史上第一支135相机镜头:Topogon及它的表亲们


Magicpig 翻译    2002年7月5日


在文章最后,又加入了本人收集的一些其它有关资料,翻译不当之处,欢迎指正。

图1  蔡斯耶纳的Topogon 25mm f/4镜头

蔡斯Topogon镜头是为24×36mm(135)相机设计的第一款镜头,它具有25mm焦距和80度的视场角。这支镜头从二战前开始设计,在战后由蔡斯·耶纳推向民主德国(原东德)市场,位于斯图加特的蔡斯依康公司生产的新康泰时相机(图2)则配备了这支镜头。

图2 装在Contax IIa相机上的Topogon 25mm f/4镜头,
相机上的取景器是蔡斯依康No.440取景器,
右边的取景器是蔡斯耶纳的多焦距取景器

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纯正德国血统的Topogon

Topongon的内部结构是由明显向内部弯曲的四组四片犹如新月型的镜片构成(译者注:最典型的双高斯结构,见图8),这无疑是卡尔·蔡斯开创新纪元的设计之一。这支镜头光学的设计理念取自上个世纪的超广角球型镜头(ultra wide-angle Globe Lens)设计。Topogon的名称和其结构则取自由蔡斯开发的一个用于大幅面空照(空中摄影)的镜头计划中。

Topogon最初由Robert Richter设计并于1933年申请专利。Richter曾是Goerz公司的顶级镜头设计师之一,Goerz在1926年和蔡斯合并。可以这么说,蔡斯吸收Goerz和Ernemann公司更多是为了Richter和Bertele(Ernemann公司的总设计师)而不是为了这两家公司的相机和镜头产品。Topogon设计的主要特点是极小的变形、极佳的像面平整性。然而,这种后面的缺点在应用中被认为是无关紧要的,因为边缘部分可以在后期的放大中轻易地剪裁出去。35mm相机的Topogon镜头的速度由战前设计原型的f/4.5最终定为f/4.0。Topogon的镜筒部分,和战后蔡斯耶纳生产的所有镜头一样,是采用铝材料的,与经典的康泰时接口不同的是,这支镜头使用了一个紧固环(图3),这也是康泰时镜头家族中唯一采用这种结构的镜头。

图3 Topogon和蔡斯耶纳取景器,注意镜头的紧固环

Topogon镜头只持续生产了3年,据信总共的产量是800支。它在1953年由Biogon 21mm f/4.5镜头所取代,这种在康泰时系统和带有蔡斯传奇色彩的新的超广角镜头仍然采用了这种革新的光学结构(这要感谢Ludwig Bertele留下的绘图底稿),它是为6×6相机设计的。值得注意的是Topogon镜头不需要专用的取景器,蔡斯耶纳和蔡斯依康将25mm焦距取景器已经固化在它们生产的两种多焦距取景器内了,蔡斯依康的取景器的产品编号是No.440。当Biogon镜头开发出以后,两种取景器内的25mm取景部分均被21mm所替代。

从逻辑上来说,Topogon镜头应当不会很稀有,但是从目前的情况看来,它却是最吃香且最稀有的蔡斯镜头之一,出售价格大约在$1500。造成这种状况的实际因素是:由于这种25mm蔡斯镜头是东德在其工业危机时期生产的,且生产周期相当短暂,都是作为专用镜头(Topogon镜头基本被作为空照的标准镜头)使用。更为稀有的则是两种取景器。蔡斯耶纳的取景器在外部没有任何焦距标志,这就意味着一旦你拥有了这种取景器,他必须通过旋转鼓轮并观看其内部编号来确定不同的取景焦距。斯图加特的蔡斯依康的取景器则在外部刻有25字样,因此比较容易辨识。这两种取景器的售价在$400~$500,是康泰时系统中最稀有的取景器。

图4 Topogon和蔡斯依康,配备斯图加特440取景器

图5 蔡斯耶纳Topogon,可以看到其紧固环以及位于镜筒内部的光圈调节环

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尼康生产的东方Topogon

Topogon镜头不可避免地引起了Nippon Kogaku(尼康Nikon公司的前身,意为“日本光学”)工程师的注意。尼康的旁轴系统在二十世纪50年代取得了很大的进步,1953年公布的2.5cm f/4.0镜头和Topogon镜头的结构一致,这支广角镜头一直持续生产直到1959年2.1cm镜头的出现为止。你可以注意到,在尼康的系统中,焦距是用厘米作为单位的。事实上日本人抄袭德国的镜头设计并非值得大惊小怪,因为作为战败国的德国的所有专利都失效了。另外,从尼康的整个旁轴系统开始,相机和镜头的相似性,无疑是从康泰时得来的灵感。在50年代,尼康由于需要投入若干年的时间进行新镜头的研究和实验,因此Topogon也就成为这一时期25mm焦距的唯一的一支镜头。

图6 装在尼康SP相机上的Nikkor 2.5cm f/4镜头及其原配取景器

日本的2.5cm镜头有着坚固的结构设计,但是其光圈环由于位于镜头内部而使用很不方便,当旋转光圈环时,很容易碰到镜头的前镜组。这支Nikkor镜头由于其复杂性和有趣的设计总共生产了约2500支。它有着自己专用的取景器和一个很小的遮光罩,遮光罩最大的用途是防止手指碰到镜片。如今,因为投机商的原因造成了尼康旁轴系统几乎是天价,包含取景器的镜头售价不低于$2000,而成色较好的甚至可以卖到$2500。遮光罩基本是难以寻觅到了。Nikkor 2.5mm镜头中还有1000支左右是M39×1螺纹口版本的,不过更加罕见。

