徕卡毒帖

来源:百度文库 编辑:16楼社区 时间:2021/09/21 14:05:00
徕卡毒帖:
徕卡的一些话题!文章来源: 《文化》
(1)为何莱卡是极品?
(2)徕卡:终极光学品质
(3)莱卡工程师谈光学镜头设计标准和忌讳
(4)街头摄影的莱卡情结
(5)这个时代还需要“莱卡”吗?
(6)由数据来分析莱卡镜头的味道和性能
(7)世界一流镜头的诞生
(8)徕卡M6的前途
(9)徕卡:世纪的神话
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(1)为何莱卡是极品?
LEICA是一个如雷灌耳的名字, LEICA照相机是相机中的极品,质高价昂有目共睹,
那么, 究竟质量高在哪里,价格为何如此居高不下呢!?
具体简略叙述如下:
1:选择最先进昂贵的材料和最精细的加工工艺:
M/R系列的快门系统工作十万次不会见到任何磨损;
2: M系列因没有反光板,快门释放的时间滞后只有4毫秒, 一般35mm SLR
快门系统的时滞为40毫秒, CANON EOS-1NRS的时滞为6-8毫秒,对于
任何正在高速运动物体的精采瞬间也可以真正做到"所见即所拍".
3: M/R系列采用的镜头卡口及镜头座,采用强度极高的铬镀层工艺, 镜头
拆换1万次也不会磨损.
4: 独特的噪声控制技术:独特设计和制造的快门释放及制动系统使快门噪
声在1.5M处测定不大于35分贝,在镜头上的光圈调节系统还设计了制动
装置, 使运动噪声减至最低.
5: 机身采用高强度铝合金精铸工艺成型,机身两侧设计为圆弧型, 耐冲击,
抗施压, 防尘性能业特别优秀,金属表面采用特殊处理工艺, 机身采用
真皮装饰, 美观, 高雅, 精致.
6: R系列的反光镜采用17层镀膜设计, 其TTL测光入射透镜采用1345个微型
菲涅尔反射镜, 提高了性能.
7: R系列用镜头的运动部件如光圈调整页片,变焦环, 聚焦环等操作使用
5万次也不会有任何磨损.
8: R/M系列镜头的运动部件均采用高强度铝合金和黄铜制造,因铜金属的
自润滑作用, 使调焦机构的手感,顺畅程度比一般相机的铝-铝配合更号,
也更耐用.
9: 工艺设计和制造技术具有独特的审美价值,如铭牌的设计制造, 数字的
刻画等精致耐磨。
10: 电子电路中,元器件的选则和电路设计必需经受-25C-60C的环境而没有
任何故障发生,并且重要的电子接触点均镀金处理,使可靠性得到保障.
11: 制造LEICA镜头的光学玻璃材料据说在融熔状态下采用程序控制的恒定
冷却速度进行长达一年时间的极慢速度冷却,彻底消除玻璃的内部的
应力和微小气泡,使其具有卓越的光学性能.
12: 镜头的加工过程中,对每一枚镜片均采用激光干涉仪进行测试, 确保加
工精度的误差被控制在1/1000毫米内,而一般厂家控制标准在
3.5/1000毫米左右.
13: LEICA镜头不论焦距长短, 普遍采用高折射率,低色散玻璃镜片, 使得
像差控制和色彩再现能力达到登峰造极的地步.
14: 目前的LEICA镜片的镀膜采用8层"等价银膜"技术,对不同折射率的镜片
镀不同折射率的与之相平衡的增透膜,并且对厚度进行分别控制, 所以,
LEICA镜头的色彩还原之逼真,影调层次之丰富现尚无敌手.
15: 在镜头装配完成后,一般厂家采用星点法作定性检测, 而LEICA的每一只
镜头均要进行MTF曲线测试,确保每一只镜头均符合设计要求, 所以,
LEICA镜头的一致性特别好,这是一般厂家难以企及的.
16: LEICA相机在出厂前均要进行"极端气候测试",确保在-25C-60C全范围
能够操作如常, 不会出现故障.
17: LEICA R/M相机是目前唯一全手工装配的照相机,而LEICA主籍所在的
德国维茨拉尔光学工业区,曾是世界劳动力成本最高的地区之一, 为了
降低成本, 70年代, 瑞士WILD公司(世界最著名的大地测量光学仪器
系统制造商)拥有51%的LEICA股权后,曾将R系列移到葡萄牙,M系列
移到CANADA组装,但生产和关键部件的装配仍在德国完成, 所以,成本
的降低非常有限.
18: LEICA相机的维修零件供应, 可以保证在停产15年内,有足够零件供应,
这实际上增加了打量物质成本和运作成本.
(2)徕卡:终极光学品质
作者 Erwin Puts / 译者 莫札特搜集狂
在徕卡的世界中,到处都存在著迷雾一般的疑云,还有许多不正确的观念和误导,其中有很多谣言甚至来自徕卡的忠实拥护者。许多玩家喜欢把玩徕卡相机,因此对他们而言,相机的性能并不是那么重要。有些徕卡使用者买徕卡的原因,其实也不是因为徕卡的光学机械表现优于其他厂牌。
本文为徕卡迷提供一个具有科学基础的资讯来源,并介绍徕卡公司背后的科技技术与理论,希望能提升徕卡相机的影像潜力。但是,这种影像潜力是由许多环节构成的,包括:慎选底片、正确使用测光表、学习摄影技巧等等,这些环节对摄影都有重要的影响。本篇FAQ就是为这些需求而构思的。注意:其中有部分读起来可能不会很讨喜,许多说法和一般人平时认知的刻板印象大不相同(甚至一些徕卡迷来信说他们本来很舒适地窝在徕卡传奇神话之中,但是看到这些冰冷十足的科学测试证据,让他们感到相当恐慌)。
测定方式与主观评量
个人经验无疑绝对是主观和比较性的。无论是道听途说、偶然接触徕卡的刻板印象,或者是数十年来使用徕卡相机拍照,都是一样的主观!当然,有丰富经验的徕卡摄影师是对客户来说是非常有价值的,但是摄影师本来就是传统守旧的(他们担心实验结果会危及他们的生意),所以他们只追求个人的风格和“手艺”。
因此,这些个人经验就变成一些很不精确的字眼,而且难以评量。各位读者想必都有这种体验:每个人看一张黑白摄影的阶调(tonal),都有不同的感觉和说法。有人说“阶调丰富”,有人则说“亮部分离度很不错”,有人则说这颗镜头的解析度很高。但是,这些都是个人的“认知”,而不是可以讨论的物理数据。假如有另外一个人说“镜头不太锐利”,或是说“阶调满平滑的”,我们就不知道这些说法是否可以互相比较,也弄不清楚谁是正确的。
但是,我们可以用这种方法来测量阶调: 测量某一主体的最亮部与最暗部,得出阴影部位为每平方尺0.5c,亮部为每平方尺200c,因此反差比就是1:1000(或以log 3表示)。如果我们拍下这个主体的照片上,最暗部的密度数值为logD2.16,最亮部的密度数值为logD0.05,这个密度数值比LogD2.0略高,所以我们就可以说这张照片的阶调有点窄(被压缩),假如另外一张照片显示出密度值从0.06到2.3,这张照片的阶调就比较丰富(比上一张压缩程度要少)。逐一针对各阶调的测量(如最暗部、暗部、灰影),我们就可以在两者之间作出比较。
当然,主观性的认知和科学测试可以互相补充对方的不足,但两者是不能混为一谈的。“主观认知”是评估最后成果(相纸或正片)非常重要的因素,但是认知不能取代测量数据:两者是完全不相同的。
光学测试 vs. 对镜头表现的偏爱
这是目前最受争议的讨论话题,讨论特别热络。既然镜头是在相机前方接受光线与影像,镜头的表现就是最重要的课题。正如上述所提,对于镜头的认知和镜头测试结果是大不相同的。这两者之间的牵连恐怕又是十分复杂的。例如:“感觉锐利”和“锐利度的测试报告”并不一定是在讲同一件事。“锐利”是一种主观的感觉,也是“主体边缘的对比或精确度”。因此,我们必须要很小心地使用这些概念,否则一定会引起一些困惑(事实上的确造成困惑)。严谨的光学测试报告才能提供一只镜头最可靠的测试结果。 有一种说法认为:光学测试报告是不适用于一般摄影的场合的。因为我们平常摄影,拍的主体都是立体的影像,但是光学测试报告拍摄的却是平面的测试图表。这些说法都是完全没有事实根据的。目前任何一种光学系统都只能制造出一个焦平面(也就是底片药膜面),这样才有最佳的影像表现,焦点在底片前后都会造成模糊的影像。现在这种焦点以外的模糊范围被称为“散景”(bokeh),这里暂不讨论。所以,当我们拍摄一具有厚度的主体,只有其中某一平面会落入焦点之中。假设我们使用徕卡M或R型相机对焦,除了焦点范围的主体外,其余部分或多或少都会有点模糊。事实上的确如此,当我们进行光学测试时,我们精确对准焦距测量镜头素质,但是也可以轻松地前后移动焦点。此时我们就可以根据焦点的轻微偏移,来制造出失焦范围。利用光学设计程式的运算,也可以模拟出同样的效果。这种测试方法也是分析宽容度(tolerance)的重要方式之一。因此,一项严谨的测试,会以泛焦点(意即焦点前后)的评估来研究失焦范围的镜头表现。这样在现代光学评估法和影像品质判准就能得出镜头表现的客观数据。
但是,镜头的“光学表现”和“对影像的感受力”是不能混淆在一起的。一支在光学表现上优于另一支镜头,并不代表所拍出来的影像绝对比较好,或者更讨人喜欢。
“对影像的感受力”是一种完全不同领域的镜头评估法。在此一范围中,充斥著每一个人的自我评价。这些都和其他人的意见一样好,也一样重要。当然,有些人的评判标准比较高、意见比较精彩、经验比别人丰富等等,特别是“我用这一支镜头已经好几年了”的那种意见更是难以辩驳。
但是要小心:很多人很愿意分享自己的心得,然而更多人是道听途说,信口开河!
例如,你常会听到有很多人说他们实际测试过某支镜头,所以他们的意见当然比实验室作出来的数据要好云云。但是,其中有太多变数没有经过严格控制,这些“测试”根本没有参考价值。
数据与情感的认知不相符时怎么办?科学测试是否有违人类主观认知?
