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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,后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。

1 天塞鏡頭 -起源

天塞鏡頭(Tessar)是非對稱式正光鏡頭的一種重要品種。最早為蔡司公司的保羅·儒道夫於1902年根據他自己

天塞鏡頭天塞鏡頭
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,后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。光圈安放在後透鏡組之前。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。常見的一種說法,認為天塞鏡頭是根據1893年英國庫克父子公司丹尼斯·泰洛設計的庫克三片式鏡頭,將其後鏡片變為膠合雙鏡組而成,並非事實。1890年,保羅·儒道夫設計四片二組蔡司正光鏡(ZeissAnastigmat),其中前後二組都是膠合雙鏡組。1899年儒道夫發現有時候將膠合雙鏡組分開效果更好,於是將四片二組蔡司正光鏡拆成四片四組蔡司烏那鏡頭(Unar)。1902年儒道夫發現將烏那鏡頭的後面二鏡片變回膠合雙鏡組,效果比烏那鏡頭更好,取名Tessar,來自希臘文τ?σσερα的「四」字。保羅·儒道夫設計的天塞鏡頭,最初只有f/6.3。1930年蔡司公司光學設計家恩斯特·萬德斯萊布和威利·墨爾特利用含稀土元素鑭的光學玻璃制出f/3.5和f/2.8的天塞鏡頭。

2 天塞鏡頭 -歷史

2002年是有「相機的鷹眼」之稱的卡爾·蔡司—天塞(Tessar)鏡頭獲得專利100周年。在「天塞」鏡頭100年的

天塞鏡頭天塞鏡頭
發展歷程中,它以成像質量高、結構簡單而風行世界,除了卡爾·蔡司公司本身生產了為數眾多的「天塞」型及其衍生型設計的鏡頭,還授權其它一些照相機生產企業根據其專利許可證生產了無法計數的「天塞」型鏡頭,至於未經其授權就直接研製和生產「天塞」型鏡頭的廠家和產品就更加難以計算了。為此,德國蔡司公司為「天塞」鏡頭舉辦了一系列百年誕辰紀念活動。

我們今天所知道的「天塞」,指的是一種光學攝影鏡頭的結構形式,這種結構的攝影鏡頭最早出現於百年以前。1902年,保羅·魯道夫博士(1858-1935)在蔡司公司的支持下,與另一位光學設計師E·萬德斯萊布合作,通過精確的科學計算設計出天塞鏡頭,並以在光學成像質量極佳的情況下以體積小、重量輕的形象獨領風騷100年。

天塞的名字含有「快速」的意思,不過追根溯源,它來自希臘語單詞「tessares」,意為「4」。與此前完全靠設計者經驗進行鏡頭設計不同,天塞鏡頭是20世紀初光學技術以及計算科學進步的結晶——它是複雜的科學計算的成果。它的光學結構相對簡單,典型的天塞鏡頭中設計有4個鏡片,並將其分做3組。由於它的解像力高、反差高、畸變很小,面市不久就壓倒了此前林林總總的各種鏡頭,並獲得了「相機的鷹眼」的美譽。實際上全球幾乎所有的鏡頭製造商都

天塞鏡頭 

仿製過這隻鏡頭。不過,魯道夫和他的繼任者厄內斯特·王德瑟爾伯、威廉·沃爾特·穆特設計出了一系列天塞鏡頭的變種。恐怕它的設計師們也沒有想到,100年後,作為一個龐大的光學結構體系,天塞型鏡頭已經廣泛應用於專業攝影鏡頭、業餘級攝影鏡頭、電影鏡頭、翻拍系統、航空成像等諸多領域中。由於卡爾·蔡司一直致力於為哈蘇等著名品牌生產或定牌生產配套鏡頭,因此許多歷史上知名的照片都有天塞鏡頭一份功勞。

據歐洲一家著名的攝影雜誌統計,「天塞」鏡頭是有史以來生產量最大的攝影鏡頭。此外,世界上很多照相機鏡頭生產廠家也根據卡爾·蔡司的專利許可生產天塞型鏡頭。而更多沒有經過卡爾·蔡司許可徑自仿造的例子就不勝枚舉了。雖然在今天我們可以看到很多不同結構形式的照相機攝影鏡頭,但是這種簡單而且實用的天塞鏡頭仍然為攝影鏡頭以及照相機的製造專家們所關注。回顧中國幾十年來設計製造的照相機鏡頭產品,其中就有不少類似天塞結構的產品。即便現在將它們拿出來拍攝,仍會使得我們看到極其興奮的結果。有光學專家告訴我,誰能夠在鏡頭的設計中運用最簡單的設計結構得到最優秀的影像效果,誰就是最高明的鏡頭設計師,保羅·魯道夫博士應該就是這樣的一個人。在「天塞」鏡頭誕辰百年之際,卡爾·蔡司公司的專家們說,他們無法確切統計出目前還在生產的鏡頭中有多少種天塞型鏡頭了,但可以肯定的是,即使在100年之後的今天,仍有新的天塞型攝影鏡頭及其變種在不斷面世。除了天塞鏡頭之外,保羅·魯道夫還是著名的「普蘭納」(Planar)鏡頭的設計者,這種大孔徑的高級鏡頭出現在1896年。

