攝影鏡頭的重要轉折寫在匹茲伐鏡頭問世180周年之際

路萬江 沈銘

當數碼攝影成為主流，帶領人們進入泛攝影時代，有一群人卻玩起了“復古”，傳統鏡頭和古董鏡頭在數碼相機上的嫁接成為獲取不同影調韻味的絕佳方案。世界上第一只人像鏡頭——匹茲伐（Petzval）由于獨具風格的成像效果，成為人像攝影愛好者追捧的典范，甚至有廠家專門“復刻”了針對數碼相機優化設計的實用型匹茲伐鏡頭（圖01），且價格不菲。今年正好是匹茲伐鏡頭誕生180周年。180年前，人類歷史上第一次有了適合拍攝人像的相機鏡頭，同時也第一次出現了采用全金屬制造的相機，這就是著名的匹茲伐鏡頭及使用這一鏡頭的福倫達全金屬銀版相機。

時間回溯到1839年， 由法國人達蓋爾（Louis-Jacques-Mandé Daguerre）設計、其妻弟基盧克斯（Alphonse Giroux）制造的木制滑箱式銀版相機雖然已經問世（圖02），但它還不能拍攝人像，因為當時基盧克斯相機使用的消色差鏡頭光圈太小。

為基盧克斯相機提供這種鏡頭的“大文森特父子光學儀器公司”是巴黎一家著名的光學儀器制造商，老板謝瓦利埃（Charles Chevalier）已是第三代了。該公司以制造望遠鏡、顯微鏡及暗箱鏡頭見長。從1824年開始，達蓋爾就經常與謝瓦利埃父子聯系，購買一些暗箱用的鏡頭，甚至他與尼埃普斯的合作，也是由謝瓦利埃的牽線才達成的。

1839年，謝瓦利埃為達蓋爾的基盧克斯相機研制的鏡頭是一種新月形的消色差膠合透鏡（圖03），它在望遠鏡的鏡片基礎上改進而成。這種兩片一組的消色差鏡頭可以有效減少鏡頭的色差及球差，也能保證像場覆蓋6.5×8.5英寸（164×216毫米）的整版底片。鏡頭焦距約380毫米，最大光圈F14。這么小的光圈，加上當時銀版感光乳劑的感光度極低，使得拍攝曝光時間視不同天氣長達3～30分鐘！這么長時間人很難保證一動不動，因此基本上不能用來拍攝人像，只能拍攝靜物及風光，于是這種鏡頭也被人們稱為風景鏡頭或風光鏡頭。

匹茲伐鏡頭的研發過程

怎樣制造更大光圈的鏡頭，讓拍攝人像成為可能呢？許多科學家開始了這方面的研究。維也納大學的德國/奧地利數學教授匹茲伐（JosephPetzval）先生，受福倫達公司委托，在10名有數學基礎的奧地利士兵幫助下，用數學計算的方法，設計出了有里程碑意義的大光圈鏡頭，1840年由福倫達公司制造出來。這是世界上第一只用數學計算方法設計的相機鏡頭，以設計者匹茲伐教授的名字命名。

這只由匹茲伐教授設計、福倫達公司制造的鏡頭，設計的初衷就是大光圈。它是一只3組4片結構的鏡頭（圖04），鏡頭前組是消色差的膠合透鏡，凸面向外。后組為2個獨立的鏡片，分別由火石玻璃和日冕玻璃制成，鏡頭像場中心有很高的分辨率，但四周暗角明顯。由于視角較窄，最初的匹茲伐鏡頭只能覆蓋上述木制滑箱印版相機的1/4底片面積。盡管如此，它F3.64的大光圈在當時仍是一枝獨秀、無可匹敵的。

福倫達公司于1840年5月首次將這一原型鏡頭裝到了試驗相機上，同年11月，福倫達公司開始銷售這種鏡頭。次年元旦，這種鏡頭被裝在該公司用銅制造的炮彈形銀版相機上（圖05），并開始批量生產和投放市場。