人类的认知(perception)是一个非常复杂的主题,其中牵涉到心理学、神经学,以及脑科医学。从眼睛到大脑的神经刺激运作,现在已经有详细的实验证明。举例来说,当光照在一张黑白相间的板子上,并且以不同的亮度快速闪烁,我们的视神经接收到刺激,强化对白色的感受,我们会觉得“白色部分的反差较强”。黑白摄影中常见的比邻效应(neightbour effect)就是这种原理。
从科学观点来看,我们可以解释许多视觉现象。尽管如此,有许多跨文化差异、美学观点,并不是很容易能用科学名词来解释的,这牵涉到“看的艺术”以及如何诠释摄影相片的方式。
亨希.卡地亚/布列松(Henri Cartier-Bresson)的作品可以说是观想的艺术,它能激起人的想像空间,却不是影像品质的技术问题所能解释的。我们使用眼睛所看到的世界,以及人类欣赏艺术创作,以及摄影中含括人文的一面,都不是可以用科学分析光学素质或者用光学参数可以表达的。这两种世界观都是有用的,但两者不应该混淆误用。
许多人喜欢布列松和爱森史达(Eisenstaedt)的摄影作品,并且特别强调,他们都用徕卡相机以及“徕卡老镜头”创作。这其实是很老生常谈的说法。这些大师当然没办法使用现代徕卡的新设计镜头来从事创作!因此以这些大师的创作来强调徕卡老镜头的优质光学,也是一种谬误。在这里各位可能会对“以光学工艺创作的艺术”这种说法感到十分困惑。因为,我们都知道,光学工艺和艺术是两回事。而且,“如何用眼睛看世界”以及“影像语言”事实上是文化层面的事物。不过,一张照片的“内容”当然与摄影技术有关:一套摄影系统诠释的“世界”是以机械(相机)、光学(镜头)、以及化学程序(底片)所组成的,与艺术创作的意图是不相干的。因此,布列松和爱森史达这些大师对于相机的技术细节,可能没有很大的兴趣。
镜头的良莠与否,和艺术创作是否有绝对的关系?
任何在镜头或眼睛之前的事物,只是任意随机的不同颜色或光线所组成的线条或样式(pattern)、外型或区块。这就是到达眼睛视网膜或底片的光线成分。镜头设计工程师总指导要确保这种“随机样式”能够被尽量忠实记录下来。不能太多,也不能太少(注:这种随机样式也是精确测光的重要基础)。
对人类的眼睛来说,“样式”是一开始进行辨识的要点。视觉心理辨识机制会分析这种样式,决定这物体是一只猫还是女孩,或是罗浮宫里面的家具。下一步我们进行的是一种认知程序:我们将一些感情、情绪附加在我们所看到的事物上。结果就是我们不喜欢这个女孩子;我们喜欢那只猫……等等,这一认知阶段受到我们所处的文化教养,以及符号学的影响极为深远。这种文化诠释,是其他领域学者专精的事,与镜头设计者无关。
机身与镜头的销售
总是有人说徕卡只卖镜头,机身只是凑和著卖的附属配件。常有人认为,徕卡每卖出三颗镜头才能搭配一台机身。从销售业绩上的数字上也许可以说明这个讲法到底对不对。从1994年到1996年这3年间,徕卡的销售业绩如下:
年代 机身(台) 镜头(支) 比例
1994 9,322  18,009  1: 1.9
1995 11,208  19,170  1: 1.7
1996 10,171  21,186  1: 2.1
徕卡的镜头很贵吗?
徕卡最受争议的,便是超高的镜头制造成本,原因很简单:产量,以及吹毛求疵的品管。设计一款镜头的成本(例如高速电脑运算、精密复杂的检验程序)和其他大厂来比较,相去不远。但是徕卡在镜头设计过程中,多了一道其他厂商没有的程序:
制造、组装的精密度(tolerances)必须与光学设计者的要求相同。
如果后续的制造组装线不能百分之百保证能达到原设计者的要求,那么即使再好的参数都必须修改。这种“实验室—生产线”之间来回反覆不断地调整,是耗费极高成本的。只有镜头敲定了设计配方,开始量产(再加上适当的品管),我们才能达到所谓的“规模经济”(economies of scales)。
小量、小型生产无疑地总是比较大量生产要来得昂贵(但未必较佳)。所以,一款镜头的所有成本(包括设计、制造、包装、行销费用、杂支)就得平均分摊在每支镜头上。由上可知,很显然地,镜头玻璃原料成本,未必是售价中最重要的因素。这也是徕卡镜头的众多迷思之一。
目前(1999年)较便宜的玻璃原料每单位约80美元,昂贵的玻璃原料每单位约800美元,但一单位的玻璃原料可以制造出许多镜头,所以就算用上最昂贵的玻璃原料,也不至于让镜头的成本增加400美元以上。
当然,还有更昂贵的制造机具成本也必须平均摊还在小量的产品上,许多品管也完全以人工检查,这又不免增加成本。所以,徕卡镜头售价昂贵的理由很简单:产量稀少迫使售价上升(Nikon, Canon乃至于ZEISS某些受注生产镜头何尝不是这样?)。
如果产量少导致成本增加,成本增加导致售价必须提高,那么唯一能够让徕卡生存的因素,只有超高的光学品质与超严格的品管。
此外,还有一项高价的因素:许多徕卡老镜头至少生产10年,甚至生产20年以上,因此昂贵的售价也许能够在这么久的生产时间中平均分摊掉。现在新一代的徕卡镜头不到10年就要改款。徕卡必须花更多钱购买更精密的生产机具,也必须不断加强员工技师的教育训练。
当然品管是很重要的一环,但是在生产制造过程中,还有很多是必须要注意的。徕卡镜头的高精密度,是从原料挑选到后续处理(研磨、抛光、镀膜以及定光轴),以及品管都一样严谨,确保能达到徕卡要求的结果。
高解析度对影像品质有多重要?
早在六○年代开始引进新设计的高反差镜头时,这个有趣的话题就不断地引起讨论:到底人类的感官认知,和光学物理的测试参数有什么差异?
这些采用新设计、新参数的镜头,所带来的是一种全新的视觉观感,因而这些新参数可能也显示了人类对所谓“光学品质”的认知。我们发现几项事实:
真正影响人眼对于物体轮廓是否锐利鲜明的物理参数,是10 lp/mm的反差值。这也是我们平常观看一张照片,觉得“很锐利(sharpness)、很有冲击力(impact)”这一类的视觉印象的主要成因。我们也发现了另一件事实:高解析度事实上受到人眼对于清晰度的认知不同(甚至包括底片银盐粒子的小块区域微细节成像)而会受到一些减损(detract)。
当然,物体在强烈的明暗对比下所形成的轮廓也会增强一般人对于照片影像“是否锐利”的感觉。但这是所谓的认知心理学层面,而不是解析度、散景(bokeh),或是其他物理参数可以解释的。高解析度,其实是一种很暧昧不清的说法。
过去曾经有几款镜头在实验室测试的报告指出,它们可以纪录下超过300 lp/mm的细节,这种记录能力也被许多摄影玩家认为是一种最理想的境界。事实上,现在使用底片记录的摄影系统,最高也只能记录下40 lp/mm(也就是每mm可纪录80条线)的细节。事实上,比纪录线数量更重要的,是这些纪录线的画质。许多镜头不费吹灰之力就能纪录下150 lp/mm,但是在这种情况下,这些线条的反差对比已经低到只能勉强分辨明暗的一团灰块,而不再是黑白分明的阶调了。
这种记录能力对摄影来说有何用处?所以我们大可不必过份强调“解析度检验图”,因为它并没有指出“反差高低”的意义。
反差与解析度是完全相反的。此说是否正确?
如果摄影所谓的“迷思排行榜”的话,这种说法可以名列前三名以内。
一般的说法(包括许多摄影专门书籍在内),都指出“高反差意即解析度低,而低反差常常是解析度高的同义字”。各位徕卡迷也一定会常常看到有人对于镜头的评价,大多是“高反差低解析度的镜头”或是“低反差高解析度的镜头”。
有人认为,徕卡在1980年以前的老镜头,有“低反差/高解析度”的特性;而日系厂商的镜头(不论新旧)则有“高反差/低解析度”的光学特性。现在有些人则认为徕卡的新镜头除了解析度不错之外,和日系镜头同样属于高反差特性;另外有人却认为徕卡新开发的镜头和日系镜头一样,但是“反差更高/解析度更低”。
事实上,高反差一定是与高解析度相关的。解析度的定义是“在一定空间中能够分辨为清楚单一线条或单一点的能力”, 又称为“空间频率”(spatial frequency) 。空间频率的大小,由一釐米(mm)长度内能“挤下”多少对线条(一黑一白)来计算。空间频率为10,表示在1mm的长度内,可以纪录10条黑白线条,每一条线的宽度为0.1mm,又可以称为5对线条(即5 linepairs/mm)。
反差的定义是“一主体的最暗部与最亮部区域的相对明度”。这包括实际的主体、或者是负片、或者相纸、幻灯片在内。
大自然中,全白的物体大约反射99%的光线(最亮部),而全黑的物体表面(如黑色法兰绒)大约反射1%的光线(最暗部),两者的明暗比为0.99。 理论上的反差值最高为1.0。如果两者的反差比下降到0.7,表示全黑的物体反射的光线较多或全白物体表面反射较少光线。反差降到0,则表示全白或全黑的物体表面都反射出一样的光线,结果形成一个平均的灰色,以致于无法分辨哪一个是全黑物体,哪一个是全白物体。同样的,如果这物体是线条或点的话也是一样。所以我们就很清楚地可以知道:反差越高,我们就越容易分辨线条和点的差别。
所以高反差与高解析度是正相关的。因此不可能会有“低反差/高解析度”这种事。因为这样的话,我们的肉眼无法分辨反差相同的两条线(既然都一样,怎么可能知道是两条?)。至于“高反差/低解析度”也是相同的原理。
就光学像差这方面来看,造成镜头反差高低的因素是什么?除了耀光之外还有其他原因吗?
是的,还有许多原因会影响到镜头的反差表现。造成反差降低的最常见原因,是镜头的镜片群表面中有不正常的光线反射。镜片越多,所造成的乱反射现象就可能越严重。另外一种反射是来自于镜筒内部,如果没有做好加工处理,也有可能造成光线的乱反射。
但是反差降低,有一种更重要的原因,却很难解释。一般而言,在任何一个镜头系统中,都有数个以上的“锐利度平面”(planes of sharpness)。其中包括最高解析度平面、最佳反差平面。光学设计者必须从这几种因素中选择一个高反差以及“适当解析度”(注意不是最高解析度)的折衷设计。如果采用了最高解析度平面设计,光线能量(以粒子角度来看)会过度集中在某一点(core),而在周围形成一圈大而逐渐模糊的光晕(halo)。结果反而造成影像的反差降低(有兴趣的玩家可以在暗室使用可调整光束大小的手电筒观察一下)。
采用“最佳反差平面”的设计时,光线会在焦平面上形成一个直径比“点”稍大的区块(spot),但是边缘却会比较平整,也比较没有模糊的光晕出现。这种设计的反差就会比较高,但相对的“点”会比较大,也不能记录最细微部分的细节。相对而言,高解析度的设计虽然能记录最细微部分细节,但却因为反差太低超过人眼的极限而无法被辨识。不管怎样,稍微偏移平面,就能够得到最佳反差以及“适当的”解析度,在细节部分也能维持肉眼可见的清晰。目前徕卡新设计的镜头,就是以“高反差/高解析度”的最佳化设计理念,而发展出来的。徕卡的老镜头反差较低,因而解析度也随之降低,除了设计上的原因之外,当时的技术水平也无法满足现在的标准。
大光圈镜头反差高解析度低,是吗?
