世界一流镜头的诞生

心宁译 2000年11月13日

20世纪初，当时在德国中西部有一座名为“威兹勒”（Wetzlar）的小镇，座落于绿色山丘之间，它有木造的建筑，以及高矮不一的古塔，狭小的街道和宁静的生活，这个地区自12世纪起就是德国精密光学工业的重要基地，举世闻名的徕兹（徕卡的前身）公司与徕卡相机就是在这处山青水秀的地方诞生。

徕卡相机的发明人奥斯卡·巴纳克当时是一位极有才华的机械工程师，同时也是一位摄影迷，徕卡相机的历史就是从他担任徕卡公司研究主任一职才开始的，巴纳克在当进（1914年）用原型徕卡相机拍摄的威兹勒小镇街景至今仍然那么清晰，这归结于镜头制作的精良。

20世纪即将过去，几十年来徕卡相机镜头质量，一直受到广大的专业摄影者和爱好者的交口称赞，无论是早期的螺纹式以及现今的M与R系列镜头，款款都很过硬。徕卡相机镜头为什么能长期排列在各种品牌镜头质量的榜首？究其原因如下：

镜头设计和制造的首要准则和信念

徕卡相机公司全体员工都清楚地知道“镜头决定一切，精湛工艺的具体实践”这句口号的含意。在设计和生产过程中，他们准则是： 1）如果镜头设计得好，那么不论在何种情况下，它都应有优秀和一致的表现； 2）徕卡的每只镜头都必须考虑到光圈全开时的影像素质，以及在不利的拍摄条件下依然有上佳的表现。 以上两条，是徕卡公司自1925年开创35毫米摄影以来一直坚持的信念和准则。

人才是保证镜头质量的决定性因素

在电脑科技高度发达的今天，镜头的设计比起往日．相对要简单快捷，依靠电脑设计过去无法制造出来的镜头，在今天都已成为可能。但是对于顶级镜头来说，光学工程技术人员丰富的经验，学识和想象力，以及他们的团结协作，互相支持和关怀的精神是电脑无法取代的。这些人的才干决定了镜头的最终的品质。或者可以这样说，要设计一只普通可用的镜头，电脑可以是主角，要设计一只出类拔萃的镜头，“人才”是决定性的因素。因为被摄体在底片上所显示的细微影像。层次都是光线照到被摄体后所形成的光点（有的被摄体本身发光）．经过镜筒投射到底片上而形成的。光学工程技术人员要熟知光学原理和高等数学计算方式，才能使微小的光点在镜筒中行进时保持最佳状态。徕卡相机公司拥有一支学识层次高，经验丰富，又富于献身精神的光学工程人才队伍，这支镜头设计队伍在世界相机行业中，无疑是第一流的，为全世界同行业所羡慕的。

早期镜头设计的困惑

对于早期徕卡相机公司的光学工程技术人员来说，光学计算的工作是非常费时和艰巨的任务。设计人员要仔细推敲镜片上的每一个折射面，检测它们的焦点是否在正确的位置上？是否落在设计的光轴线上？计算和检测过每一个镜头的焦点后，还要作精细的微调。计算每一个镜片的折射数据都必须经过30个人工计算程序，再列出9到16个数据，从中筛选，然后才能得出计算结果，当然最后还有一道验算检查的程序在等候着。由于微调程序十分复杂，镜片间的关系彼此紧密相连，彼此互相牵扯影响，所以要把所有的矛盾和问题很好地解决是十二分地不容易的。光学工程人员还要考虑镜头的光学结构以及镜片的自身问题，如镜面弧度、镜片材质、厚度和镜片距离等等。每个镜片的设计那怕只是作微小的变改都会对画面效果有影响，使其它镜片的焦点移位，产生另一个错位的光轴。所以整个镜头的光学系统的改进就是不断在这些变数中取得调和。而早期的镜头设计确实也都是在近似值的数据中取得妥协和勉强的平衡，这是当时解决镜头设计质量唯一的办法。只是像差、色差等现象无法避免，每一组镜片都会产生难以改变的缺陷。这当然是为了取得妥协平衡所得到的必然结果，为了降低这种妥协所造成的困扰，徕卡公司光学设计人员想方设法设计较科学的镜片结构方式。

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世界一流镜头的诞生(2)