图7 Nikkor 2.5cm f/4镜头及取景器

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佳能的仿造

旁轴系统的另一个主要厂商佳能在1956年推出了25mm焦距的镜头,这支镜头的口径比尼康的略微增大,f/3.5。佳能同样是抄袭了Topogon的设计,不过在镜头的后组又加了一片镜片用于矫正像场弯曲。在实际使用中,加的这一镜片对镜头性能没有一丝的影响。这支镜头位于镜筒上的光圈环调整起来很顺手,而且加入了传统的“钟罩”(bell)方便调焦过程。和佳能从50年代起生产的许多镜头一样,这支25mm镜头在中心的分辨率很高而在边缘则急剧下降,可以很明显地看出晕影而且无法通过缩小光圈根本改善。这支佳能镜头采用了M39×1接口,配有专用取景器,总共生产了大约5400支。配合的取景器明亮、锐利,但是边缘的变形很明显,这对于精确取景是一个致命的缺点。

虽然这支25mm佳能镜头产量很大,但是在欧洲却很罕见,在美国有时可以碰到,和取景器一起的售价在$500。这样的价格可以看出佳能旁轴系统被忽略的价值。事实上,佳能的旁轴系统无论在相机还是在镜头的种类上都是同类中最具扩展性的。1964年,佳能公司发布了旁轴相机使用的最具冲击力的19mm f/3.5镜头,这也是佳能显示了它们独立于德国的设计的开创性的设计。当然,也应当提到,在60年代,蔡斯已经关闭了其康泰时生产线,而莱兹(Leitz)则刚刚发布21mm f/3.4镜头。对于佳能和尼康来说,也是时候放弃德国的设计参考而自我发展了。

来自俄罗斯的Topogon

俄罗斯的设计师也没有摆脱Topogon的吸引,和德国的Sonnar的设计一起,25mm Topogon的设计被用在Kiev(基辅)、Zorki和FED相机中,只是略微变化了焦距和光圈。比如,和Topongon采用同样四片四组内凹式新月形镜片的Orion(东方)15采用了28mm焦距和f/6光圈,这支螺纹口镜头用于Zorki和FED相机,以及极少数用于Kiev的康泰时插刀式接口。

这种用于Kiev相机的Orion镜头由于是手工改动的接口,且产量极小,因此没有出现在任何Kiev的镜头手册和相机手册中。但是在Kiev发布的通用取景器中却在35、50、85、135焦距旁奇怪的列出了28mm焦距。Orion镜头用于Kiev(俄国的莱卡相机)的取景器是取自蔡斯的产品,的确是有28mm焦距段的。

可以相信Orion镜头最早是在1960年出现在市场的。可能由于俄国本土无法得到高质量的光学镜片材料而无法提高Orion镜头更大的光圈。另外,由于这种镜头的非常规镜片(弯曲度高且镜片极薄)具有很高的反射率而需要特殊的生产工艺,因此苏联的工程师只能将焦距增加了3mm。Orion镜头的镜筒采用镀铬的铝材料制成,镜头不包含与旁轴相机配合的凸轮,重量只有50克不到;光圈转盘粗糙的放在镜筒内部。这种镜头早期都是在位于克拉斯诺伏斯克(Krasnogorsk,苏联土库曼西部港口)的工厂生产,后期转移到扎戈尔斯克(Zagorsk,位于莫斯科北方的古城)的工厂生产,约生产了几千支。

Topogon的后继者

50年代的蔡斯计划虽然在Bertele完成Biogon设计后中断,但是其影响范围却不止俄罗斯和日本的镜头工业,也同样影响了美国的镜头工业。事实上,美国Bausch & Lomb公司同样复制了Topogon设计用于空照的大画幅相机镜头(称作Metrogon,图9)。Richter的研究计划和其概念上的简化与无变形结果并不吻合。另一方面,它需要极高的生产技术和精度完成。同Planar、Sonnar和Tessar设计一样,Topogon设计也是蔡斯对于镜头研究领域的重大贡献之一,这可以从三大洲的许多厂商纷纷仿制得到证明。只有像Boigon设计的这种例外也许能够归入失败的例子,但是,它毕竟也是一支蔡斯镜头。

(译者收集其它相关资料)

图8 典型的双高斯结构示意图

图9 Metrogon结构示意图

以下是采用Topogon设计的其它镜头生产商及镜头名称:

Bauch & Lomb: Metrogon, Process Anastigmat

Boyer: Perle

Busch: Omnar

Dallmmmeyer: Wide-Angle Anastigmat

Goerz: Geotar, Rectagon

Hermagis: Dellor Series D

Ilex: Anastigmat Series D

Kodak: Wide-field Ektar

Laak: Wide-angle Dialytar

Meyer: Aristostigmat

Plaubel: Wide-angle Orthar, Pecostigmat

Rietzschel: Dialyte

Rodenstock: Eurynar, Luminar, Ronar

Ross: Homoentric

Schneider: Isconar

SOM: Aquilor

Wollensak: Wide-angle Raptar

Wray: Wide-angle Copying Lens

Zeiss: Kekla

作者:Yoshitane Takanashi

相机:Kiev II

镜头:Topogon 25mm f/4

胶卷:SENSIA I