这又是一种谬论与迷思。
目前所有像差中矫正难度最高的,有一种正是大光圈镜头(大于f/2或f/1.4)的球面像差(spherical aberrations)。球面像差的效应是会造成整个画面影像模糊,光圈越大,球面像差的效应就越明显,造成影像边缘柔化之外,也会降低反差。在大光圈镜头的设计中,最佳反差平面与最佳解析度平面两者之间的选择是最受重视的。
镜头的设计者几乎都会选择以“最佳反差平面”来作为设计标准,以换取在低反差环境下获得细节的成像清晰度。特别是大光圈镜头多半运用在比较阴暗的低对比环境。但是,大光圈镜头(假设为f/1.4)的反差一定是比矫正良好的小光圈(假设为f/2.0)镜头要低,所以本来“最佳反差平面”和“最高解析度平面”之间的拉距就变得更加明显,所以大光圈镜头的解析度也因此受到一些影响。这并不是设计目标,只是在各种恶劣的状中取其对光学素质影响最轻微的部分。
两害相权取其轻,在这里是有很大空间的。我们可以看到镜头有许多不同的设计:从高解析度—低反差的,到高反差—低解析度的都有(注意这只是镜头本身的设计原则 )。
现在,镜头设计者以经能够突破球面像差的藩篱,新一代的大光圈镜头得以拥有高解析度、高反差的光学特性。新一代镜头的最佳代言人,便是徕卡35mm Summilux-M f/1.4 ASPH!
(3)莱卡工程师谈光学镜头设计标准和忌讳
作者:Erwin Puts
今天的镜头设计(或者像光学设计者称之为光路设计)似乎是小菜一碟:在镜头的资料库中有成千上万的设计专利的展示,并且有许多是公开发表的。你似乎可以从大致的设计构思着手,然后利用高速的计算机系统为你的设计草图进行优化,达到你实际想要达到的目标。
但问题是,计算机能够生成一个优秀的镜头设计吗?当然是不可能的。真正的设计其实是源自于人的大脑,就如导航仪器只能在你给它指定明确的目标之后才可以帮助你找到正确的航线一样。商业镜头设计系统当然可以为你优化镜头设计,但如果设计的出发点本身是不足的,那么你是很难更正它的。在光学设计部门中目前大量使用了计算机,但它也毫不例外地表明了计算机及其计算机程序本身是无法给你找到全部答案的。
镜头设计是极具创造力的工作,它必须基于经验和敏锐的洞察力来了解各种各样光学象差的特性。
首先让我们来看一些镜头设计的基本原理
任何镜头,不管是新的还是老的,都可以用“镜头描述”这个术语来区分镜片的数量、玻璃的种类、镜片的曲面半径、镜片的厚度、镜片与镜片之间的距离、以及每个镜片的直径等等。这些都是用来全面描述一个镜头的参数。当发自于某个物体的光线穿过玻璃表面时,该束光线会被折射,就如我们在中学物理课本中学到的物理知识所描述的那样。
光线折射量取决于玻璃的折射率。如果镜头设计者能知道光线射入镜头前镜片时的确切入射位置以及入射角度,他就可以通过光线理论系统精确地追踪光路。角度和距离可以通过三角函数的正弦和余弦算出来。因此通过简单的平面几何,光线途经的线路就可以被追踪到。我们知道任何一个点光源发出的能量都是散射的,并无任何方向行可言。只有部分能量通过镜头,而且设计者也假设通过简单的数学来计算通过镜头的能量(那些被视为一系列的各自独立的光线)可以追踪那些光线的路径。
镜头设计者首先从光轴上的某点开始追踪少量的光线。这里所假设的是每个物象点都会在胶片平面上形成于之相对应的点,所以发自物体的光线都将被转化为这样的成相点,并且具有同样的相对位置。这就是高斯成相(Gaussian Fiction)。对应那些靠近光轴的点,设计者可以有理由相信高斯成象是相当精确的,这就是平行光轴光学(Paraxial Optics) 。尽管计算公式相当简单(至少对有经验的设计者来说),但要求对于这些数字的计算精确到小数点后5~8位。
在机械和电子计算机到来之前,计算这些数值的唯一方法是借助于对数表。在30年代,每天只能达到50个这样的计算量。因为很容易出错,每个数字都得核对2次才行,比如说,不要把“7” 看成“9” ,而且还有保证手写的字体要工整,容易辨认。我曾经有机会看到Leitz早期在Solms的设计成果,那些长串的数字,为了易于识别和拷贝而认真书写的字体,都表明了当时的工作是何等的辛劳。例如,对于一个有6片镜片的镜头设计,每个镜片的表面需要计算200条光路,整个镜头的计算量到达了3000条光路,需要3个月才能完成全部计算。很令人吃惊的是当时Leitz的工作和组织方式(直到最近Leitz才第一次透露)。
镜头设计者对他的设计所倾注的浪漫构思理所当然的是个迷
在现实设计中,设计主管负责一组工作者,其中大部份是女性,她们负责大量的计算工作中非常重要的一部分。设计主管指导整个设计,他从手下了解的大量光学计算式中获取结果,从中决定究竟是继续原设计还是对设计进行调整。对于任何重要的摄影光学而言,平行光轴光学的计算是没有太大用处的。
对于大口径镜头的设计而言,由于光线的进入量大,因此考虑斜向进入镜头的光线就非常重要,考虑平行进入的光线对于中央区域的成象很重要,但对于远离象场中央区域的成象则不具有多大的意义。斜向进入镜头的光线可以分为两部分:垂直的和水平的。经过垂直面的称为切线光线,经过水平面的称为径向光线。这部分的光路则需要特殊的公式来计算了。但这些公式极为复杂和繁琐,手工计算几乎是不可能的。即使对于现代的电子计算机来说也不是一件容易的事。
因此在现实设计中设计者都力图避免那些计算(径向光线),或者只进行近似计算,Leitz和Zeiss都是这样做的。最终的计算毫无例外的都是折衷的结果,即有已知因素,也有未知因素。
象差
我们都知道光线是由不同波长的有颜色光波组成的,而且当光线进入镜头时不同波长的光波具有其独特的光学路径,我们已经知道理想的光线不可避免的被镜片所干扰而产生象差。镜头设计的第一要素就是对这些象差进行了解和控制。通过三角几何函数可以计算出校正的光线路径和现实的偏移量,这两者之差被称为光线路径差,使用来控制象差的依据。典型的象差有球面象差,晕光和失光。在30年代,尽管对象差进行了量化,却始终成为镜头设计的困扰因素。
象差的方程式是个多元方程式,每个元素代表一项已知的象差,它的系数代表它的重要性程度和它在影响成象质量下降方面的大小。所有象差之和可以归纳为:象差= aSA+bC+cA(SA:球面象差;C=Coma,晕光;A=Astigmatism,失光;a,b,c:加权值)。
过去,由于对象差的了解需要大量的计算,光学设计者对象差的理解仅仅局限于某些理论知识上,而现实的应用非常有限。因此对于特殊光路的校正方面的知识是不完善的。于是我们就毫不奇怪对于Zeiss的Sonnar和Leitz的Summar孰好孰差的争论会从那时一直延续到现在。设计者只有从设计草图着手才能知道该如何大概校正镜头设计。
对于设计者来说如果想对象差进行校正,就必须能够知道特定象差对于成象会造成什么影响。球面象差会影响象场中央部分的成象,象面弯曲的程度说明了角部的校正情况,诸如此类。然而这仍然是简单的说法。所以的象差都会对整个画面产生影响,象差只有一种效果:发自物体某点的光线的能量不能够完全聚集于其对应的成象点上,而是形成一个模糊圈,并且模糊圈之内光线的分布也不是均衡的,而是毫无规律可言。事实上,模糊圈也不是个完美的圆圈,而是不规则的形状,它的形状,光线在其中的分布以及模糊圈在成象面上的确切位置都是所以象差共同作用的结果。
象差是多种多样,为方便起见我们可将之归为三大类:3级象差,5级象差,7级象差,“3”、“5”、“7”代表上面各种象差在方程式的指数。为我们所熟知的是3级象差,也被称为赛德尔(Seidel)象差,它的名字源自于第一个对其用数学方法进行全面描述的人。“第3级”这样的命名确实容易令人迷惑:3级象差是所以象差中最重要的,从这方面而言它是第一级的。就目前而言,要想把所以的3类等象差控制在满意的程度是非常困难的,问题的关键是:当你把所有的3级象差都控制好了之后,你将会碰到来自5级象差的干扰。和3级象差相比,它们更加多变和难以控制。其结果就是一旦3级象差得到了很好的控制而使得成象的模糊圈变的很小了之后,新的象差又产生了,而且这些新的象差对画面的影响会使你更为沮丧。象差造成的结果通常都是一样的:降低反差,使整个画面变的模糊。象差对成象的影响是致命的,这也是为什么MTF成为现代镜头设计的强大工具之一。MTF可以告诉你你的镜头设计需要在什么地方加以改进。
现在我们应该理解为什么老的镜头设计就是那么回事了。首先是对于高等级象差在理论知识方面就欠缺,要想很好的校正赛德尔(Seidel)象差,设计者将不得不面对巨大的计算工作。因此设计者通常是从创造灵感或者先前的著名着手,勾勒出大致的光路草图。如果草图看上去是很有前途的就继续设计。为了在合理的时间和预算内达到结果(那时候的资金是很有限的),设计者省略一部分光学计算,当准确计算不可能的时候就利用近似法 ,并且使用那些已经准确掌握其特性的光学玻璃。
当然了,赛德尔(Seidel)象差是不可能完全被校正的,设计者将不得不寻求校正的 平衡,或者尽量减少它们的影响。但即使是这种平衡本身的效果也是有限的。以双高斯结构为例,该设计本身就具有一定量的斜向球面象差(OLA=Oblique Spherical Aberration),但另一方面,这种结构能很好的校正象散。斜向球面象差在径向上的表现比切线上要厉害的多。为了平衡径向的球面象差我们就需要接受一定量的3级象差以使LOA在径向上和切线上基本接近,但随之则产生了一定程度的暗角现象(Vignetting)!是的,非常有趣的现象。实际上,许多设计(包括新的和老的设计)都把暗角来作为一种设计工具。业余的镜头测试报告经常来批判某些镜头的暗角现象,殊不知一定程度的暗角是可以提高成象质量的。