匹茲伐鏡頭發展

前面提到早期的匹茲伐鏡頭像場較小，在1840年年底前只有1/4版（3.125×4.125英寸，即79.37×104.77毫米）一種，之后陸續出現了1/2版（4.125×5.5英寸，即104.77×139.7毫米）、全版（6.5×8.5英寸，即165.1×215.9毫米）以及更小的1/6版、1/9版和1/16版等規格。再往后，隨著攝影家們的需求，出現了比全版尺寸更大的匹茲伐鏡頭，可以拍攝如美國的8/4版（雙倍版）和12/4版（猛犸版）等大畫幅照片。它們的尺寸都在10.5×13.5英寸（266.7×342.9毫米）至14×17英寸（355.6×431.8毫米）之間。當時美國著名的哈里森公司（Harrison）就可以生產從1/4版直到猛犸版各種規格的匹茲伐鏡頭。

匹茲伐鏡頭的光圈機構也經歷了幾個發展階段。第一階段是匹茲伐鏡頭出現后的第一個十年。這一時期的匹茲伐鏡頭或者沒有光圈機構（圖06），或者像早期風景（風光）鏡頭一樣，在鏡頭前面凸起部分裝上帶有不同孔徑圓孔的銅片，還有些就是把鏡頭拆開（圖07），在前后組之間放入光圈，叫做墊片（Washer）光圈。這一時期的攝影師為了縮短拍攝時間，一般都采用最大光圈拍攝，因此很少調節光圈。第二階段從1851年開始。這一年，火棉膠玻璃濕版技術出現，底片感光速度得到了較大提高，加之戶外攝影的蓬勃發展，催生了人們調節鏡頭光圈的迫切需要。為了減少拆裝鏡頭，裝、卸光圈墊片的麻煩，人們開始研究新方法。一種是英國人約翰·沃特豪森（John·Waterhouse）發明的。他于1858年7月在《倫敦攝影協會通信》上詳細介紹了他的創新，即在鏡頭筒上鋸開一個縫，插入不同孔徑的銅制光圈插片調節光圈（圖08）。這種方法簡單實用，所以到了1860年之后，絕大部分匹茲伐鏡頭都采用了這種方法。人們也依發明者的名字，稱其為沃特豪森光圈（直譯為“水房光圈”）或插片光圈（結構性稱呼）。

在沃特豪森光圈問世兩個月后的1858年9月，美國人查爾斯·C.哈里森（Charles C Harrison）取得了葉片式光圈的美國專利（圖09）。它能夠在鏡頭外部直接旋轉調整光圈，光圈孔徑可以在一定范圍內無級變化，更重要的是，它免去了攝影師攜帶許多光圈插片的麻煩。但是由于葉片式光圈的制造成本較高，直到19世紀90年代，才陸續在美國和歐洲流行開來。而簡單、便宜的沃特豪森光圈，則一直到一戰前后還廣泛應用在匹茲伐鏡頭，特別是在大口徑匹茲伐鏡頭上。

匹茲伐鏡頭的調焦結構

匹茲伐鏡頭的鏡筒結構有三種，第一種是常見的套筒結構，鏡頭內筒上嵌有齒條、外筒上裝有齒輪調焦鈕，鏡頭內、外筒在齒輪、齒條的驅動下，可以相互移動，達到精確對焦的目的;另一種大型匹茲伐鏡頭則往往沒有這種設計，主要原因在于太大的鏡頭自重較大，如將其分成內、外筒兩段，容易造成鏡筒的軸線因其重力下垂而彎曲;最后一種則較為少見，結構與第一種相似，區別是鏡筒的前、后部分可以拆分開來，以便在鏡筒中裝入光圈墊圈，之后再旋緊頂絲固定。這類鏡頭一般制造時間都在1860年水房光圈出現之前。除了第二種大型鏡頭之外，第一種、第三種均可以通過齒輪、齒條調焦，而這個齒輪、齒條的特征，則表現出鮮明的地區特色，一般情況下，歐洲制造的匹茲伐鏡頭，或者是早期美國制造的匹茲伐鏡頭， 它們的齒輪、齒條排列均為正交形態，而1850年左右之后，美國制造的匹茲伐鏡頭，它們的齒輪、齒條排列則呈徑向（子午線）形態。這一點，對于早期鏡頭，尤其是對很多無銘文鏡頭的產地鑒別，是非常重要的區別要素。

