從Planar走向Distagon的135單反標準鏡頭

吳穹

卡爾蔡司最新的Otus 55mm F1.4鏡頭一經發布即吸引了所有人的目光。—方面，高達4，000美元的售價刷新了135單反相機標準鏡頭的價格標桿；另一方面，這款鏡頭在各種評測中都表現出極佳的素質，和其價格一樣令其他同類產品難以望其項背。

從技術角度來說，一款鏡頭的性能表現很大程度上取決于其光學設計，同時設計和鏡片用料也對價格有著很大影響。在Otus 55mm F1.4性能與價格的背后，正是其“與眾不同”的光學結構。

傳奇的Planar

說到標準鏡頭，就必定要提到Planar（普蘭納）結構。雖然Sonnar（松納）和Tessar（天塞）結構也有標準鏡頭產品。但在135相機系統中，無論從產量還是衍生結構的種類來說這二者都無法與Planar相提并論。可以說，Planar是現代標準鏡頭的基礎，各主要廠商的標準鏡頭皆脫胎于此。

不過Planar的成功，并不是因為光學素質，而是它實現了成本與質量的平衡。在膠片時代，高昂的光學加工成本及暗房處理費用是主要問題，膠片對光線的入射角度卻沒有太多要求。因此設計師的任務就是，既要得到足夠大的光圈以保證低感光度膠片的拍攝，又要降低設計和加工難度，同時還要避免使用昂貴的特殊光學材料。雙高斯結構的Planar便具有這些特點。它容易加工，可以在不使用特殊光學鏡片的前提下得到足夠大的像場，同時還擁有不錯的中心分辨率，以及對像場彎曲和色散的基本矯正能力。它的出現讓135相機鏡頭第一次進入F1.4光圈時代。但是，Planar的缺點同樣明顯：對稱的鏡組結構極易產生像散和球差，且邊緣光線入射角度較大。這些在膠片上不太明顯的問題，進入數碼時代后變得非常突出，所以無論怎樣改進，Planar都很難在數碼相機上得到更出色的影像質量。

數碼優化中的設計邏輯

根據數碼傳感器的特點，一只好鏡頭必須具備以下四項條件：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。所以光學設計師必須放棄Planar，在Distagon和Sonnar這兩種結構中選擇。

雖然Sonnar也是不錯的選擇，但受法蘭距和后組鏡片直徑的限制，在單反鏡頭領域，Sonnar更多地用于長焦鏡頭。所以需要選擇更復雜、加工難度更高的Distagon反望遠結構才能實現預期目標。

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第一次將這種結構用于標準鏡頭。Distagon源于望遠結構的反向設計，光學設計中稱之為逆焦。望遠結構是將正向屈光度的鏡組放置于前，負向屈光度的鏡組放置于后，這種設計使得鏡頭實際長度小于焦距，有利于壓縮體積；而Distagon反望遠結構正好相反，正向屈光度的后組鏡片可以優化邊緣入射角，提高邊緣成像質量。而且Distagon擁有更大的像場（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，因此在高像素數碼單反相機上的優勢更為明顯。

不過，光學設計對于像差的矯正經常是此消彼長的。相對于Planar和Sonner，Distagon的缺點也十分明顯：除了鏡組結構更加復雜，它的場曲、慧差、平面色散、變形等也更不易矯正。如果不使用特殊鏡片，成像質量的提升將微乎其微。對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，并采用了頂級鏡頭才有的APO復消色差技術，從而提高整體的影像質量，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也就在情理之中了。

未來的標準鏡頭

蔡司Otus 55mm F1.4可以說為135系統的標準鏡頭樹立了標桿。在尼康D800E已經達到3600萬像素的今天，傳統結構鏡頭早已不堪重負，Distagon將在單反相機鏡頭領域有更多應用。比如最新發布的適馬50mm F1.4 DG HSM，就采用了一種類Distagon的衍生設計。