最显著的例子就是Leitz的Noctilux f/1.2,该镜头的暗角要比Cannon 50/1.2要来的严重,然而在它全开光圈时的画面质量却比Cannon要好的多。因此老一辈镜头设计的天才们(Berek,Bertele)走了两条路:第一,要首先创造一个本身就很少有象差的基本设计而且这个设计可以被加以校正。Tessa就是这样的例子,设计者在同时也不得不考虑其它的诸多变量,这是成功设计的第一步。
下一步,也是更为重要的一步,就是要使你的设计具有足够的生产加工的 宽容 度 (Sufficient Production Tolerances) 。老的设计如Hektor 2.5/50就是因为生产加工的宽容度太小而导致成本太高。
使用者不得不测试几种不同的版本以得到满意的镜头。这也就不难理解严肃的摄影师为何会选用不同的镜头测试使用直到满意为止了。设计中为了平衡不同的象差而不得不保留一定量的残余象差。并不是每个设计者都能够成功或具有创意地找到手头最好的解决办法的。因此从30年代到60年代,关于Leitz和Zeiss的那些著名的镜头(真的也好,想象的也好)的味道和特点的争论就一直激烈不休。直到今天,光学设计和计算和使用者的期望值还不是在同一水平线上。
计算机
从计算机于50年代开始介入镜头设计(Leitz是最先于镜头设计中使用计算机的,该机器的名字为Zuse,德国造)以来,很少有什么改变。你可以计算的更快,并且进行更为复杂的歪曲光线的方程计算。
但是,设计所缺乏的是对于各种象差本身深入的了解。射入镜头的所能够被算出的和需要计算的光线数量程几何级数增长。镜片的数量(以前设计的限制因素:越多的镜片数量,则意味着越多的计算量和变量)增加了,更多的镜片给设计者带来了更大的自由度。由于有更多的镜片表面来处理设计,设计者就可以在更大的程度上控制象差。更多的镜片也意味着更高的造价,也更加趋于更小的生产宽容度。新型的Leica Apo-Tele 3.4/135具有5片镜片,该镜头具有真正的APO校正能力,但它对于光线的折射不是无限的。更多的镜片要求在这方面做的更好,但随之而来的是优质的成象质量将会更加难以保证,并且生产的宽容度也更加严格。
借助于现代计算机的强大能力和对光学理论的进一步研究,今天对5级赛德尔(Seidel)象差的了解已经扩展到包含有60多种各种各样的象差。设计者是不可能随心所欲地来操纵镜头的诸多变量的。前组镜片的直径,重量,镜头卡口的直径,光圈的位置等等通常都是固定而不能改变的。
这些限制可以影响到对许多象差的校正。现在对新镜头的设计要求也越来越高。新的SummiluxR1.4/50要求到达2个设计目标:收缩光圈后象质的显著提高和全开光圈时整个画面要达到非常好的象质。这两项要求都是它们的前代们所未能达到的。
现代的计算机可以做到每秒钟追踪计算200,000条光线,各种参数的数量也在增加,对于一个6片镜片的设计,计算机需要进行许多年的计算才能找到全部可能的结果,而所需的时间是天文数字--以1开头后面有99个0。
计算机对于今天镜头设计的重要性在于它是设计的优化工具而不是设计工具
还记得象差的方程式吧?我们直到成象时实际形成的是个扩散的区域,我们可以 确定每条偏移的光线并计算出成象的模糊圈。理解状态的模糊圈应该是非常小的,所有的光线和颜色都应当和结实地聚集在一起,我们可以让计算机来完成这项工作(如计算曲率,镜片所需的厚度以及镜片之间的距离)从而得出尽可能小的模糊圈范围,而且用计算机来进行这项工作也相对省时省力。然后由设计者来进行优化选择。这是计算机最重要的运 用。大多数光学设计程序其实更应该被称为优化程序,由设计者来决定哪些应当优化并且优化到何种程度。所得到的结果被称之为优化(Merit Function)。优化选择可以有成千上万种,我们可以用图将它们在三维空间表示--想象一下你坐在直升飞机上观赏某地的地形,你将会看到平地,山脉和峡谷。
某些地方高一些,某些地方低一些,理论上的优化方程就类似于那样的地形 。 一个优化值(Merit Value)实际上是景观中的最低的一点,或者说是峡谷底。让你的计算机来考察该地区直到找到峡谷为止。一旦计算机找到了某个峡谷点就会停止寻找,你可以要求它继续寻找下一个峡谷底点。
如果你对该地区地形不熟悉(你不知道优化点,否则的话你可以直接得到优化点而不需要计算机帮你寻找了),即使你已经找到最优化点了你也可能一无所知那个就是最优化点。
一个人所共知道现象是现在许多来自不同厂家的镜头的表现都很好并且极为接近,这都归功于大家利用计算机寻找优化点的结果。所有计算机都在寻找同样的点并最终将会找到一个。带有粗暴倾向的策略出现了:如果你所需的最佳值没有找到,你可以增加镜片数量以达到漂亮的MTF图。你不可能永无止境地寻找最优化点,那将需要上千年的时间用来计算。于是当预算到头的时候你不得不停止,停留在原来的设计上。如果一个光学设计是非常好的设计,那么该设计最终得到的MTF图是非常漂亮的。但反过来却不是这样的。一张好的MTF图绝不等同于一个好的设计。
因此我们知道了Leica的设计策略:你需要通过研究光学设计的根源来掌握设计的特点。一旦你知道一个设计是否具有潜力,你就可以明智的指导计算机去优化图的特定区域寻找优化点,并且在你找到你所需要的理想值的时候适当的停下来。
Leica镜头的演变
知道了这些镜头设计大致的背景知识我们可以理解为什么现代Leica镜头得到了提高并且是在哪些方面得到了提高。从开始直到60年代,早期的Leitz镜头实际上都是基于对高等级象差和玻璃参数的不完全理解利用手工进行设计的。计算机的使用使更好的校正残存象差成为可能,但本质上成 象质量(对于歪曲的光学来说 )大大落后于中央部分的象质(平行光学部分)。光学设计和产品加工是完全分离,从而导致设计具有非常严格的生产宽容度。
第二代(Vollrath/Mandler时代)的特点是开始使用优化设计。生产宽容度的重要性开始得到了重视。优化设计被广泛的用来理性化生产和降低成本。
70年代和80年代是Leitz为生存而奋斗的时期。R系统的继续扩展需要设计把生产成本降低到最小。Leica仍然有一部分最著名的镜头是在这个时期设计的。 Noctilux 1.0/50和Summilux1.4/75直到现在仍然被认为是伟大的设计,它们可以说是手工设计时代的最后产物。
优化也带来了选择。现在对于设计过程有了更好的了解,产品的生产可以更加协调地达到所需的生产宽容度。以APO-Elmarit-R 2.8/100为例,如果你只看单色象差,它还不如早期的4/100。但以白色光来看,2.8/100的进步是巨大的。
现在我们又有了另外一个问题。每种波长都有其自己的所达到最佳反差的象面。但是只有一个真实的象面,那就是胶片平面。因此设计者需要就他对光学设计的理解来找到折衷的办法以获取最佳的成象。
始自80年代末至今的第三代(Kolsch时期)设计的特点是在镜头设计的两大制约因素:机械精度和可接受的成本之中寻求更加优异的光学设计。在Mr.Kölsch领导之下的设计组由不多的但是有极强的事业心的男女成员组成,对于他们来说光学设计和生产机械加工的原则是完美结合成一个整体的。例如,非球面镜片的使用要求比以前更严格的生产加工和装配精度。非球面镜片是唯一被要求要送到Solms进行检验的。
现代Leica镜头的设计是用来挑战胶片颗粒的极限的。如果说有什么设计知道原则的话,那这个原则就是:对低频空间频率的极高的反差表现(勾勒物体的轮廓的能力)和对高频空间频率的高反差表现(记录尽可能细微的细节的能力)。这样的表现本身就不是容易达到的,而且还有有全开光圈时候对于象场的大部份区域要有如此的表现。
Zeiss和Leica的不同在于:Zeiss着重于高反差的表现低频空间频率而不着重于高频空间频率的高反差表现。Zeiss的以此来补偿生产宽容度设计体系在Leica这里是行不通的。Leica的设计要求暗示着要严格地校正球面象差和色散,而且要求对于镜头设计的根本--让我们姑且称之为光学特性——要有深入的了解。也许你要花上超过一年的时间才能彻底了解一个提议的设计可以达到什么样的效果。
没有对此的理解,设计者永远也不可能找到设计的优化方程 (Merit Function)。
一个可以记录高频空间频率很好反差的设计要求很小的宽容度。极细微细节的反差的再现对于对焦和加工校正的误差是极为敏感的。Leica镜头从一开始就由有光学工程师和机械工程师共同组成的设计小组来完成。负责产品生产的工程师具有最后的发言权:如果设计要求的生产宽容度是不合实际的,那么光学设计者就得从头再来。在这篇文章的一开始我提到了经过光学系统的全部的光能量。Leica的设计者们注意到这样的光线流从镜片到镜片之间是逐渐放松的(原文Leica designers take care that this flow is eased from lens element to lens element。) 在光线途径的路径中的突然变化,如使用完全不同于其它镜片折射系数或者变化非常大的曲率的镜片,都是要避免的。在这里你可以看到的是一种自律(Zen) 的方式。这些新的设计原则带来的惊喜是令人震惊的:镜头对于胶片所能够记录的最细微的细节的清晰再现。即使是全开光圈,这种优秀的表现从画面中心到整个画面都可以看到。
(4)街头摄影的莱卡情结
雨天娃娃
Moderator
下班了无事可做,心中觉得无聊.于是接通好友rambler的电话做了一次无聊的电话纪录:
雨天娃娃: 最近,我在琢磨一篇莱卡的文章,但不知从何谈起,所以想和你聊聊莱卡.你是什么 时候想起要有一台莱卡的?
Rambler: 没有什么时候,也想不起来了,大概是从喜欢街头摄影以后吧.偶尔从国外的杂志上看到了一些莱卡的评论,你知道那些评论有些是非常让我心动的.比如说”莱卡是一台谦虚的机器”,用这样的语言来评论一台相机,使我对莱卡有了好感.你知道,我一直是一个很低调的人,但我的内心却很孤傲,从这一点来说,我很象莱卡.你带着莱卡上路,很不显眼,别人都以为这是一台很廉价的相机,但莱卡却是最好的,这就是我想要的效果…..
雨天娃娃: 可不可以说你喜欢莱卡有一种虚荣的成分?
