尼克尔镜头——“一千零一夜”故事

第三十一夜

No.31

摄影记者的爱,目击了许多世界纪录的镜头

Ai NIKKOR ED 200mm F2S(IF)

今夜要介绍的是应摄影记者的要求而开发的Ai尼克尔ED200mmF2S(IF)。以拍摄室内竞技为主要目的而开发的这款镜头,有什么样的轶事呢? 200mm镜头的开发,到底是怎样的呢?今夜让我们一个一个解读这些经历吧。

佐藤治夫

摄影记者和尼克尔

如第11夜中所述那样,从以前的日本光学(现在的尼康)就和各位摄影记者具有良好的关系。应各位摄影记者的要求,诞生了许多的尼克尔镜头。尤其是在望远镜头中有很多镜头还参加了具有历史意义的活动,在听取摄影记者宝贵意见的基础上而开发出来的。比如,使用调焦单元的尼克尔400mm,600mm,800mm,1200mm等就是为了东京奥林匹克而开发的,在第11夜中介绍的ED300mmF2.8,是为了拍摄札幌奥林匹克的滑雪比赛而开发的。历代的尼克尔镜头,不断地记录着许多世界纪录的诞生。

我们通过尼克尔的镜头,赞赏运动员们取得的荣耀,为他们欢呼。设计开发者,因为能够参与名留历史的影像的记录,一定也为此感到骄傲吧。

今夜介绍的200mmF2主要是为了拍摄体操比赛而规划的产品。Ai尼克尔ED200mmF2S(IF)就是日本光学(现在的尼康)对于这个要求做出的回答。

开发经历

那么接下来,让我们来解读一下Ai尼克尔ED200mmF2S(IF)的开发经历吧。光学设计是在昭和51年(1976年)完成的。然后,在同年11月做出了量产图。完成的量产品,在昭和52年(1977年)4月开始,以Ai尼克尔ED200mmF2(IF)的名称,当时是在新闻媒体当中限量销售的。之后,一直进行限量销售,直到1982年4月以Ai尼克尔ED200mmF2S(IF)的名称开始销售为止。之后,出于保护低色散(ED)镜片的目的,在第一透镜上追加了防护滤光片,改进了遮光罩,追加了明胶滤光片,在1985年12月发售了Ai尼克尔ED200mmF2S(IF)New。

担任光学设计的是当时属于光学部第一光学科的林清志先生。不瞒大家说,林先生就是我的师傅(指导者),我在进入日本光学之后,在很长的时期中都接受先生的指导。而林先生的处女作,就是这个Ai尼克尔200mmF2(IF)。当时还是无法自由地使用自动设计的年代,计算机也是性能很有限,根本无法和现在的电脑进行比较。

当时的光学设计是计算作为镜头框架的力量配置,大致决定匹兹瓦尔和以及主点位置,粗略决定镜头全长和后焦点。

之后,再去考虑透镜的数量和结构,然后将各个透镜的一片一片的微小的曲率半径的变化、透镜厚度的变化、透镜间隔的变化、玻璃折射率的变化、方差值的变化等总结在一览表中制成数值表(变化表)。然后,使用这张表埋头苦干,找出高效的减少像差的方法。使用变化表,将各面和间隔、透镜的厚度、折射率、方差进行微小的改动,就能够了解哪种像差会产生多少变化。此外,如果将这个面和那个面的变化进行组合的话,这种像差就会减少!像这样,来找出减少像差的方法。瞪大眼睛,入迷地看着变化表,用彩色铅笔进行填写。这就是在当时进行镜头设计时要做的重要的工作之一。林先生也是每日都默默地观察变化表,辛苦的结果,就是完成了这个镜头。同时,这一个作品的成功,也可以说决定了林先生工作的方向性。之后,林先生开始亲自动手进行了许多IF(内部聚焦)式望远镜头的开发。

表现特性和镜头的性能

Ai尼克尔ED200mmF2S(IF)镜头的截面图

请看截面图。前面的2片是低色散(ED)镜片。而包含这2片低色散(ED)镜片的前组的3片透镜,又构成了望远镜头中重要的前组。在设计上,必须要用这3片透镜,来充分地对色差、球面像差和下方的慧形像差进行校正。接下来是由3片透镜所构成的凹组的对焦组。在使用这个凹组添加其望远比的同时,还使其具有对焦的功能,这是林先生发明中的重要部分。这个凹的能力越强,前组的残留像差就越被放大,同时近距离的像差变化也会增加。也有200mm的短焦点距离,林先生选择了不添加很大望远比的方法。这个选择,是这个镜头成功的秘诀。此外,结构还存在于最后的凸组上。这个组的最后的凹透镜的作用是为了缩小匹兹瓦尔和。追加这1片凹透镜,是为了弥补200mm视角而采用的方法。

范例 1
范例 2

那么接下来,让我们从远景的实际拍摄效果和范例、设计值的两方面来研究一下描写吧。在光圈全开的状态下,兼备了适当的清晰度和深度不足带来的柔和的表现。当焦距对上时,分辨率很高,具有适当的对比度。在设计值上,用严格的眼光来看的话,从中心向周边方向,由于场曲率和慧形像差的影响,周边的图像多少有些劣化的倾向。但是,在实际拍摄中完全不用担心。两张范例照片都是在光圈全开的状态下拍摄的。范例1是在近距离的范围拍摄的,而范例2是在相对的中距离范围拍摄的。如果大家注意看范例1中的头发和睫毛、范例2中的绒毛的话,应该就能了解到这款镜头的清晰度。从光圈全开开始就是一款清晰的镜头,在F2.8-F4的范围中,清晰度得到进一步的提升。在F5.6-11的范围中,清晰度再次得到了提升,基本上变成了均匀的画质。此外,在F16-22的范围中,由于衍射的影响,画质开始渐渐降低。