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天塞

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天塞鏡頭是非對稱式正光鏡頭的一種重要品種。最早為蔡斯廠的保羅·儒道夫於1902年根據他自己設計的四片四組式烏那鏡頭(Unar)改制而成,(不是改自庫克三片式鏡頭)。天塞鏡頭的基本結構為四片三組式,前組為重鋇冕石單凸透鏡,中組為燧石單凹透鏡,後組為一燧石凹透鏡和一鋇冕石凸透鏡貼合在一起而成的膠合雙鏡組。光圈安放在後組透鏡之前。天塞鏡頭對球面相差、色差、像散有良好的校正,是最常見的中檔次鏡頭。
中文名
天塞
源    自
希臘語中數字4的讀音
屬    於
非對稱式正光鏡頭
設計者
保羅·儒道夫

天塞天塞含義

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天塞一詞源自於希臘語中數字4的讀音,因為蔡司公司已經發表的三組四片結構的鏡頭是由四枚鏡片組成,因而具有天塞的涵義。同時,蔡司公司也為了區別於其它廠商完全模仿本公司產品結構的鏡頭,所以為三組四片鏡頭取了一個具有特定涵義的名字――天塞(Tessar)。多年以來,天塞鏡頭的出色表現,使其至今依然為攝影師們所喜愛。從主流攝影器材廠商的銷售目錄上,仍然可以找到天塞鏡頭的身影。
在蔡司公司1932年發表的大光圈松納(Sonnar)f/1.5和f/2鏡頭之前,附帶天塞鏡頭的照相機就是最高檔的了,價格也最貴。那時生產廠商普遍採用的銷售方式就是,一個款式的相機根據市場和銷售對象的區分,有多款鏡頭的搭配方案,鏡頭的配置不同,價格自然也就有了差異。通常,同款相機天塞鏡頭的配製肯定是最貴的。譬如:以張作霖在黃姑屯被炸身亡的1928年為例,那時日本職員平均年收入則為379萬日元(約合276679元人民幣)。但是 1928年配105mm f/4.5天塞鏡頭的伊康。雷德6×9相機標價121萬日元,配105mmf/6.3鏡頭德標價111萬日元;附帶天塞·多米納105mm f/4.5鏡頭的標價92.5萬日元;附帶柯克鏡頭的蔡司·諾芭105mmf/6.3標價79萬日元,這個價格在當時應該算是極其昂貴的了。

天塞天塞的特點

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二戰前配天塞鏡頭的相機就已大量面世了,如1937年最出名的祿來福萊克斯的AutoMat上配備的就是75mmf/3.5天塞鏡頭。當時的媒體有這樣的評價:且不論天塞鏡頭結構設計的巧妙,僅是對景物豔麗,濃郁的描寫能力而言,它是鮮有對手的,説得過分一點,是無以匹敵。它能夠鮮明,鋭利地重現黑,白,灰影調。而不僅僅侷限於對高反差地描寫方式。
以上説法,可能是基於作者根據自己的底片所作的評價,不一定有光學測試的依據。即便如此,天塞鏡頭對於黑色的再現也是驚人的,它在圖片中黑、白、灰調平衡的基礎上,使黑色達到了最大密度,這種表現有助於鏡頭獲得鋭利的影像。天塞鏡頭也因此獲得了“蔡司的鷹眼”這一特殊的稱號。
當年天塞被蔡司公司尊為頭號鏡頭,一切蔡司公司所生產的頂級相機全部配備上天塞鏡頭。由當初的單張頁片相機直到後來的摺疊輕便卷片相機(即我們熟悉的蔡司.伊康大八張),從多年對決的了;徠卡Leica)與康泰時(Contax),到叫板殺到的祿來(R0lleiflex和伊康福萊克斯(Ikoflex),這些品牌的高級型號相機無一例外地使用了天塞鏡頭,反倒是我們今天所推崇地普蘭納(Planar)鏡頭,在蔡司自己的相機上許久不見蹤影(一直到了單反相機的出現才打破這個現象),由此可見蔡司公司對這款天塞鏡頭的倚重。
雖然當年蔡司的設計專利非常嚴謹,但是使用天塞結構的鏡頭在任何一個廠家的名錄裏全可以找到,記得有一次,我出於好奇曾把一隻從來沒有拍過照片的老款 M39羅口的徠茲(Leitz)愛爾瑪(Elmar)5cm f/3.5鏡頭在放大機上製作了一張24英寸照片,獲得了影像鋭利無比,暗部細節豐富自然。驚喜之下又把它裝在相機上拍了一組照片,效果出奇的好。翻查資料發現,原來這支1924年開始生產的大名鼎鼎的愛爾瑪,也是一支不折不扣的天塞鏡頭。從福倫達1914年的Skoper 施奈德1920年的Xenar,到羅傑斯特.柯達1914年的Ektar以及今日的尼柯爾(Nikkor)的大片幅M系列鏡頭,無不流淌着天塞鏡頭的血液。