Rambler: 也可以这样讲.我经常看一些街头摄影大师的片子比如温诺戈兰德/布拉塞/李弗兰德兰德…..还有那个喜欢用标头的布勒松.当我用着和他们一样的机器时,我会有一种自豪感.
雨天娃娃: 是不是还有一种”踏实”的感觉
Rambler: 对!”踏实感”
雨天娃娃: 有没有这样的感觉,和大师用一样的机器,会有一种责任感?
Rambler: 什么责任感呀!没有那么高深,但确实有一种压力,心里琢磨着如果用莱卡还出不了片子,真的对不起莱卡……
雨天娃娃:是一种恐慌感吧
Rambler: 是
雨天娃娃:有没有在用过莱卡后自信心大增的感觉?
Rambler: 自信心是有的……嗯…..但也不好说,可能是自信心和虚荣心的混合体吧.比如说一大堆摄影记者在一个非常热闹的场合,以前我看到这些会有些羡慕.但是有了莱卡后我觉得他们挺可笑的…….不知道是观念的原因还是器材的原因.在这样的场合我最不愿意的是用徕卡示众.我总是把徕卡放在口袋里,在旁边没有摄影者的时候才会拿出来用.我不知道这是一个什么心理.我想可能是一种”优越感”……也就是虚荣心吧…..
雨天娃娃: 哈哈…….我想有两个方面的原因,一是徕卡是一个很个人化的东西,包括你拍的题材也很个人化,也就是说别人拍了的东西你就不会去拍.所以你不会在那种场合用徕卡示众,二来可能就是你说的那种”优越感”…….
Rambler: 有这个原因
雨天娃娃:从技术上讲,你觉的徕卡和街头摄影有什么关系?
Rambler: 其实刚刚有徕卡的时候并不觉得它在技术方面尤其是对街头摄影有什么优势。因为当时有CONTAX G2,G2对于街头摄影来说除了噪音之外没有什么不好的。所以在买了徕卡后,G2在相当长的一段时间里都是我的主力机,徕卡只是偶而拿出来玩一下。但是过了一段时间之后逐渐感到徕卡拍的胶片都很好,也就是说很出片子。慢慢地徕卡走到了前台,做了我的主力机,取代了G2的位置。那一段时间G2更象是一台傻瓜机,但从傻瓜机的角度来衡量G2确实是太大了,所以我就把它卖了,买了GR1……
雨天娃娃:是否可以这样说,用什么器材是很个人化的东西,要根据自己的题材/自己的好恶?
RAMBLER:对!其实和题材有很大关系。
雨天娃娃:也就是说什么器材可以给你带来好片子,什么器材就适合你。其实,以我个人的感觉,徕卡相机对街头摄影的优势在于:噪音小/携带方便/隐蔽性,其中携带放便是最重要的,而且这是所有适合于街头摄影器材的共同特点。因为街头的东西需要你随时拍照,而我原来的EOS1+28-70/F2.8头就不可能做到这一点,我总是因为体积的问题不愿携带或即便是带了也来不及拿出来,因此浪费了不少的机会,而徕卡你似乎是可以"永远"把他带在脖子上,象一个"WANDER”一样四处漫游,这时候你会感到徕卡和你的眼睛是同步的.
Rambler: 我觉得街头在徕卡的取景框中象是一个舞台,一个不断变化的/流动着的舞台,而这个舞台上你所感兴趣的人物不一定就在画面中央,由于徕卡是不能自动聚焦的,手动调焦的机器在盲拍时,会给你带来一个出人意料的戏剧效果.....
雨天娃娃:就是不可"预制"对吗?
Rambler:对,另外旁轴机按快门时不会中断你的观看,你始终保持着一种”看”的状态,这样对你观察力有好处.用过徕卡的人都知道,0.72的视场是28头的视场,而你装上50头后,你可以预先观看到你需要的人物的走向,等待他进入50头的范围内再按快门.这样你会有一个视觉上的准备期…..
雨天娃娃: 你有把玩相机的情况吗?
Rambler: 有过,但不是你说的把玩,应该算是一种心理安慰吧.我孤独/恐惧/无聊的时候,我喜欢转动一下徕卡的速度盘或是抚摸一下他的机身看看他的外观.这样做我会觉得很舒服.我不同意把徕卡比作”老婆”/”女人”什么的,我觉得徕卡从精神上讲应该是个”男人”一个很”艺术”的男人…….
雨天娃娃: 我曾经看过日本有个徕卡同盟,一共就三个人:赤赖川原平/高梨丰/秋山佑德太子,他们好象是在一次艺术个展上认识的……..
Rambler: 对!赤赖川原平是一位画家,高梨丰是文学家,秋山佑德太子是雕塑家.在那次个展的大门口,高梨丰发现了和他一样背着徕卡的另外两个家伙.于是三个人就攀谈起来,可能是因为共同点比较多吧,三个人结成了徕卡同盟.我记得高梨丰用的是M6,秋山佑德太子用M4,而赤赖川原平用3F.他们三个人有一个共同的特点就是他们都是站在摄影之外来谈摄影的,从他们三个人的片子中,我们可以看到许多的文学/哲学/禅学等摄影之外的东西……我觉得他们给了摄影一些新的涵义.
看上去这是一次很”严肃”的谈话.自从我和Rambler认识以来,类似这样的谈话有很多.我的想法的把它们慢慢整理出来,和朋友们一起来讨论一些问题.同时也希望朋友们能够用其他的方式来谈谈自己的看法.
(5)这个时代还需要“莱卡”吗?
三联生活周刊
曾经有一段时间,我经常去三个朋友那儿,他们每个人都是相机烧友。照片内容其实没人感兴趣,大家重视的是颗粒,它能为辨别相机的优劣提供标准。我到场后,愉快的鉴别会就会变成了莱卡的声讨会。一个家伙指着我手里的莱卡说,镜头还不如他的尼康锐;另一个家伙说,色彩不如他的康太克斯好;第三个家伙说,对焦速度还不如他的傻瓜快。我说:“但莱卡的照片最诗意。”三个人互相看了看:“你这么说,我们就明白了。诗意!?跟没说一样。”
对莱卡的批判其实由来已久,但它曾经是另一种形式。捷克摄影家荷洛米切克曾形容那些踮着脚尖行走世界、急不可耐偷猎图像的摄影者为“莱卡小子们”。这种不屑不但是给布列松、“马格南”的那帮人的,显然也是给莱卡相机的。那时的世界(10年前),摄影家可以分成用莱卡的和不用莱卡的。这是因为摄影界一直有把莱卡神话的倾向,以布列松为代表,一提他,就是“他只是使着一个轻巧、不起眼的小莱卡”,仿佛越著名的摄影家就应该使巨大的摄影仪。还有那张切·格瓦拉像,不仅贴在西方激进小团体或摇滚俱乐部的墙上,还常年印在莱卡的挂历上。
莱卡曾和“奔驰”、“劳力士”一样,是大资产阶级的象征。虽然这几年莱卡神话有些褪色,但神话造成的反感没有褪色:“我一看见拿莱卡的人,就好像闻见了一股铜臭。”一个日本摄影家就把自己形容为“没有莱卡主义者”,他以使用劣质相机标榜自己,并为拍出那些刻意与莱卡出划边界、粗劣得像抹布一样的作品而感到自豪。
真正的莱卡神话从1954年4月3日,5000台M3型莱卡在全世界上市开始,直到今天,从M3到M6,从外型到技术没有发生过太大变化。
日本人险些在上个世纪70到80年代结束了莱卡的生命。众多靠流水线、靠电子元件、靠合成材料组装的单反相机、傻瓜相机曾使这个昂贵铁疙瘩一时失宠,它精细、高超的“手工制造”水平弥补不了高昂的成本。相机商可以说“爱你手里的莱卡吧,它们每台和每台都不一样”,但对大众来说,宁可花1/3的钱买每台和每台都一样的日本相机。德国人因此不得不把自己的厂房从德国迁到了加拿大,这里的原材料可以使他们节省一点运费。同时,他们也在苦苦思索是否应该顺应世界潮流。1971年上市的莱卡M5为了装置TTL测光表,机身提高了5点5毫米,长了11毫米,重了80克,把它放到目前为止一成不变的各种M型机身(M3、M2、M4、M4-2、M6)中,它稍显突兀,这个微小的技术革新和外观变化带来的是不满和风暴。1974年,身高和过去一模一样的M4登场,才平息了这一风暴。M5很快作为莱卡痛苦尝试的化石被收藏起来。
莱卡迷们经常讨论的“摄影主题”是:M3以后的莱卡为什么就设计不出比它身上更漂亮的花体字来?有人还研究它身上的钉子,企图改变它们的位置,给它穿上“米彩外衣”。更多人则比较着每台莱卡身上序号的含义。
任何一个微小的变化都会带来轩然大波。1956年,继M型莱卡问世后两年,第一代莱卡SUMMICRON35/2镜头问世,它的清晰度曾锐倒了周围一片人,其中便有一个人站出来说:“什么呀,这还是莱卡吗?像日本镜头似的傻锐傻锐的,没味了。”莱卡听了,SUMMICRON二世、三世又赶紧“含蓄”起来。
2000年春天,在香港,一个不会说国语的开饭馆的老同志连比带划地对我说:“新的M6不好,有测光表不好,最好的还是什么都没有的M3。”
在这个神话故事中最具有讽刺意味的事实是,世界上最保守、最忠实的莱卡拥护者竟是给莱卡带来过巨大灾难的日本人。据统计,目前全世界80%的二手莱卡相机正在日本市场里流动。那些尼康公司的制造专家们都以拥有一台莱卡而自豪。而世界上没有一个国家会像日本的那些摄影家们一样,自发成立了“莱卡民主主义共和国”。日本人非常看重我们仿M5制造的“红旗”,说这是莱卡家族中唯一刻着汉字的机型。在我们刚刚接触到“先进”的日本相机的年代里,日本人带着新型的尼康来到祖国的喉咙——新华社,用“新产品”换走了大量二手的破旧莱卡。现在这些莱卡还展示在日本人的橱窗里,而我们得到的尼康呢?
