尼克尔镜头——“一千零一夜”故事

第四十三夜

No.43

NIKKOR-Q·C 13.5cm F4

在第四十三夜中,让我再一次谈谈尼康S用尼克尔镜头的故事。今夜,就让我们来解开这款尼克尔镜头“NIKKOR-Q.C 13.5cm F4”的秘密吧。

佐藤治夫

开发经历

让我们来解读一下NIKKOR-Q.C 13.5cm F4的开发经历吧。亲自动手进行光学设计的是奠定了S、L用尼克尔基础的村上三郎先生。

在1946年的秋天,完成了13.5cm F4镜头的设计并提交了报告书。量产是在1946年10月开始的。开始发售的日期不详,但可以确认在1949年10月曾经登过广告。起初的镜头,具有其他镜头所没有的滤光器直径,之后滤光器直径改良为48mmφ。然后,这个镜头通过村上先生之手改良设计为F3.5,镜筒也得到了轻量化。这款尼克尔13.5cm F3.5作为S用尼克尔的标准镜头做出了贡献。

表现特性和镜头性能

NIKKOR-Q·C 13.5cm F4截面图

请看截面图。这个镜头是典型的远距离松纳型镜头。从左开始依次为凸透镜、凸凹接合透镜、凸透镜这样一种3组4片的简单而且合乎原理的结构。对于光圈来说是非对称的,也就是所谓的电传照片类型的镜头。因此,与焦点距离相比整体长度可以缩短。作为这种厚壁透镜所构成的远距离松纳型结构的特征之一,入射光线通过时更加接近光轴附近,因此前透镜系统和滤光镜的直径很小,镜头变得细长。用专门的术语来说的话,就是可以使入射瞳的位置更加接近物体一侧。此外,在像差上的特征为,因为是非对称结构,容易产生枕型失真,多少也不利于倍率色差的校正。虽然可以对球面像差进行良好的校正,但对颜色造成的球面像差形状的差的控制很困难,具有过度校正短波长(蓝-蓝紫)球面像差的倾向。这是因这样简单的结构造成的特征。怎样才能掌控这些像差上存在的问题,那就要依靠设计者的能力了。

那么,NIKKOR-Q.C 13.5cm F4具有什么样的拍摄效果呢。让我们从像差特性和实际拍摄效果两方面来考察一下吧。

让我们来解读一下设计报告书吧。这个镜头在像差校正上的特征是,具有球面像差和场曲率。球面像差变得曝光不足。这具有提升背景散焦效果的作用。此外,场曲率相对较大,弧矢面(S像)、子午平面(M像)都位于曝光不足的位置。尤其是子午平面(M像)曝光不足,具有一些很大的非点像差。

此外,S像面的曝光不足,还具有抑制弧矢彗形反射光斑产生的效果。采取这种手法的话,虽然会牺牲少许的像面平整度,但可以避免由于反射光斑的产生而造成通常所说的“睡着的图像”。

接着让我们通过点列图来观察点光源的结像状态。在中心处点像的连贯性很好,可以期待清晰的结像。但是,随着像高的增加,由于曝光不足的场曲率的影响渐渐有焦点前移的倾向。虽然产生的反射光斑并不多,但越往周边处,可以预想分辨度多少会有些降低。在彗形反射光斑上,比起弧矢彗形反射光斑,反而是子午彗形反射光斑产生的较多。

总结一下表现特性的话,在中心附近处具有分辨度且结像清晰,越往周边去,由于场曲率的影响可以说具有焦点前移的倾向,分辨度也有降低的倾向。此外,点像没有发生不自然的变形,因此可以说是纯正的没有毛病的表现吧。尤其是背景的散焦效果由于曝光不足的场曲率带来了好的效果。越往周边去,与散焦像变大的倾向互相影响,可以期待纯正的散焦效果。此外,应该很难校正的失真像差也得到了很好的校正,大概控制在0.6%左右。

范例1
尼康SP NIKKOR-Q·C 13.5cm F4
范例2
尼康SP NIKKOR-Q·C 13.5cm F4

下面让我们来看看实际拍摄效果吧。在光圈全开的F4时,中心附近出具有分辨度,结像的对比度也相对良好。随着从中心向周边去,出现焦点前移的倾向,图像变得简单分辨度也有少许的降低。但是,图像没有变得难看的趋势,是没有问题的柔和的成像效果。比起设计值预想的分辨度具有更好的印象。光圈值缩小到F5.6时,中心附近的清晰度得到进一步提升,清晰的范围更大。周边的图像也得到了改善,清晰度提高,图像效果达到了优良的级别。光圈值缩小到F8-11时,连周边部位的分辨度都得到了提升,图像整体的画质都变得均衡和优良。对比度也变得恰到好处。绝非是“分不清层次”的对比度糟糕的图像,而是灰度丰富的成像效果。光圈值缩小到F16时,点像的形状虽然整齐,但受到衍射的影响整体的清晰度降低。如果想要清晰度,就将光圈值缩小到F8-11,如果想要适合人物照的表现,可能将光圈值调为F4时效果佳。

那么接下来,让我们通过范例照片来确认一下表现特性吧。范例1是拍摄人物照时的范例。看一下头发和睫毛的质感就能知道,恰到好处的分辨度和对比度,灰度也很丰富,很自然的描写。此外,值得提到的是,背景的散焦效果也很优秀。在范例中就像融入图像一般再现了散焦效果。

范例2是在逆光状态下快照的范例。由于是将光圈缩小进行的拍摄,清晰度一直到周边为止都很均匀的描写。值得提起的是,没有成为常说的“分不清层次”的高对比度的表现。虽然是在晴天的强光照射下的逆光中拍摄的,但黑暗部分的再现性也很好,可以看出进行了适当的对比度压缩。