匹茲伐鏡頭的仿制

福倫達公司制造出了第一只匹茲伐鏡頭，從而解決了銀版攝影初期拍攝人像時間過長的問題，立即得到攝影界的追捧。但是由于福倫達公司只取得了該項設計的奧地利專利，并沒有申請得到世界性的專利保護。所以“匹茲伐”鏡頭被世界各地器材廠商紛紛合法仿制。而這一名稱已非福倫達公司產品的獨有，已成為這一相同設計類型鏡頭的統稱。

除了福倫達公司以外，較早的匹茲伐鏡頭生產廠商還有法國的司格坦（Segretan）、英國的羅斯（Ross）及霍恩（Horne）、愛爾蘭的格拉布（Grubb）、美國的哈里森等許多著名廠商。就連匹茲伐鏡頭研制初期的主要競爭者謝瓦利埃也與1850年開始生產匹茲伐型鏡頭。僅以哈里森公司一家為例，該公司從1849年開始制造，至1864年11月，共計生產了9500只匹茲伐鏡頭。而福倫達公司從1840年直到1920年也不過才生產了25000只這類鏡頭。

匹茲伐鏡頭的謝幕

匹茲伐鏡頭的霸主地位隨著新光學材料和新設計的出現，從19世紀末開始逐漸被沖擊、分化和消解。

1885年，德國耶拿公司的阿貝（Ernst·Abbe）和肖特（Otto·Schott）發明了鋇冕光學玻璃。這種玻璃既極大地降低了像散，同時也通過一系列光學設計較好地矯正了色差與球差。并據此推出了新型的正光鏡頭。可以說這是對受制于只有日冕玻璃和火石玻璃的匹茲伐鏡頭的第一次打擊。

1890年， 蔡司公司的工程師魯道夫（P·Rudolph）也是利用新的鋇冕玻璃設計出了新型的消像散鏡頭（Anastigmat）。這是一只基本上沒有像散的優秀鏡頭，到了1900年它被蔡司公司重新命名為“普羅塔”（Protar）鏡頭。

1893年，泰勒·霍布森（Taylor·Hobson）推出的柯克（Cooke）人像鏡頭出現，它的設計不僅可以完全矯正色差，還有很好的柔焦功能，因此對傳統人像攝影的匹茲伐鏡頭鏡頭地位也是一個不小的沖擊。

1900年，福倫達公司的哈丁（H·Harting）研制成功三組五片的海利亞（Heliar）專業人像鏡頭，稍后于1902年推向市場。同年，蔡司公司亦推出了天塞（Tessar）鏡頭，并在最初的F6.3光圈基礎上，經過五年發展，改進為F3.5的較大光圈。這些鏡頭都很大程度上分散了匹茲伐鏡頭在人像鏡頭中的市場份額。

匹茲伐鏡頭作為人像攝影領域的王者，在19世紀的攝影器材市場獨領風騷50年，曾被評價為是“人類歷史上設計過的最成功的鏡頭之一”。在新材料、新技術面前，它雖然一度逐漸淡出了人們的視野，但是，人們并沒有忘記它為攝影器材發展史、乃至為整個攝影史做出過的不朽貢獻。

王者回歸

由于匹茲伐當年計算上的一個錯誤，導致匹茲伐鏡頭出現焦點之外的背景旋狀虛化（俗稱“璇焦”，酷似Photoshop中的“徑向模糊”）。誰知這一效果歪打正著，被今天的人們冠以頗具藝術性的鏡頭之稱，廣受黑白人像攝影者的青睞（圖10）。因此，當索尼微單問世和接圈流行之后，匹茲伐鏡頭特點與魅力再次凸顯，被一些擁有商業頭腦的商家再度引入市場，生產出專門用于微單和單反相機的匹茲伐專用鏡頭（圖11），以滿足世界各地人像攝影者對匹茲伐效果的需求。這種匹茲伐結構鏡頭在網上很容易買到，匹茲伐藝術攝影的網上鏈接也比比皆是，形成一個具有一定熱度的匹茲伐藝術圈，在當今攝影領域里依舊借以光學結構（產生的視覺藝術）方式占有一席之地。可以預計，匹茲伐的“藝術風格”還將繼續延續！