这种讽刺在这几年变得更有戏剧性。最近,在尼康、佳能等大公司投进血本研究新一代数码相机的同时,一场新的莱卡模仿秀上演着。从90年代中期开始,日本一些底气稍稍不足的中小型相机厂商在市场上推出了从CONTEX G2到HEXAR RF、从安原一式到弗伦达的一批新机型,这些相机怎么看怎么像莱卡的日本混血儿。为什么技术越先进,日本相机反越要往代表着机械复制时代水平的莱卡身上靠呢?这个进步与保守、发展与反朴归真的故事每天都以各种形式发生着。
想起了那个形容:“踮着脚尖行走世界,急不可耐的偷猎图像的摄影者”。
并不是每个莱卡小子都这样。有一个成名以前一贫如洗的人曾开玩笑说,如果丢了自己的莱卡相机,他就放弃摄影。通过他的莱卡,我们看到酒吧一隅的自动点唱机、汽车旅馆里的脸盆、公共汽车上向外看的人。好苍凉。(田川)
(6)由数据来分析莱卡镜头的味道和性能
前言
和莱卡相机同时代诞生的莱卡镜头,其独特的味道是从那里来的?本文将从光学层面的角度来试探发掘。
作者简介
中川 治平
1931年生,1956年东京大学理学部物理学科毕业。同年,奥林帕斯光学工业株式会社入社,OM系列镜头的设计阵营加入。1977年,奥林帕斯光学工业株式会社退社。同年 中川镜头设计研究所建立,各种镜头设计的同时,对各光学株式会社的镜头设计给与指导。79年到91年 东海大学,94-97年,千叶大学 讲师职务担当。96年,工学博士。
著作有《镜头设计光学》《照相机技术手册》等。中川同时也是日本望远变焦镜头小型化,超广角变焦镜头设计领域的开拓者。
----待续
[2003-11-11 13:46 补充如下]
不依赖计算机设计而诞生的具有丰富个性的莱卡镜头群(L-mount 镜头)
作为现代照相机始祖莱卡A型开始发卖的1925年,需要庞大计算的镜头设计完全靠人的手工计算来实现,和现代用计算机设计的镜头比起来莱卡罗口镜头在很多方面的“味道”都不相同,本文尝试对莱卡镜头的这种个性和魅力进行分析。
随着近年来RF新机种的相继登场,以及各大光学会社对L口镜头的推出,人们对L口镜头的关心日渐高涨。此次我们对10只莱卡L口镜头加以测试,并对测试的结果进行数值分析,据此从镜头设计的层面,来发掘莱卡镜头个性的秘密。
1.
在对镜头性能评价的过程中,如果不能避免评价条件过分单一化,那么就会得到片面的评价结果。通常我们实际摄影所面对的被拍摄对象都是立体的,不均质的,而不是平面的和均质的。所以在某些摄影条件下,就算镜头中存在像差,也会得到意想不到的漂亮照片。但是存在像差纠正上等问题的镜头即使能拍出美丽的照片,这到底也是很偶然的。如果不混杂主观的成分,就是概率上来看,各种像差纠正良好的镜头也一定是好镜头。
基于测试结果的数值总体的看来,L口莱卡镜头的性能和基于现代设计技术而产生的镜头相比都有一目了然的差别。L口镜头多数是30年代设计的,那是没有计算机的年代,每一支镜头都是凝聚了设计者大量反复枯燥手工计算的汗水的结晶,所以我们不可能抛开这一点谈论莱卡镜头如何如何。那么当时的镜头设计到底是个什么状况呢?莱卡镜头的设计灵魂人物马克思 巴纳克是个什么样的人,我们来简单的看看。
2.
镜头设计中,需要通过“光线追迹”来计算各种像差,为了把像差修正到目标值之内,就要反复调整镜头中各镜片表面的曲率,镜片间的间隔,以及所采用的玻璃等。而“光线追迹”技术是镜头设计的最根本手法,光线的入射面,需要依靠包含三角函数式的屈折率算法则来计算。精度必须要达到小数点以下7位,没有计算机,就只有依靠纸和铅笔来做这项工作。首先,通过三角函数表求得入射光线和法线的夹角的sin值,下面再通过对数表求取这个sin值的对数,对数值需要修正,由于7位数的乘法完全靠笔算很麻烦,这里需要四舍五入,对对数的这些四则运算都结束后,再通过求得的数值去做相反的工作,求得这个值的三角函数值,然后换算成角度,然后权衡调整,通过后,那条光线就可以作为下个面入射光线,如此反复。
设计者要对镜头的性能整体把握,最起码画面中心以外的最大像高(画面的四角),最大像高的30%和50%的像点的情况的分析是必不可少的,而设计者要了解一个像点的像差情况至少要做4,5条光线的追迹计算。
以上的一连串计算还只是针对一个波长的光线而言,如果要计算色差的话,仅仅是波长的数量,相同的计算就要反复的去做。总而言之,镜头的设计是离不开数量庞大的计算结果的,如果一个区折面的曲率半径变化了,那么由此带来的像差计算也是极为耗费时间的。
一条光线通过一个区折面的计算需要10分钟的计算程度,为了避免错误,追迹计算的通常方法是两个人一组,进行同样的计算工作,这种局面一直到50年代开始还存在。
而现代的镜头设计中,计算机的计算速度是人的100万倍,通过自动设计程序来设计,光点追迹,通过MTF来评价。无穷远和最近距离同时得到好像质的设计,考虑到制造误差的设计等等,都可以通过计算机控制来分析完成。这些都是过去的人无法想象的,现在这些计算都可以在你吃饭喝茶之间计算机帮你完成。
3.
当时,计算工作困难的同时,镀膜技术也很落后,这些最后都影响到设计上。
Taylor在1896年发现了表面污损的镜头其透过率反而增加的现象。1936年,J.Strong开发成功了依靠真空蒸着方式的低屈折率牢靠的镀膜,并于40年代开始进入实用化阶段。30年代,由于缺乏镀膜技术,所以镜头设计中多采用胶合镜片来消减空气接触面以减少光线反射。正负镜片的胶合对控制色差效果很好,总的看来,L口莱卡镜头的色差都纠正得很优秀。但是镜片胶合也有负面效应,那就是设计自由度的丧失。Summiron 就是采用了和summitar胶合镜片相反的做法,分离了某些胶合的镜组,从而提高设计的自由度,获得像质上的大幅度跃升。
和SLR镜头相比,L口镜头在设计上是有优势的,其中之一就是法兰距短,镜头可以小型化。特别是在广角镜头的设计上,SLR的广角镜头前部都采用很大一片负透镜,这是造成畸变,慧差,倍率色差等恶化的根源。
而像RF相机用的super anglon镜头,光圈前后结构对称,前方产生的各种像差,在后方的对称镜组都可以基本抵消。
除此之外,RF相机的镜头,还不需特别重视光圈收缩时候的焦点漂移,这也让重视开放光圈的性能设计变得可能。
4.
作为L口莱卡镜头设计者,而声名鹊起的马克思 巴纳克。由于出色的设计了爱尔玛,苏玛隆,苏米塔,海克托等镜头。1938年的巴黎世界博览会对其授予了大奖。
巴纳克诞生在南波兰的拉齐布鲁茨,柏林大学结晶光学博士头衔,1912年加入来兹公司,比镜头设计更偏向于偏光显微镜和显微镜理论的研究。
30年代,巴纳克出版了《镜头设计原理》一书,那是我国(日本)镜头设计者的必读书籍,在这本书中,巴纳克提出了三次像差纠正的设计理论,所谓三次像差纠正是不使用三角函数,而是通过对近轴光线追迹的计算获得近似的像差纠正手法。
译者注:由于本人非日本语及光学相关专业出身,在翻译纯粹技术性的文字时比较吃力,往往知道表面的意思,不清楚具体的内容,特此抱憾。
下面将要推出10只经典L口莱卡镜头的评价,因为牵扯到图表,所以稍后再上。
[2003-11-11 14:44 补充如下]
1. 埃尔玛 50/3.5
这是只让莱卡镜头确定地位的镜头,1920年由巴纳克设计,埃尔玛的构成是采用了当时光学性能出类拔萃的Tessar结构。1902年卡尔蔡司的鲁道夫设计的Tessar结构,根据鲁道夫的设计原理,过去3片柯克结构的镜头的画面中间轮带的残存的非点像差,在Tessar结构中得到比较显著的修正。
鲁道夫的设计思想就是把柯克结构中,第一,二镜片所造成的发散效应通过后方3,4胶合镜片来收敛。
可是柯克和天赛镜头所特有的”大肚皮”(非点像差)特性根深蒂固,埃尔玛也无法脱离这个栉酷。
埃尔玛的球差是+0.3%的过剩补正方式,隆起部分-0.16%,放射像面和同心像面在20度的时候交叉之后,再次分得很开(隔差大),最大画角的时候同心方向的像面-0.6毫米,放射方向+0.15毫米。在15度位置可以看出两像面补正状态的问题,放射方向的像面-0.08毫米比较小,而同心方向则超过了+0.2毫米,所以非点隔差大的缺点依然存在。
解像力开放光圈中心140线对,画面平均39线对,中心和边缘差异显著,画面的最周边同心方向解像力急剧下降。光圈F9时,中心119线对,平均69线对,从图中可以看出,即使对焦位置偏移,中心解像力仍有110-112线对。
2. 苏玛隆 50/2
苏玛隆 50/2是莱兹开发的第一支高斯结构的镜头,1933年发售,到1939年苏米塔为止,生产了超过10万只之多。
和它的竞争对手卡尔蔡司的松纳比,在实际拍摄上,sonnar对于低反差物体的描写要好于苏玛隆。
开发高斯结构(也就是蔡司 普兰娜结构)的镜头,必须有两个基本条件,一个是高折射玻璃,一个是镀膜技术,但在当时这两个条件都不满足(也是sonnar,tessar结构横行天下的原因)。
为了避免当时采用高斯结构的缺点,巴纳克采用了球差不足补正的设计手法(这种手法对后来的德头设计影响深远),球差不足补正,虽然对全开光圈时的分辨率有所损失,但和过剩补正比,画面耀光小反差高。
[2003-11-11 15:01 补充如下]
苏玛隆的球差是-0.06毫米,不足补正型,最大隆起部分-0.12毫米。像面弯曲,非点像差的放射和同心两像面从画面中心到画面中间部分都相当吻合一致。
中间画角超过之后,同心方向的像面在最大画角处达到了-0.8毫米,放射方向也最大达到了-0.3毫米,不能否认的确大了点。
从这种轴外像差的补正来看,这支镜头不考虑边缘的对焦,像面倾倒得厉害,从而可以想见全开的光圈的解像力比较差。
解像力,全开光圈中心125线对,画面平均解像力45线对,从50%像高到边缘,只有20线对,光圈收缩到F6.3,中心解像力达到200线对,但周边部分不变。
总的看来苏玛隆的像差纠正,适合拍摄有纵深的物体。
