從Planar走向Distagon的135單反標(biāo)準(zhǔn)鏡頭

吳穹

卡爾蔡司最新的Otus 55mm F1.4鏡頭一經(jīng)發(fā)布即吸引了所有人的目光。—方面，高達(dá)4，000美元的售價(jià)刷新了135單反相機(jī)標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的價(jià)格標(biāo)桿；另一方面，這款鏡頭在各種評測中都表現(xiàn)出極佳的素質(zhì)，和其價(jià)格一樣令其他同類產(chǎn)品難以望其項(xiàng)背。

從技術(shù)角度來說，一款鏡頭的性能表現(xiàn)很大程度上取決于其光學(xué)設(shè)計(jì)，同時(shí)設(shè)計(jì)和鏡片用料也對價(jià)格有著很大影響。在Otus 55mm F1.4性能與價(jià)格的背后，正是其“與眾不同”的光學(xué)結(jié)構(gòu)。

傳奇的Planar

說到標(biāo)準(zhǔn)鏡頭，就必定要提到Planar（普蘭納）結(jié)構(gòu)。雖然Sonnar（松納）和Tessar（天塞）結(jié)構(gòu)也有標(biāo)準(zhǔn)鏡頭產(chǎn)品。但在135相機(jī)系統(tǒng)中，無論從產(chǎn)量還是衍生結(jié)構(gòu)的種類來說這二者都無法與Planar相提并論?？梢哉f，Planar是現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的基礎(chǔ)，各主要廠商的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭皆脫胎于此。

不過Planar的成功，并不是因?yàn)楣鈱W(xué)素質(zhì)，而是它實(shí)現(xiàn)了成本與質(zhì)量的平衡。在膠片時(shí)代，高昂的光學(xué)加工成本及暗房處理費(fèi)用是主要問題，膠片對光線的入射角度卻沒有太多要求。因此設(shè)計(jì)師的任務(wù)就是，既要得到足夠大的光圈以保證低感光度膠片的拍攝，又要降低設(shè)計(jì)和加工難度，同時(shí)還要避免使用昂貴的特殊光學(xué)材料。雙高斯結(jié)構(gòu)的Planar便具有這些特點(diǎn)。它容易加工，可以在不使用特殊光學(xué)鏡片的前提下得到足夠大的像場，同時(shí)還擁有不錯(cuò)的中心分辨率，以及對像場彎曲和色散的基本矯正能力。它的出現(xiàn)讓135相機(jī)鏡頭第一次進(jìn)入F1.4光圈時(shí)代。但是，Planar的缺點(diǎn)同樣明顯：對稱的鏡組結(jié)構(gòu)極易產(chǎn)生像散和球差，且邊緣光線入射角度較大。這些在膠片上不太明顯的問題，進(jìn)入數(shù)碼時(shí)代后變得非常突出，所以無論怎樣改進(jìn)，Planar都很難在數(shù)碼相機(jī)上得到更出色的影像質(zhì)量。

數(shù)碼優(yōu)化中的設(shè)計(jì)邏輯

根據(jù)數(shù)碼傳感器的特點(diǎn)，一只好鏡頭必須具備以下四項(xiàng)條件：首先，要讓光線盡量保持垂直角度照射傳感器；其次，要讓鏡頭成像更加均勻，就必須增大成像圈，并使用偏中心位置的部分成像；第三，單反鏡頭的法蘭距通常較大；最后，受卡口限制，鏡頭的后組鏡片還不能過大。所以光學(xué)設(shè)計(jì)師必須放棄Planar，在Distagon和Sonnar這兩種結(jié)構(gòu)中選擇。

雖然Sonnar也是不錯(cuò)的選擇，但受法蘭距和后組鏡片直徑的限制，在單反鏡頭領(lǐng)域，Sonnar更多地用于長焦鏡頭。所以需要選擇更復(fù)雜、加工難度更高的Distagon反望遠(yuǎn)結(jié)構(gòu)才能實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。

追求極致的蔡司Otus 55mm F1.4

Distagon通常多用于廣角鏡頭，Otus 55mm F1.4第一次將這種結(jié)構(gòu)用于標(biāo)準(zhǔn)鏡頭。Distagon源于望遠(yuǎn)結(jié)構(gòu)的反向設(shè)計(jì)，光學(xué)設(shè)計(jì)中稱之為逆焦。望遠(yuǎn)結(jié)構(gòu)是將正向屈光度的鏡組放置于前，負(fù)向屈光度的鏡組放置于后，這種設(shè)計(jì)使得鏡頭實(shí)際長度小于焦距，有利于壓縮體積；而Distagon反望遠(yuǎn)結(jié)構(gòu)正好相反，正向屈光度的后組鏡片可以優(yōu)化邊緣入射角，提高邊緣成像質(zhì)量。而且Distagon擁有更大的像場（蔡司Otus 55mm F1.4可以覆蓋645中畫幅幅面），且中心分辨率和反差極佳，因此在高像素?cái)?shù)碼單反相機(jī)上的優(yōu)勢更為明顯。

不過，光學(xué)設(shè)計(jì)對于像差的矯正經(jīng)常是此消彼長的。相對于Planar和Sonner，Distagon的缺點(diǎn)也十分明顯：除了鏡組結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，它的場曲、慧差、平面色散、變形等也更不易矯正。如果不使用特殊鏡片，成像質(zhì)量的提升將微乎其微。對Otus55mm F1.4來說，12枚鏡片中就用到6枚低色散鏡片和1枚非球面鏡片，并采用了頂級鏡頭才有的APO復(fù)消色差技術(shù)，從而提高整體的影像質(zhì)量，即便全開光圈也能夠得到非常好的成像。因此這只鏡頭高昂的售價(jià)也就在情理之中了。

未來的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭

蔡司Otus 55mm F1.4可以說為135系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭樹立了標(biāo)桿。在尼康D800E已經(jīng)達(dá)到3600萬像素的今天，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)鏡頭早已不堪重負(fù)，Distagon將在單反相機(jī)鏡頭領(lǐng)域有更多應(yīng)用。比如最新發(fā)布的適馬50mm F1.4 DG HSM，就采用了一種類Distagon的衍生設(shè)計(jì)。