135相机“标头”的几种结构

　　导语：关注腾龙SP 45mm F1.8 Di VC USD的同时，ET查找了一些资料，试着写写135相机“标头”的几种结构。

　　对于画幅是36×24mm的135全幅相机来说，43mm左右的镜头可以称之为“标准镜头”，具体来说，主要指40-50mm焦距定焦镜头，可以宽松地扩展到58mm。

·双高斯对称结构

最初的4组6片Planar结构

　　最初的Planar光圈并不大。通过不断改良，到1950年代已经能很容易地实现F1.4光圈。在过去很长时间里，各大厂商的50mm标准镜头结构都非常相似，F1.4光圈产品大多是6组7片，而F1.8光圈产品大多是5组6片。

从左至右依次为：佳能EF 50mm F1.8 STM尼康AF 50mm F1.8D和索尼DT 50mm F1.8

从左至右依次为：佳能EF 50mm F1.4 USM尼康AF 50mm F1.4D和索尼50mm F1.4

　　在双高斯对称结构阵营中，也存在一些变种产品，其中最具传奇色彩的当属蔡司为Nasa定制的Planar 50mm F0.7。这只镜头的光学结构可以分为前后两部分：前部4组6片相当于一个大光圈的85mm中长焦镜头，后面的2片相当于一个减焦增光结构——今天，Metabones SpeedBoost等减焦增光转接环，基于同样的设计思路。

蔡司Planar 50mm F0.7

蔡司50mm F0.7的镜组结构

　　为了修正彗型像差，相机厂商开始在高端标准镜头中引入非球面镜片，比较具有代表性的产品有尼康Noct 58mm F1.2（1片大口径研磨非球面）、AF-S 58mm F1.4G（2片非球面镜片），索尼50mm F1.4 ZA SSM（2片非球面镜片），佳能EF 50mm F1.2L USM（1片非球面镜片）等。值得一提的是，索尼50mm F1.4 ZA SSM还实现了后组对焦，对焦性能比采用整组对焦的大多数标准镜头表现更好。

索尼50mm F1.4 ZA SSM的介绍

·天塞结构

　　继Planar之后，Paul Rudolph又在1902年设计出3组4片式结构，并命名为Tessar（天塞）。最初的Tessar结构最大光圈只有F6.3。到1930年，蔡司另一位工程师Willy Merté将最大光圈扩展到F2.8。

最初的3组4片天塞结构

　　在标准镜头中，采用Tessar结构的产品大多为薄型镜头或者说饼干型镜头，代表产品有佳能EF 40mm F2.8 STM（4组6片，1片非球面）、尼康AI-P 45mm F2.8（标准的3组4片）、Contax Y/C 45mm F2.8（标准的3组4片）、福伦达40mm F2.0 Ultron（5组6片，1片非球面）等。

·Sonnar结构

　　提到Sonnar，相信大家首先想到的都是135mm F2、135mm F1.8这样的大光圈中长焦镜头。实际上在标准镜头中，Sonnar也偶有客串，代表产品有蔡司ZM 50mm F1.5。

蔡司ZM 50mm F1.5的镜组结构

·反望远结构

　　想要提高镜头画质，大体上有两种思路：一是在现有结构中加入更多特殊镜片，二是扩大镜头像场。在135全幅上，50mm是标准镜头；而在120中画幅上，50mm就是广角镜头了。应用扩大像场理念，代表产品是蔡司Otus 55mm F1.4和适马ART 50mm F1.4 DG HSM。

蔡司Otus 55mm F1.4

适马ART 50mm F1.4

　　反望远结构更适合数码相机需要垂直入射的特点，可以大幅提升镜头在整个画面区域上的分辨率（尤其是边缘画质），但代价就是镜头会变大、变沉——蔡司Otus 55mm F1.4是77mm口径、970-1030g，适马ART 50mm F1.4则是77mm口径、815g！

·前组内凹设计

　　最后，也是本文最重要的部分。近年来一些标准镜头采用了前组内凹结构，代表产品有索尼E 35mm F1.8 OSS、FE 55mm F1.8 ZA，腾龙SP 45mm F1.8 Di VC USD，蔡司Milvus 50mm F1.4和85mm F1.4。这些镜头其实也可以看作两部分，前组是一个广角附加镜，后组则是一个中长焦大光圈结构——蔡司50mm F0.7是把“附加镜”加在镜组后端，这些镜头则是将“附加镜”加在镜组前端。有意思的是，蔡司Milvus 50mm F1.4和索尼在2011年公布的50mm F1.4镜头结构非常相似。

蔡司Milvus 50mm F1.4

索尼在2011年公布的50mm F1.4镜头专利

 　这种设计不仅能改善画质，还可以实现光学防抖和内对焦，提高镜头的分辨率（不过可能会造成畸变变大，至少Batis 85mm F1.8的实测畸变就比较大）

腾龙SP 45mm F1.8 Di VC USD配备了防抖组件

　　除了上面这些已经正式发售的产品外，佳能也在近期公布了新一代50mm镜头专利，同样采用了前组内凹设计。可以预见，前组内凹设计会变得更加流行，有望代替对称式双高斯结构成为主流标准镜头的光学设计。

佳能新近公开的两份镜头专利