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光学设计--镜头杂谈（6）

2022-1-15 19:59| 发布者：Davis| 查看：594| 评论：0|原作者: Fun光学设计

摘要：本文主要介绍了光学设计中镜头的历史及不同时期的设计形式，强调了设计者需要有广度和深度的思考，且摄影技术中的CinemaScope和宽银幕电影在此过程中具有重要的技术基础作用。

最近后台总有人问我写得这些东西是从哪里看来的，我和大家说一下，写的这些东西部分是从一些英文原著上面整理翻译而来，还有相当大的一部分是加入了自己的理解以及解说，去掉了一些没有用的东西，详细解释了一些有用的东西，那么什么是有用的东西呢，在我看来，不一定和设计直接相关的就是有用的东西，和设计无直接关系的往往能启迪一个设计者的思维。我觉得无论我们学习什么知识，都是在一个大的背景之下，比如镜头设计，很有必要系统的学习一下镜头的历史以及不同时期的设计形式，这样才能更好的与时俱进，去产生一些属于我们这个时代的设计形式，当然我这里并不是想摒弃一些前辈的设计形式，只是想汲取一些对自己有用的设计元素，并且应用到我们的实际中来。还有最重要的一点就是我们的学习不能偏于一隅，要有广度，思考要有一定的深度，这对于一个设计者而言非常重要，不谋全局者不足以谋一域。

言归正传

上次的文章说到了1840-1866，在1866年，Rapid_Rectilinear和Steinheil_Aplanat产生了，对于当时的摄影工作者，有四种镜头可以选择，分别是广角的Landscape，Globe_lens，Portrait_Lens，Rapid_Rectilinear

Landscape

Portrait_Lens

Rapid_Rectilinear

然而这些结构都有一个致命的弱点，那就是边缘视场存在过校正的像散，这种现象在小的相对孔径情况下并不是很明显，但是当相对口径增大到一定程度的时候就开始凸显。这种过校正的像散在1890年得到了很好的校正和改善，这要得益于Abbe和Schott两人的BK玻璃，至于说为什么当引入BK玻璃的时候过校正的像散可以得到很好的改善，这在前几篇文章也已经讲过，主要是场曲没有得到很好的改善，以至于需要过校正的像散来平衡过大的场曲，进而改善像面的弯曲，但这种方法毕竟指标不治本，在大口径下显得捉襟见肘，所以BK的引入实际上是减小了场曲，进而使得过校正像散得到改善，这在当时的年代确实困扰着大部分的镜头。Tessar和Dagor镜头很好的解决了过校正像散的问题，

Tessar

Dagor

认真读过我文章的读者会发现，无论是Tessar还是Dagor都是通过新消色差物镜还有近乎厚弯月的方法使得场曲得到明显的改善，进而使得像散得到改善，随之而来的，Portrait和Rapid_Rectilinear两类镜头慢慢的退出了历史的舞台，于此同时在1890年诞生了我们熟知的摄远结构Telephoto，总的来说1890-1914这段时间内，产生了一些不错的变种镜头。

Telephoto

随着人们的不断努力，在1920年f/2的镜头出现了，并且在1930年附近很多新镜头不断涌现。反远距也是在这段时间内产生的，被用来做特写和彩色摄影，主要利用的就是反远距相对长的后焦，以便于放置一些分光器件。35毫米胶片变形宽银幕变形镜头也是在这一时期产生的，简单介绍一下这种镜头产生的背景：

1927年，法国物理学家享利·雅克·克雷蒂安研制出一种变形镜头，这种镜头可使影像产生横向变形，使影像画面展宽。这就是CinemaScope宽银幕技术，这种能产生特殊效果的镜头，为宽银幕电影的诞生奠定了技术基础。1952年，美国的20世纪福克斯公司首先意识到了这种镜头的重要性，于是购买了该项专利，并将这一技术应用于电影拍摄中。在拍摄中，应用特殊的变形镜头将2.35:1的全景式画面压缩到1.33:1的35mm胶片上。拍摄好的影片放映时，同样加上一个变形镜头，对画面进行相反的变形，使画面还原，这就是宽银幕电影制作与放映的基本方法。

早在1950年前后，日本镜头取代了业余相机市场，并迅速以很高的性价比席卷了整个欧洲，最终就连德国制造商都败下阵来，以至于形成一种垄断的局面。