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(píng)測(cè)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(duì)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(duì)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(chǎng),同時(shí)還擁有不錯(cuò)的中心分辨率,以及對(duì)像場(chǎng)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(duì)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(chǎng)(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(shì)更為明顯。
不過,光學(xué)設(shè)計(jì)對(duì)于像差的矯正經(jīng)常是此消彼長的。相對(duì)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(chǎng)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(duì)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(jí)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)。