾,所以產量極大,幾乎世界上所有的鏡頭製造商都生產過使用Tessar結構的鏡頭。

當然,從現在的眼光看,Tessar也不是完美到沒有確定的程度,一個很明顯的事情就是它的中心解像力超高,而畫面四角的解像力遠遠不及中間部分,特別是在全開光圈的時候,收縮光圈造成的畫質改善也不及之後設計的Planar鏡頭。不過,畢竟這只是一支4片鏡片的超輕鏡頭,它帶來的獨特樂趣也是其他鏡頭無法比擬的。

Tessar鏡頭今天仍在使用的理由還是同過去一樣:設計簡單、高解像力、高反差和畸變很小。天塞結構本來就以結構簡單著稱,3組4片之中最後一組是膠合鏡片因此全鏡只有6個空氣面,T*鍍膜使得鏡片透光率高達99.7%,這賦予了天塞鏡頭以無與倫比的銳利,傳說中的立體感和空氣感也展現無遺。

現在,Tessar鏡頭依然在鏡頭群中佔有一席之地。最近的Tessar是2002年3月6日,蔡司為紀念由Rudolph博士於1902年設計的CarlTessar整整一百年,推出了配合Contax單鏡頭反光相機使用的限量版本的Tessar T* 45mmf/2.8,這支鏡頭是眾多餅鏡中之皇者,影像由 F 2.8 起已經很銳利而且直達邊沿(很多餅鏡只有像圈中心才銳利),加配轉接環可用在Canon/Olympus/Panasonic/Sony 等數碼相機。獨有的T*塗層,則可忠實將色彩還原,同時減少高反差拍攝常見的鬼影。得益於天塞結構的高透光性,片子出來就很通透。雖然鏡頭本身輕薄迷你,但是拍出來的成像相當地銳利而且漂亮,有鷹眼的美名;色彩正,銳度好,成像銳利反差很大,高反差無任何紫邊現象出現,對藍天白雲的表現尤其正,適合風光拍攝。TessarT* 45mmF2.8,因形狀像餅乾一樣,又稱餅乾鏡。重量只有90克,大小如同一個鏡頭蓋,非常輕便便攜,適合掃街,旅遊,風光攝影。

Tessar鏡頭有很多很好的變型產品,蔡司在需要設計重量輕體積小的長焦鏡頭時,多採用Tele-Tessar的設計。比如為哈蘇生產的Tele-ApotessarT* 500mm f/8 CF,以及康泰時N卡口Carl Zeiss Tele-Apotessar T* 400mm f/4都是很好的超長鏡頭。

Carl ZeissTele-Apotessar T* 400mm f/4

Tele-Apotessar T* 500mm f/8 CF

五、Planar

Planar(普蘭納鏡頭)於1896設計,對稱的高斯結構,適合中長焦大光圈鏡頭,色差修正好,畸變小。最初的Planar結構使用4組6片設計,最大光圈只有F4.5。經過不斷改進,目前F1.4規格產品已經較為常見。在1966年的阿波羅登月計劃中,蔡司曾為NASA製造過一隻50mmF0.7的Planar,全開光圈時也有驚人的成像質量。

Planar50mm f0.7

其實普拉納結構對於索尼的玩家來說並不陌生,實際上索尼曾經發布的85mm f1.4 ZA這支鏡頭,

這支鏡頭體現完美的視覺經驗,明亮、清晰、色彩鮮明,精通各色各樣的人物表現,全無幾何變形。蔡司85/1.4是商業與紀實攝影的理想選擇。蔡司85/1.4鏡頭是一支特別為要求嚴格的相機所精心設計的短焦距、高速、遠攝鏡頭。蔡司85/1.4從取景器中提供特別明亮和清晰的圖像。即使在全光圈的狀態下,也可帶來最高質量的圖像。蔡司85/1.4的視角和傑出性能使其成為拍攝外景及室內人像攝影的最佳選擇。蔡司85/1.4淺景深和大光圈的特色使它可以使用選擇聚焦,透過背景散焦來突顯拍攝主體。事實上,許多蔡司鏡頭的光學產品對色彩都有著獨特的理解。而蔡司85/1.4鏡頭在色彩還原方面做的似乎更好,在那迷人的融融暖調中,模特的皮膚既擁有健康的質感,又嫩如凝脂充滿水份。

正因為這是大口徑蔡司85/1.4鏡頭,所使用的也是九片羽狀光圈葉,景深像奶油一樣溶化了輪廓而且坦率地美麗展現著。使用光圈開放值的中但被拍的主體依然有浮起來的立體感,是蔡司85/1.4鏡頭獨有的東西,若然有更好的光線配合,將會更能加強立體感。蔡司85/1.4鏡頭的特性,銳利度和奶油味的景深平衡了成為獨特的成像張力。

在彩色攝影時代,以前設計的鏡頭遇到了一些在設計當初就沒有考慮過的問題,現代的大畫幅鏡頭,在普通焦距這個範圍,都基本上是採用的高級變形雙高斯結構,多層鍍膜的應用為彩色攝影帶來的好處是非常巨大的,黑白膠片記錄的是亮度變化,而人眼雖然對自然界的亮度適應性極其寬廣,但在一張圖片上卻大大受到限制,光學鏡頭對於黑白時代簡單的提供高反差和高解析度就能滿足攝影的要求,而在彩色攝影時代,儘管人們對鏡頭的要求還沒轉變,但從視覺心理上對色彩的感覺已經對鏡頭的選擇提出了新的要求。