心宁译 2000年11月13日

研究和设计较理想的镜头结构

有人会问，为什么在早期徕卡公司就能制造出高品质的光学镜头？这是因为徕卡公司有足够的技术力量，研究和设计出好的镜头结构方式来弥补镜片间相互影响的结果。较好的镜片结构方式能控制单独镜片无法解决的问题。在没有电脑当助手的时代，工程技术人员大约要花一个星期的时间去选择哪一种镜片结构方式最适合设计要求，比方是左右对称的高斯结构或是三片式的柯克结构，当然这是一连串艰巨工作的开始。然后再以被摄体的几个点，模拟选用的光学结构方式计算光轴的行进路径。但一般来说。得到的结果很难令人满意，它们聚集一个模糊的概略影像，这样接下来就是一连串的矫正过程，这个过程力求使镜头由中央到边角都能展现出锐利、无色差、层次细腻丰富的要求。早期徕卡公司开发的镜头结构方式至今仍为镜头光学结构的基本形式。1933年生产的Summer l：2／50毫米与今天的Sumrnicron-M 1：2／50毫米或Summicron-R 1：2／50毫米的镜头相比较，会发现它们之间的镜片结构十分相似，这足以证明当时这个镜头结构方式甚至达到现今的技术水平，剩下来的就是针对单独镜片的矫正。

电脑作用功不可没

徕卡公司是第一个用电脑解决复杂光学计算问题的制造商，早在1951年这家公司的光学工程人员就用电脑来作设计工作，解决疑难复杂的光学计算，时至今日，电脑已是辅助镜头设计的最重要的工具，工程人员操作它，运用光学物理程式，以精密数学的计算方式就可以计算出相关数据而设计出可以使用的镜头。如果工程师给电脑一个有“明确定义”的镜头设计程式，通过复杂的计算，电脑会在屏幕上显示这个设计程式的光学结构与每个单独镜片之间互相矛盾和抵触的地方，它还会显示在不同的抵触状况了不同的结果甚至于可以对“明确定义”中的设计加以修正，哪怕是稍微修改一下光学数据，都可以对影像质量产生很大的影响。电脑的高速计算功能，加上徕卡公司的光学工程技术人员的丰富经验和献身精神，使徕卡镜头始终保持在一流和顶级水平。

设计开发最佳的镜头光学结构

徕卡的工程技术人员心中非常清楚，每一个镜头的设计结果都是结构方式与每个镜片间理想的配合。为了达到更好的光学表现有必要研究和设计出新的光学结构方式以求进一步的发展，而这是电脑所无法完成的任务，电脑只能计算出一个数值后再经光学工程师来确认其是否与所设计的要求标准相吻合。徕卡公司的光学技术工程人员学历层次高，经验丰富，团结合作精神强，一批“顶级镜头”的光学结构就由他们设计和计算出来的。目前，这批专家除了精心挑选理想的镜片结构去体现镜头设计要求外，主要工作就是在尚有待解决残留的像差中取得平衡。如果镜头结构选择和设计得好，那么无论在何种状况下，它都应有质量一致的表现，这也是徕卡镜头一贯要求的标准。残留的像差并不能完全消除，至少目前是如此，它们之间必须保持平衡。要求一个镜头要包括许多不同的用途，这给设计师出了难题，大大增加了设计难度，拿近摄镜头来说，在阳光下对远处风景的细部都有非常细致的表现，而在近距离的拍摄时，也有同样的效果，同时在剧场人造光源和在日光条件下，一句话，不论在什么条件下拍摄出来底片都必须有很好的锐度和解像力，为了达到这种要求和目的，光学工程师在力求达到镜头设计之初所设立的质量标准外，也要兼顾镜头设计对不问题材的表现能力，也就是说在设计过程中一定要考虑到各种会影响影像质量的因素。徕卡公司的光学工程师说，我们尽量设计和制造出符合理想和拍摄要求的镜头。

一切从严才能生产出第一流的镜头

徕卡公司的工程师和技术人员充分地认识到，更好的光学程式是使影像质量提高的先决条件，但是不是唯一的条件，许多条件都要相辅相成才能制造出第一流的镜头。例如，设计思想不断开阔，主产技术的提高，新的镜片研制技术的改进，抗反射镀膜技术进一步完善，研究和运用特殊光学玻璃等等。这些条件缺一不可，这是早期的镜头无法享受到的。