[2003-11-11 15:38 补充如下]
3. 苏米塔 50/2
苏米塔是苏玛隆的后继,从1939年开始发售。
苏米塔也是高斯结构脱胎而来的,和苏玛隆不同,苏米塔的前两片透镜是胶合在一起的。把单一镜片置换成胶合镜片是巴纳克喜爱的手法。
苏米塔的目标是把当时高斯结构的缺点慧差和眩光减低。苏米塔改善了苏玛隆的像面弯曲,眩光除去得并不算成功,因为更高等级的像差产生了。
从测定结果看,球差是-0.1毫米的不足补正型,球差不足补正,可以消减耀光提高反差,但是却不能避免解像力低下的问题,像面弯曲,最大画角放射像面-0.3毫米,同心方向-0.46毫米,和苏玛隆比,同心像面的改善较大。
苏米塔开放的鲜锐度欠佳,但是光圈F5.6以下,像质提高较大,解像力开放光圈中心112线对,画面平均40线对,F8的时候,中心160线对,平均77线对,提升较大,但是像高30%开始到周边的放射像面解像力的改善不能感觉到。
顺便说一句,第一,二片胶和镜片分离的summicron,全开光圈画面中心180,平均100线对,具有非常高的解像力。
4. 苏玛利特 50/1.5
苏玛利特 50/1.5是继仙农塔之后莱兹公司自己生产的产品,于1949年登场。
镜头结构同仙农塔一样,高斯结构,最后方增加一片正透镜,5组7片。
球差是+0.18毫米过剩补正型,光圈收到F2,过剩补正的成分消失,转而表现为不足,球差最大隆起0.05毫米,非常出色,这意味着收缩光圈也不会出现焦点漂移的现象。
像面弯曲,非点像差的补正和仙农塔一样,画面中间部分非点像差较大,同心方向画面15度处+0.07毫米,最大画角-0.45毫米;放射像面最大画角(边角)只有-0.1毫米,中间隆起部分不超过-0.18毫米,非常出色的补正。
解像力,光圈开放中心140线对,平均51线对,50%-30%像高处解像力在20-30线对之间,光圈收缩到F5.6,中心200线对,平均98线对。
[2003-11-12 10:05 补充如下]
希望今天的译文能有趣点
5. 埃尔玛 35/3.5
elmar 35是L口来卡镜头中最古老的广角镜头,从1930年开始发售,到1950年左右仍在生产。
镜头的构成是大家熟知的天塞结构3组/4片,画面中间部分的非点隔差相当的大,所谓非点像差在中文中(老顽童编辑给出)就是像散,这包含了同心方向和放射方向两个像面的像散,而非点隔差就是两个方向的像散曲线不吻合,其间的差。柯克和天塞这种简单结构的致命弱点就是画面中间的这种“隔差”大,在曲线上就表现为“大肚皮”状,从解像力上来看就会造成画面中间部分解像力低下(日本语:中落现象),这支镜头同心像面像散纠正比较好,但放射像面像散则比较大,在解像力表中,全开光圈中心解像力160线对,画面平均58线对,而从偏离中心开始7.8毫米处,放射像面的解像力只有20线对(同心像面87线对)。
本来Tessar结构就不是一种广角结构,如果超过它的能力(指视角上),它的“大肚皮”和“中落”现象就会变得很明显,即便是现在采用了高折射玻璃和现代的设计手段,这种娘胎里的毛病也非常难改变,最多只能起到缓和的作用,所以在镜头设计中改变Tessar结构的这些毛病是相当困难的工作(原文: 至难的技)。
7)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。
转载《摄影世界》
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
8)徕卡M6的前途
徕卡在战后推出M型相机,自M3开始,接着有MP、M2、M1、MD、M4、M5、M4-2、M4-P以至M6各款,都是承袭战前Barnak旧型而改良的标准机型。其中M5,人们称为异型,还有CL,人们称为德日混血儿。
M6发表於1984年,至今已十四年之久,可称为长命相机。近年相机趋向自动化和AF化的情势下,它一直保持不变应万变的姿态,令人关注。
大家都知道日本的摄影家和相机玩家自战前至今仍是世界首屈一指的徕卡相机拥趸。人们以拥有徕卡相机为荣和身份的象征,他们对徕卡传统机械相机M6的前途,在相机工业日新月异的情势下仍然我行我素,微风不动的情形十分关注。而且经常有人对M6相机如何改变和前途有种种推测。
其中多数人推测M6会就现有形态和基础加上AE快门自动为简单易为,也有人说它会改变机型走向电子化,走向AF自动调焦方式。
不过总的来讲,日本的徕卡拥趸仍是希望M6不改变现有形态和格局只加上AE快门也就满足了。
因为日本徕卡拥趸仍是拥护它的“M”机种而非已电子化的“R”机种。笔者本人亦是如此,不希望徕卡M型机械式相机将保持了85年的传统形态加以改变。
笔者有位旅居英国的画家兼摄影家曾向我提供许多徕卡旧型相机和镜头。据他说,今日英国,仍有绅士型人物,胸前挂着徕卡旧款相机,走在街上,令人注目。
徕卡相机除了是摄影工具之外,作为绅士们的装饰品,也是它受人喜爱拥有和收藏的原因之一。
最近一期日本摄影杂志对徕卡M6相机不变但陆续推出非球面镜头一事感到疑惑,不知徕卡在打什么主意。有人推测徕卡将有大家意想不到的新型M机出现,有人却认为这是徕卡M机走头无路了而采取迫不得已的延命办法。
不过有件事情对徕卡M机是非常不利的,即徕卡宿敌康泰斯Contax,自转让给日本生产后,除将Carl Zeiss名镜头在日本继续生产和推出首架移动机身达成AF自动对焦机AX型机身外,又於1994年开始针对徕卡M机,推出小型能交换镜头的G1相机。G1相机继续改良成G2和G2D,镜头从16mm、21mm、28mm、35mm、45mm到90mm,可谓抢尽了徕卡M6的优势。
记得我们过去购买徕卡的机械M型机,有一理由就是可以“收藏”,而且新机售价会每年“升值”,这就像人们喜欢购买劳力士机械手表的道理一样。
可是近年的情形有变,徕卡M6机却在不断减价推销,使长期以来的徕卡拥趸对徕卡失去信心和吸引力,例如最近发生的事,就是徕卡M6钛Titanium机身连50mmf1.4Titan镜头一套售价减到HK21500,可以说是卖大包。笔者想买一套,但担心它因为世界经济不景气而减价。其次是此机只宜收藏而不宜使用。
至於近年徕卡推出各种供M6用的非球面镜头,计有:
1990年Summilux 35mmf1.4Aspherical(五组九片,第三第八片为非球面,1994年改为第五片一片非球面)
1996年Elmarit 24mmf2.8ASPH(五组七片,第四片为非球面)
1997年Sumicron 35mm f2 ASPH(五组七片,第四片为非球面)
1997年Elmarit 21mm f2.8ASPH(七组七片,第六片为非球面)
在上值得一提是,徕卡在1966年间生产的Noctilux 50mm f1.2ASPH(四组六片,第一第六片为非球面),到1976年以后改为50mmf1时,因为改变了透镜玻璃品种而取消了非球面镜片。
现在想谈一谈非球面镜片的制造技术问题和对徕卡来讲,非球面镜头的是非问题。
大家都知道现在日本镜头多采用非球面透镜为推销的号召,现在制造的非球面透镜则有三种方法。第一种是以全玻璃磨制 ,第二种则采用塑料代替玻璃压制成的,第三种则是一半玻璃一半塑料粘贴而成的。其中当然以全玻璃的为最好。
现在全玻璃的非球面透镜制造方法也有改良,早期的非球面镜是一枚一枚研制出来的,所以成本特高。现在的全玻璃非球面则是像普通玻璃透镜的制造过程一样。首先将玻璃原料熔化后压铸成一片一片的坯型,然后再打磨抛光。但制造非球面镜时却有两种限制: 一是用的光学玻璃有限制;第二,到现在为止,制造此种非球面镜的大小不能超过直径28mm。
这里还想顺便一提镜片的制造方法。第二次大战前和战后初期,制造镜片玻璃是相当困难和考究的,即熔解光学玻璃原料须要用白金制造的容器。玻璃熔解后不能马上用,要放置相当长的时间让其自然冷却。据有人跟我讲过,熔解后的玻璃要在定温环境里放置一年,最好是地下室的恒温环境。等其彻底冷却后取出,再用光学仪器检查玻璃内有无气泡和脉纹,有则要切除。然后再切成一块一块镜片大小,加以打磨而成。记得昔日有人讲过镜片玻璃内以有小气泡者为上品。
现在制造光学镜片的方法则不同,是将熔解后的玻璃用自动机器压成一片一片像饼干一样的形状,然后再加研磨即成。
两种方法相比, 前者制造困难而昂贵,后者简单而价廉。何者为优,不敢评论。但现在各厂制造镜片用的方法全属后者,前法无人再用了。
再谈到非球面透镜的“是”、“非”的问题。
镜头采用了非球面镜片可使镜头出现的“球面光差”(Spherical Aberration、国内称球面像差)得到适当的解决。在各种镜头之中,尤其是广角系镜头和大口径镜头球面光差其大。往年制造摄影镜头的光学技师还不知道如何制造非球面镜片,他们就用凸凹形的二片玻璃粘合在一起来解决球面光差问题。
在一组光学镜片组合中配有非球面镜片的好处计有:1、画面平面解像力提高。2、可以消除慧形光差(Coma aberration)。3、可以消除所谓鬼影的反射光晕。总的来讲,有非球面镜片的镜头其成像清晰、平均、色彩鲜明、反差高。还有一特点,就是光圈开放到最大也得到高水准的成像。所以徕卡推出这支镜头时鼓励用家在光线不足条件下尽量较大光圈摄影。
徕卡这些非球面镜头出现后,日本摄影家有如下的反应。
就是制造光学摄影镜头的技术越来越进步,使拍摄出来的照片越来越清晰,色彩越趋向鲜艳夺目,这是好事。但是摄影创作并不只是以这些效果为目标,还要求摄影作品产生吸引人的魅力和韵味,因此有些旧式镜头反能达到这样的要求。
再者,一直以来,徕卡的镜头都有其描写的特色。其中特色之一,就像已故的徕卡摄影大师木村伊兵卫所讲的那样,他们通过镜头将“ 高低不平”的景物拍摄在画面仍有“高低不平”的感觉者好镜头。他指的是“画面立体感”的问题。他所以建议人们不要对新徕卡镜头趋之若惊,也不要将旧镜头视之如敝履。