對於彩色攝影,反差大並不是一個必要的條件,人眼分辨顏色的細微變化遠高於對線條密度的能力,對於現在的鏡頭還沒有能力對其色彩表現能力在測試的圖表中有所表示,但是planar結構較為複雜的光學體系和經典的完全對稱的結構能很好的適應彩色攝影的需要,因此,今天大多數鏡頭儘管光圈並不大,但結構上都很自然而然的採用了更加複雜的雙高斯結構來獲取更好的光學表現能力。今天最流行的鏡頭是施耐德公司的aposymmar(包括最新的 apo symmar-L)和羅敦斯德公司的aposironar系列。偶爾也有較少和較廉價的nikon和fujinon的鏡頭這些鏡頭都能提供一流的光學素質。

六、Sonnar

Sonnar(索納鏡頭),為中望遠(135mm)至望遠(250mm)的設計,特色是無球面像差,失光極微,變形低至肉眼無法辨識,但色散須以APO修正。

1931年時的Sonnar結構已經具備F2.0的大光圈,第二年,Bertele更是將它提升到F1.5,是當時135mm系統中光圈值最大的鏡頭結構。

Sonnar具有深厚的細節保真和色彩平衡功力。和Planar鏡頭成像潤澤柔和不同,Sonnar的成像表現更加細膩。常用於照片和電影的拍攝。

Sonnar這一名稱最早出屬於斯圖加特Contessa-Nettel AG(ZeissIkon的前身之一,Contax就是為了紀念這一公司)一款不太出名的鏡頭,1926年該公司加入ZeissIkon之後Sonnar這一名稱被用來命名一款全新的鏡頭。1926年,蔡司(ZEISS-IKON)收購了ENREMANN公司,而該公司的著名設計師,也就是以後被稱之為SONNAR之父的Bertele加入了ZEISS公司,他全力投入了SONANR結構的改良上,他對早期的SONNAR結構做了兩項非常成功的改進,從此真正完美的SONNAR出現了。

Sonnar原本是但一片凸鏡,後改為兩片光圈f/2的Sonnar;最後改為三片帖合的凸鏡群,巧妙地修正更多的球面像差,Sonnar的起始光圈也進一步推到f/1.5。這一設計是相當成功的,根據這個結構生產出了種類繁多的旁軸相機的鏡頭,焦距從40一直到250,最大光圈達到了1.1。

說到索尼經典的蔡司鏡頭就不得不提Sonnar T* 135mm F1.8 ZA這支鏡頭了,正是這支鏡頭把一向屬於85mmF1.4的「聚光燈」一下吸引到他自己的身上。在135mm這個中焦距的極限居然可以使用F1.8的光圈,已經是這個焦距的極限了,何況這支鏡頭產品使用的鏡頭結構是蔡司公司最引以為豪的Sonnar結構,同時由於後「柯美」時代的介入,這支鏡頭產品被設計成了自動產品,在使用方面更加便利。配備在索尼a100上時,視角等效於135相機202.5mm焦距的鏡頭,採用內對焦設計,在拍攝時鏡頭前端並不會伸長或旋轉,方便使用偏振鏡。

索尼Sonnar T*135mm F1.8ZA是一支大口徑,高性能的卡爾·蔡司遠攝鏡頭,F1.8的明亮光圈可以看到在其他135mm級別鏡頭當中看不到的景象。大口徑規格以及光學設計,不僅能形成漂亮的背景散焦,還能獲得高品質的圖像。使用2片ED(超低色散)玻璃鏡片成功地糾正色差。高速的內對焦自動對焦。之前從未見過的極好的近攝能力,最近對焦距離0.72米(0.25倍的放大倍率)。由於明亮的大光圈以及防抖功能,可以在光線不足的環境中手持拍攝。對焦鎖定按鈕和自動捕獲(自動對焦時不用轉動對焦環)的設計保證了良好的操作性和握持性。這隻具有典型的「Sonnar」特色相對簡單的鏡頭結構配合超大的光圈是整個市場上的大賣點。

關於Sonnar這一名稱的含義,目前有這兩種說法,一是來自生產這一鏡頭的廠區的名稱,Zeiss官方的說法則是這一名稱來自於德語的太陽Sonne,是為了說明這一系列鏡頭的大光圈。二戰後東西德Zeiss都生產了50mm焦距的Sonnar結構鏡頭,西德的Steinheil採用Sonnar結構生產了50mm的Quinon-I2.0鏡頭,此外日本的佳能,尼康和賓得都生產了基於Sonnar結構的標頭,俄羅斯則是Jupiter。


推薦閱讀:

經典代碼解析4.1:使用ADO整合Excel與Access
關於宋代玉器的一切——最全面的宋代玉器大解析【多圖精講】
火花塞故障解析續1

TAG:鏡頭 | 經典 | 解析 | 蔡司 |