新研发的光学玻璃——高折射率玻璃

当折射率玻璃被溶炼出来，并使用到镜头制作上，影响了现代许多镜头的结构方式，这一点在广角镜头和望远镜头的效果上特别明显。这种特殊折射的玻璃20年前是制造不出来的，它可以使两种镜片结构方式一样的镜头产生完全不同的影像素质，它们主要功能是色彩的改善。例如．徕卡威兹拉（Wetzlar）工厂将镧质高折射车玻璃就广泛运用在徕卡镜头生产中，使影像素质有明显的提高。这种特殊玻璃对镜头，对影像素质到底有什么影响？首先是镜片的每一个曲面都能得到更好的折射能力，也就是说它可以尽量减少镜片的弯曲弧度，而且维持相同的折射能力，同时可减低画面的边缘像差，提高影像的质量，这对大口径的镜头尤其明显。镜头的体积缩小和重量减轻。 转载《摄影世界》

世界一流镜头的诞生(3)

心宁译 2000年11月13日

抗反射多层镀膜技术的运用

光线射人镜头的镜筒内起反射作用，这会降低影像的清晰度，而高折射率玻璃所受的影响比低折射率玻璃更为严重，但是单层镀膜在低祈射率玻璃上又容易产生不自然的色调，能解决这个问题就只能依靠多层镀膜技术，但是对于表面弧度特别弯曲的镜面又产生镀膜容易脱落，若加上粘层就使镀膜变得更厚，影响解像力。从整个镜头来说，多层镀膜的优点是能将每一个镜片的反射率降到最低限度，使影像清晰，色调真实自然。

充分发挥莹石作为特殊光学玻璃的作用

经过反反复复的试验，莹石是一种能将光谱完全析出，对偏色的色彩能加以纠正，以及对碰撞，对温差有一定程度的抵御力的一种特殊光学玻璃。复合式镜片的组合方式也稍微能达到莹石单片镜片的效果，但复合式镜片容易造成光轴的偏移。另外，在温度升高时，复台式镜片较薄的那一片是比较容易剥离，可以那么说，复合式镜片是脆弱的莹石的这种特殊镜片成本稍贵，重量也比一般的光学玻璃重。但是它的有效减少紫外线波长对画面不良的干扰，较好地使色彩还原的这种特殊作用是受到徕卡公司光学工程人员的认识和重视。因此在莹石光学玻璃制造的镜头前另装上一片防紫外滤光镜是多余和不必要的。在早期的徕卡镜头的复合镜片的复合层中是加上了防阻紫外线的材料，而今的镜头则是采用镀膜技术来阻隔紫外线的干扰。

优秀的组装工艺对镜头的重要性

要评价一只镜头的效果，仅就光学表现还是不全面的，如果镜头的零部件装配工艺粗糙 不良是徕卡人所不允许的。他们认为零部件的装配应该是认认真真，一丝不苟和合乎科学的，镜头无论在任何情况下，都应是徕卡水平，这涉及到机械结构，也牵涉到光学设计，特别是对单镜头反光相机来说（徕卡R型相机）组装工艺的科学和严格性更是如此。比如光圈自动收缩功能和工艺安装会牵连一连串的相关问题以及它和机身结合的问题。光圈自动收缩功能必须在1／20秒内由最大光圈自动收缩至最小光圈，这个收缩动作要在快门开始启动曝光时准确完成，否则会造成曝光失误。整个机械部件传动过程中尽可能轻盈，这样才可以减轻柏机的震动，使优质镜头的表现力能有充分的表现。徕卡公司的员工认为“优秀的组装工艺是优秀镜头的一半”，这是千真万确的。所以每只徕卡镜头总是严丝合缝，旋转推拉自如，连刻印的光圈，距离的标志都是那么严谨准确，镜头外筒的上漆工艺是无可挑剔的。

轻巧结实令人爱不释手的镜头

不少徕卡相机使用者希望镜头轻些但又结实。徕卡公司设计镜筒时，挑选的是优质铝合金，这可以使镜头重量减轻，但这仅在对焦筒的螺纹上适用，整个镜头是由铝合金与铜锌合金组合而成，虽然份量是稍重了点，但却带来比较稳定的手感和效果。强化玻璃纤维材料是可以使镜头的重量减轻，但它无法承受大幅度温差和热胀冷缩的影响，这当然会影响镜头的精密度和影像的质量。减少镜头筒零部件的宽厚度是可以减轻镜头的重量，但会降低和影响镜头的坚固耐用性。在选择镜筒的材料时，徕卡公司首先是考虑坚固耐用，这也是徕卡镜头受到欢迎的原因。

您拥有享有盛誉的徕卡镜头，您就能享有最佳的影像质量和色彩的表现。既便光圈全开时，它仍拥有优秀的锐利度、反差和解像力。几十年来徕卡镜头一贯如此表现，这是徕卡人的杰作和骄傲。 转载《摄影世界》