尼克尔镜头——“一千零一夜”故事

第十五夜

No.15

一款起源于尼康(以前的日本光学工业)多年持续开发的标准、广角变焦镜头。

〈新〉变焦尼克尔28-45mm F4.5

在第十五夜中,介绍一款起源于尼康(以前的日本光学工业)多年持续开发的标准、广角变焦镜头。

佐藤治夫

经历和特征

自动尼克尔广角变焦3.5~8cm F2.8~4

日本光学首个F卡口用标准、广角变焦镜头是在第四夜中介绍的梦幻标准变焦镜头“自动尼克尔广角变焦3.5-8cm F2.8-4”(在昭和36(1961)年发布开发信息)。

樋口隆先生设计的这款镜头,是一款在尼康革新性的设计,也是现在被普遍使用的标准、广角变焦镜头。虽然很遗憾的没有被商品化,但是这个研究成果并没有白费。众多的先驱者们以此为契机,逐渐埋头于广角变焦镜头的研究中。

其结果,“(新)变焦尼克尔 28-45mm F4.5”在昭和50(1975)年8月登场了。

而且这个镜头,不仅镜筒紧凑,还克服了变焦镜头弱点所在的“失真像差(畸变像差)”。

日本的名设计师一般不为人所知,但可以凭借光学设计报告书、开发经历、专利权等来追寻他们的足迹。现在就让我们追溯一下开发经历吧。

“(新)变焦尼克尔28-45mm F4.5”的光学设计是当时照相机光学部第二光学科所属的中村荘一先生担当的。中村先生在日本光学领域是设计变焦镜头的先驱者之一。

这个镜头的设计是在昭和45(1970)年万物初萌、新芽吐绿的五月份完成的。专利申请也基本是在同时期完成的。美国是在1973(昭和48)年获得专利认可,日本国内是在昭和49(1974)年获得专利认可的。如果重新翻阅并审视一下这个专利文件的话,会吃惊地发现有些章节中已对居于现在的广角变焦镜头主流地位的“凹凸凹凸4组变焦”型镜头给予了提示和启发。中村先生所进行的变焦类型的研究,确实是当时领先时代的。

此外,在顺利的推进试制产品的同时,于昭和47(1972)年冬发行了量产图纸。并且,先驱者们的热情和汗水的结晶在昭和50(1975)年8月实现了成功发售。广角变焦镜头“变焦尼克尔28-45mm F4.5”具备了全新的镜筒设计和多层涂膜,即所说的“新尼克尔”登场了。

在之后的昭和52(1977)年6月,被AI系统(开放F值自动校正方式)化,重生为“AI 变焦尼克尔28-45mm F4.5”。

随着时光流逝,在昭和54(1979)年发售了“AI 变焦尼克尔 25-50mm F4”完成了它的使命。

(新)变焦尼克尔 80~200mm F4.5
(新)变焦尼克尔 ED360~1200mm F11

中村先生设计的镜头并不仅限于广角变焦镜头。比如确立了变焦类型的“变焦尼克尔自动 80-200mm F4.5”(昭和45(1970)年)和远摄变焦镜头“(新)变焦尼克尔 ED 360-1200mm F11” (昭和51(1976)年)等也是中村先生的设计。

此外远摄镜头的IF(内部对焦)系统的开发其实也是以中村先生为首,加上岚田和夫先生、林清志先生共三人完成的。

“不移动整体的镜头系统,只移动镜头系统内部的一部分透镜来进行对焦”的这个发明,即使被认定为奠定了现在的远摄镜头的基础(基石)也不为过。这三位发明家在平成6(1994)年被授予了 “发明协会会长奖”,伟大功绩得到认可。这个故事留到下次有机会再详细叙述吧。

表现特性和镜头性能

图1

让我对这个广角变焦镜头的基本构造做一些描述。

这个镜头是由被称为“凹凸凸三组变焦”的镜头类型所构成的。前方的大凹透镜和贴合在一起的凸凹透镜总计三片透镜作为一个整体来完成凹透镜的工作。然后,包含光圈的后部镜组具有凸凹凸的三重结构,构成了所谓的主镜头。

如果这时您感到有某种直觉闪过,那证明您是非常敏锐的。这个构造正是焦点后移类型镜头的那种结构。通俗地说,这种焦点后移就是通过分别动作作为其基本结构的凹组和凸组来完成镜头的变焦化也不为过吧。

在“变焦尼克尔28-45mm F4.5”中,更是通过将后群透镜分成两组使其分别移动,来达到在各焦距的非点像差和场曲率的最佳化。这是在第十四夜的“尼克尔自动24mm F2.8” 中提及的近距离校正方式应用在变焦镜头上的范例。

那么,这个变焦镜头的表现性能如何呢?我们从像差特性和实拍结果的两方面来一起看吧。

看到像差值才发觉,彗形象差眩光在所有区域内都非常的少。从这方面来看,可以期望这个镜头具有分辨性能好,对比度高的表现。

此外,可以看出除了周边的部分以外的非点像差都很小,色差也被很好地进行了校正。

范例1
范例2

请看范例1和2。都是顺光拍摄出来的。我想应该可以籍此了解到其恰到好处的对比度和优秀的色彩再现力。

范例3
范例4

请看范例3和4,都是在完全逆光的状态下拍摄出来的。但是和涂层的优秀相辅相成,得到了色彩分辨较好、对比度较高锐利的成像表现。

在28mm下的畸变像差竟然在-1.8%以下(拍摄距离为无限远时的数值)。通常认为,负的畸变像差在超过-2.5%时才开始变的显眼。“28-45 mm F4.5”的这个数值比起单焦点镜头也是有过之而无不及的。

请看范例4。我特意选择了失真比较显眼的被摄体。虽然这个被摄体对于变焦镜头来说非常苛刻,但是几乎看不到有形变。