原 作 者: 吴文雄
(9)徕卡:世纪的神话
一个优秀的专业摄影师不一定会拥有徕卡,但凡是对摄影略通一二的人士都不会不知道徕卡牌相机。对于现代人们来说它已不是简简单单的作为一个品牌相机存在,而是近乎某种信仰,某种潜藏于内心梦想般的追来。
细细想来,我们还刚刚与20世纪挥手道别,而上个世纪留给我们的诸多“财富”,又岂能是挥挥手便离弃的呢。当我作为一个摄影界的圈外人,来了解徕卡的时候;令我震惊的并不是它已经拥有的完美的机件和优秀的性能,而是它能左右全世界的徕卡迷的喜怒哀乐,能让那么多的人为了那个圆形红色小徽标,在心底默默种下不变的愿望。也许只有拿起徕卡相机轻轻按一下快门,听听那清脆的咔嚓声才会慢慢体会出标卡真正的魁力。
位于德国中西部的威兹勒小镇,是二战中盟军轰炸机唯一没有涉足的地方
20世纪初,德国中西部的一座名叫威兹勒的小镇静静地矗立在山清水秀之间,那里古朴幽静,老式风格的屋顶参差密布在碧绿的山丘之间,整洁狭窄的街道两旁是木制结构的楼房。这小镇上的人口不过两三万,却名震四方。这里就是德国的精密光学仪器的重要基地,也是德国面对全世界最为自豪的理由之一。这里更是当年作为盟军的美国轰炸机轰炸德国时,唯一被美国军方指定保留的地方。
上个世纪初,这是云集了全世界最优秀的光学和精密仪器巨头“徕兹”和“蔡司,今天,由徕兹而来的徕卡集团使这个小镇变成了全世界摄影者的朝圣地。如今,虽然徕卡属下的相机企业已搬到离城数公里外,但旧日徕卡厂房顶上的标志仍在小镇上空闪烁。
在这个童话般的小镇中,发生了什么事似乎都不会令人惊奇。1931年的某一个普通的日子,徕卡的神话就发生在这里。故事的主人是徕兹公司的首席光学技师奥斯卡·贝那克先生。他不光喜爱拍照,更喜欢用摄影视拍摄短片,所以熟悉电影里用的35mm胶卷。最初的相机是用来拍摄时测曝光度的,他按人眼视角设计了24×36mm底片幅度的小型相机,这是电影机片幅的两倍,可提供质素和颗粒都可以接受的快速照片。这比当时已有的又大又笨的相机要先进的多,并且拍摄效果出色,其轻便的特点更令贝那克爱不释手,并开始考虑研制便于携带的新一代相机。这台采用42mm定焦镜头,1/40秒快门速度,可以拍摄40张底片的“测光机”成为世界上第一台带测距取景器的135相机。从此也改变了相机的意义,使它成为更多人手中把玩的工具。
在以后的漫长岁月里,徕卡相机的许多产品的特性都来自这台“徕卡始祖”。10年后,徕兹公司在莱比锡博览会上推出了30台徕卡相机,徕卡相机也从此开始了它的摄影之旅。伴随它的是世界极的优秀摄影师,它记取的是世界上发生过的每一个惊心动魄的场面和今世人刻骨铭心的时刻。
然而,徕卡并不是优越地坐在相机业的宝座之上,毫无后顾之忧。60年代,日本公司崛起,一派龙争虎斗的局面。而数十年撕杀下来,欧美相机公司就剩下徕卡和Contax两家始终屹立不倒。日本相机轻便、易操作,有高技术的电子对焦系统,采用较便宜的愿料,很快占领大众市场。而徕卡依旧保持手动对焦,原料和制作还是沿袭自己独特高质高伙的品牌形象。“当时日本人席卷全球市场,先进技术,大规模流水生产,价钱上没有欧洲厂家可以相敌。我们的唯一武器就是传统技艺和经久可靠的质量。但市场都以层出不穷的电子产品为导向,是塑料相机的时代,很少有顾客还在考虑买一台相机用一辈子。”一位徕卡经理对80年代开始的电子技术相机市场大战仍记忆犹新。
今天徕卡的主厂房坐落在一幢占地12000平方米的白色工业建筑物内,在翠绿掩映之中若隐若现。经理、设计办公室和生产车间都在一条长廊上,经过一道门就可以来往。如果看到脚下的地板颜色从浅灰变成了米黄,那是在告知我们生产厂区到了。此地没有大规模流水线,没有电子操作的工业机械人。年近60的海伯特·马丁先生坐在车间的一角带水池的工作台前,带着老花镜,正一丝不苟地用特制的泥液洗磨镜片,他说:“因为这工作全靠手指上的感觉,没有满意的机器可以替代。”他在这里工作了40年了,有 1/3的徕卡员工在这里工作超过25年,并且大都是为着徕卡相机的魅力而来到这里的。当他看到采访的记者拿出佳能相机拍照时,他竟动怒于他用的不是徕卡。
一部徕卡相机,成了一个异乡游子的身份证
对于徕卡迷们,徕卡已不仅仅是一部记取美妙瞬间的理想工具;而是一种生于心底的倾慕和神往。许多摄影大师和显赫名人;用它来留驻每一个精确完美的画面。德国电视主持人,自己也是使用徕卡相机的摄影师Dagobert Lindlau先生如此评论徕卡相机的使用者:他们都是具有特殊能力的人,可以过目不忘,见过的风景、事物、人脸都可以长久记忆,脑子里总有些画面,他们用里面的眼睛看世界。对这些人,照相机不是用来拍周围事物的记录器;而是用来展现他看见的图画。在这样的照片上,一瞬间的魔力,凝固的是“感觉的记忆”。
当然,能够成为世界顶级摄影大师的人,还只占少数,他们借用徕卡顶级质素的技术功能来完成他们的不朽之作。而成千上万离不开徕卡的摄影师们;更信赖的是徕卡几平坚不可摧的强固机身,在这方面,徕卡家族亦流传着许多美丽动人的佳话。
最让人感叹的是美国航空摄影师Mark Mayer的一段惊险经历:当时这位摄影师正在8,000多米的高空战斗机上,用一架Leica-flex SL2 MOT俯拍另一架飞机,不料因两架飞机相距太近,致使飞机突然失控,撞上了被拍的飞机。虽然摄影师与驾驶员还来得及跳伞求生,但他的徕卡相机却没那么幸运,从8,000多米高空直坠入加里福尼亚荒茂的沙漠中,事后经多次寻找都未能寻到。直到一年后,美国海军陆站队在此地演习时,一名军官发现了埋在沙漠里的相机,幸亏机身的门因受损无法打开,才将它送到一家专业相机店处理,并冲洗其中的底片。结果躺在炎热沙漠里一年之久的幻灯底片因为机身封闭良好,居然毫发无伤。当看到底片上的飞机,店主才想起以前读过的有关飞机坠毁,寻找相机的报道。最后终于找到并归还真正的原主。现在这台历惊凶险,依旧身无大伤的“神话相机”珍藏在徕卡公司的博物馆内。另一个有惊无险的故事发生在法国导报摄影师Eric Valli的身上。这次经受考验的是 Leica Summilux-R1.4/80镜头,地点是在尼泊尔的高山地区。当时摄影师为了拍摄一组野蜂聚居地的画面,用绳索攀上一座直立80多米的悬崖。当靠近峰顶时;他将自己悬在空中更换镜头,这只670克重的大光圈镜头不慎脱手,落入深谷。当他听到镜头与岩石碰撞出的刺耳声响时,已全然放弃了希望。等回到崖下,找到镜头时,他发现除了外面的金属环有损伤外,里面的玻璃丝毫未损;并仍可以调控拍摄。直到用它拍完整组作品,回到欧洲才将它送到徕卡公司检验,发现除了镜头中心有肉眼看不出的偏移外;整体质量没有影响。值得一提的是这位摄影师用该镜头拍完的这套作品还在荷兰摄影大赛上赢得了“World Presse”的自然摄影大奖。
像这类的奇迹对于徕卡似乎比比皆是,在一次北极拍摄跳伞镜头时,徕卡在零下90度的极端环境,也是载誉而归。徕卡所创的这些记录,至少告诉我们一点;徕卡相机是为一辈子而造的,而且绝对专业。因此它的价值也不寻常,如果你因此而想拥有一台徕卡135相机,那么你就得舍得掏腰包。
如果说徕卡相机是专业摄影师的理想的装备,那么对于那些摄影发烧友,徕卡相机总会不期然地为你带来一些意外和感动。一个故事就发生在一个中国小伙子的身上。这个略带古怪的年轻人从少年就开始迷上了徕卡相机,但那时也只是一个理想。谁知这个理想会越来越强烈,最后膨胀成为他的目标。终于有一天家境平常的他用自己多年苦心积蓄下的钱买了一台徕卡相机。接着他的第二个愿望就是去欧洲旅行,当他到达卢森堡时,已身无分文。在欧美国家里,使用现金的行为是很少有的,这是银行信用制度完善的必然结果。因此在这些国家要想提取稍大金额的现金,是受到严格的检查的。当他走进一家银行准备取款时,柜台后面的接待小姐请他出示证件,于是年轻人将挂在胸前的徕卡相机摘下放在柜台上;正要伸手从外衣内袋中掏护照,只见;那位卢森堡的小姐微笑地敲了一下柜台玻璃,指了指那台徕卡相机对他说;“这就是你的护照。”他顺利地取出现金,而这件事却令他感动良久。
58和红旗20是中国的“徕卡”,它们诞生在“红旗文化”时代
徕卡相机的仿制品从30年代就开始出现,许多国家都争先仿制高素质的徕卡相机。1933年;前苏联的费得相机已经将徕卡仿制的惟妙惟肖,这也是第一家国外公司生产仿徕卡相机。紧接着,日本的佳能公司也推出了徕卡的仿制品汉斯·佳能。这是一款装有弹射式取景器和尼柯尔镜头的35毫米相机。此后,有着精机光学研究所强大基础的佳能,便以徕卡为标准,生产了一系列的徕卡铐贝产品,并具有很好的性能。此外,尼康、前苏联的佐尔基都稚出了徕卡的仿制品。并且推动了尼康、佳能两大相机公司的飞速发展。
在这里;应该特别一提的是,中国的徕卡相机仿制品。它们是上海58系列和红旗20。在此之前,北京也曾有过徕卡版相机问世,如1956年的大莱牌和香山牌实验机,但未能形成生产规模。上海58-1是中国徕卡拷贝中的经典;也是徕卡仿制品中比较成功的作品,产量十分有限,故此已成为收藏品。红旗20则是仿制徕卡M级产品的闻名之作,又加上它的特定历史背景,使之在市场上大大升值。
今天,中国的徕卡仿制相机已成为收藏家们的坐上之宾,连同它诞生的那个年代留给世人的痴狂和伤痛都被小心地陈列于展柜之中。而出自Sloms的徕卡每一代产品将继续牵动着徕卡迷的美梦,就像一位多年收藏徕卡相机的中国老先生,半夜总从床上爬起,拿出徕卡者相机,轻轻按动快门,在黑暗中听到那金属机件发出的依稀可辨的咔嚓声后安然入睡。就像一个中国摄影记者,在经过中东“死亡之路”时,除记得把老婆牢牢绑在汽车座椅上之外,自己手中紧握着的就是徕卡M6相机,每到他感到紧张和恐惧的时候,他总是习惯抓住那台陪他出生入死的徕卡。关干徕卡的故事,常常让人心动,它身上的魅力和灵性,已成为许多人梦寐的向往。