天塞鏡頭天塞鏡頭

說到天塞鏡頭的誕生就不能不提及奧托·斯科特。他是被卡爾·蔡司從耶拿大學聘請來的合作夥伴、光學專家厄內斯特·卡爾·艾貝發現的一位光學玻璃專家,當時奧托·斯科特正在研究鋰玻璃。1879年,奧托·斯科特加入卡爾·蔡司公司,1884年,三人在耶拿建立了一家光學玻璃工廠——耶拿·斯科特·戈諾森光學工廠,股份歸3人所有。該廠總計生產了100多種不同類型的光學玻璃,並讓「耶拿」成為頂級光學玻璃的代名詞。正是在光學玻璃技術上的突破,才為魯道夫和他的繼任者們提供了自由馳騁的空間。

Tele-Tessar鏡頭是一位名叫威廉·沃爾特·穆特的人於1919年在卡爾·蔡司公司工作期間的發明,這是一種改進了的天塞鏡頭,象前不久美國國家航空航天局為其太空型哈蘇相機增購的卡爾·蔡司350mm鏡頭就是這種結構。在其後的這幾十年裡,蔡司公司的天塞鏡頭已經發展成了一個系列,裝配在各種最新型的照相機上。

3 天塞鏡頭 -分類


天塞鏡頭天塞鏡頭

天塞鏡頭有一個特點:

可以只用前組鏡片對焦,原因有二:首先,由於天塞鏡頭前組透鏡的焦度大約是全鏡頭焦度的3倍,為了達到相同的對焦效果,前組透鏡的移動距離只需要全鏡頭對焦所需的移動距離的1/9,其次,天塞鏡頭中前鏡片與第二鏡片之間的距離較大,因前鏡移動造成此二鏡片距離的變化,占較小百分比,應此對成像質量的影響不太大。前組對焦天塞鏡頭的優點是製造簡單,只需在前組鏡的銅圈上車出羅紋,使用時只需要轉動前組鏡就可以對焦。前組對焦天塞鏡頭由於構造簡單,常用在中、低檔的照相機上。前組對焦天塞鏡頭,由於對焦時完善鏡片轉動,因此不能使用偏光鏡。

全組對焦天塞鏡頭

前組對焦天塞鏡頭有成本較低的優點,但是對球面相差的校正略有損失,最好的天塞鏡頭還是用全鏡頭一體對焦,但機械構造比較複雜。

可交換的天塞前加鏡頭組

1957年蔡司公司為其35毫米康泰單鏡頭反光照相機設計了一套可交換的前加天塞鏡頭(Pro-Tessar)組,一共2件:

85毫米 f/4 前加望遠天塞鏡

35毫米 f/4 前加廣角天塞鏡

使用是將原來50毫米f/2.8天塞鏡頭的前鏡片取下,換上前加望遠天塞鏡或前加廣角天塞鏡便可。

天塞鏡頭天塞鏡頭


從天塞鏡頭演變出來的鏡頭

將天塞鏡頭的前鏡變成膠合雙片組--五片三組嘿利雅(Heliar)鏡頭

將天塞鏡頭的前鏡片、第二鏡片變成膠合雙片組--萊卡相機廠麥克斯·別雷克設計的六片三組135毫米f/2赫克托(Hektor)鏡頭。

著名的天塞鏡頭:

●勞萊雙鏡頭反光照相機(Rolleiflex TLR)的80毫米/f3.5天塞鏡頭

●勞萊雙鏡頭反光照相機的80毫米/f3.5席那(Xenar)鏡頭
天塞鏡頭天塞鏡頭

●勞萊35照相機(Leica)40毫米/f3.5天塞鏡頭

●萊卡相機50毫米f/3.5 4片3組愛爾馬(Elmar)鏡頭。

●密諾斯MINOX 8x11毫米微型相機 15mm/f3.5康普蘭(Complan)鏡頭

到目前為止,利用鑭質光學玻璃和電子計算機設計,用於35毫米照相機上的天塞鏡頭,可以做到焦距35毫米 f/2.8,可稱為四片三組式天塞鏡頭的極限。
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