天塞進一步發展

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因為天塞鏡頭後組的2片膠合結構,在整個畫面中看不到像散對於整個成像質量的影響。焦外成像部分中不自然的感覺也得到了改良。在圖片中也能看到清晰度得到了很大的改善。
1940年的時候,美國開發了折射率在1.7以上的稀有元素玻璃。製造出鏡頭口徑達到了f/2.8的優質天塞鏡頭。也有設計師希望在此結構基礎上研製廣角鏡頭。但是,既要求有標準鏡頭的大口徑,又要求實現廣角化。其受限於4片結構是很難做得到的。
日本從1953年開始,大力推進新型高折射率光學玻璃的研究,之後,鏡頭的製造水準也得到了進一步提高。由於採用了折射率為1.6的新型玻璃。日本也能製造性能穩定,優秀的f/3.5口徑的天塞鏡頭了。
天塞的光學結構簡單,實用,由於它的解像力高,反差適中,畸變小,面市不久就壓倒了此前林林總總的各種鏡頭。並獲得了“鷹眼”的美譽。天塞鏡頭自推出後就被廣泛應用於各種攝影行業。在攝影,印刷製版,航空,翻拍和電影等諸多領域中都可以看見不同種類的天塞鏡頭。沿用至今的還有配備在哈蘇及祿來相機上的變種設計長焦望遠Tele-Tesar鏡頭,時至今日,在各種相機上已經很難見到打着天塞商標的標準鏡頭。它已經被後來設計的更加複雜的鏡頭掩蓋了它的光輝。但不論怎樣,它永遠都是設計者們及用家心目中一顆璀璨的巨星。它也同樣在光學的里程碑上留下了不可磨滅的印記。
蔡司曾經有過一支康太時C/Y卡口的TESSAR 45mmf/2.8,僅厚0.9cm,重75g,但表現異常驚人。

天塞天塞鏡頭爭論

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三組三片的柯克鏡頭雖然比那之前的鏡頭表現要好得多,可是這種鏡頭無法消除初級像差以外得高級像差等光學缺陷。不滿足於三組三片柯克鏡頭的表現,設計師們就有了在這種鏡頭結構基礎上再增加一片鏡片,來提高鏡頭整體像質的表現。作為一種光學設計常識,設計師們都知道,為了補償攝影鏡頭特有的像差,最好採用鏡片數量為複數的對稱式設計,這樣的話,可以利用結構優勢抵消很多鏡頭的光學缺陷。但是問題又回來了,那樣的設計,在當時的設計,製造條件下,就意味着無法實現小型,輕量化。只要一翻開一些光學書籍,便經常能夠看到關於天塞鏡頭是改良自三組三片柯克鏡頭的論調。這些書籍的觀點是:三組三片柯克鏡頭結構中第三片鏡片被置換為膠合鏡片,作為三組三片柯克鏡頭的缺點,如鏡頭的像散和邊緣的彗差也會因此得到了一定程度的控制等説法。
針對以上説法,在有的光學書籍中則認為魯道夫的天塞鏡頭,是相似於泰勒的三組三片柯克鏡頭結構的另外系統。天塞鏡頭並非三組三片柯克鏡頭的摹仿和改良,而是基於魯道夫的理論設計,製造的普羅塔(Protar)和烏納(Unar)消像差鏡頭的發展型而已,這種説法是佔上風的。
那麼,上述的兩種説法,哪個更真實呢?如果不瞭解,天塞鏡頭的設計師魯道夫之前的設計思路和理論,那麼,我們將很難説得清天塞鏡頭的來龍去脈,天塞鏡頭到底是在什麼樣的理論原則指導下設計出來的呢?又有哪些鏡頭在影響天塞鏡頭的設計呢?

天塞三支鏡頭

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三組三片的柯克(Cookie)
1893年英國T·柯克和散司公司的H.D.泰勒設計了由三組三片凸、凹、凸結構的標準視場f/6.8的新消散攝影鏡頭,並且取得了專利。這種三組三片鏡頭,與之前設計的那些結構更加簡單的鏡頭相比,能夠得到更加清晰,鋭利的影像,比當時市場上的德國鏡頭更受歡迎,作為當時被廣泛採用的肖像鏡頭,它有更大的像場涵蓋,有效視角達到了40°。但僅能矯正六種像差,以球面像差為代表的各類像差得到了初步校正,但是,畫面中像散彗差的殘存量卻加大了,這一點由於結構原因還是無法克服的。
蔡司的普羅塔(Protar)
在1890年,卡爾·蔡司公司開始設計消色差正光鏡頭(Anastigmats)時,就已經着手研製在光學上性能更加完善的鏡頭了。設計師保羅.魯道夫(Paul Rudolph)對Anastigmats(後來正式命名為Protar)鏡頭做出了不同的改良設計。利用無鉛玻璃和火石玻璃配合構成了新的前組。同時利用鋇冕玻璃和火石玻璃的配合,組成了新的後組,從而發明了新的消像散鏡頭,這種消像散正光鏡頭分為兩種結構的鏡組設計。一種為2+3五片兩組設計,另外一種為2+2四片兩組設計。1890年誕生的時候,它被臨時稱作“消像散鏡頭”。1900年被正式命名為普羅塔(Protar)鏡頭。一直到1930年,魯道夫在這種設計的基礎上又延伸出六個不同用途的鏡頭系列。很多人都對這些系列鏡頭互評高下。但我認為它們只是蔡司公司針對不同拍攝要求做出的相應改動,並沒有品質高低之分。
蔡司的烏納
被稱為光學之父的保羅·魯道夫根據2+2的設計研製出一隻被命名為Unar的四片四組正光鏡頭。但是這支鏡頭過早的夭折了。通過Unar的失敗及 Protar的成功。魯道夫沿着這一思路,在1902年重新進行了設計,用Unar鏡頭的前組和Protar鏡頭的組後重新組合,成為一隻震驚光學界的三組四片鏡頭――天塞(Tessar)。