从Planar走向Distagon的135单反标准镜头

吴穹

卡尔蔡司最新的Otus 55mm F1.4镜头一经发布即吸引了所有人的目光。—方面，高达4，000美元的售价刷新了135单反相机标准镜头的价格标杆；另一方面，这款镜头在各种评测中都表现出极佳的素质，和其价格一样令其他同类产品难以望其项背。

从技术角度来说，一款镜头的性能表现很大程度上取决于其光学设计，同时设计和镜片用料也对价格有着很大影响。在Otus 55mm F1.4性能与价格的背后，正是其“与众不同”的光学结构。

传奇的Planar

说到标准镜头，就必定要提到Planar（普兰纳）结构。虽然Sonnar（松纳）和Tessar（天塞）结构也有标准镜头产品。但在135相机系统中，无论从产量还是衍生结构的种类来说这二者都无法与Planar相提并论。可以说，Planar是现代标准镜头的基础，各主要厂商的标准镜头皆脱胎于此。

不过Planar的成功，并不是因为光学素质，而是它实现了成本与质量的平衡。在胶片时代，高昂的光学加工成本及暗房处理费用是主要问题，胶片对光线的入射角度却没有太多要求。因此设计师的任务就是，既要得到足够大的光圈以保证低感光度胶片的拍摄，又要降低设计和加工难度，同时还要避免使用昂贵的特殊光学材料。双高斯结构的Planar便具有这些特点。它容易加工，可以在不使用特殊光学镜片的前提下得到足够大的像场，同时还拥有不错的中心分辨率，以及对像场弯曲和色散的基本矫正能力。它的出现让135相机镜头第一次进入F1.4光圈时代。但是，Planar的缺点同样明显：对称的镜组结构极易产生像散和球差，且边缘光线入射角度较大。这些在胶片上不太明显的问题，进入数码时代后变得非常突出，所以无论怎样改进，Planar都很难在数码相机上得到更出色的影像质量。

数码优化中的设计逻辑

根据数码传感器的特点，一只好镜头必须具备以下四项条件：首先，要让光线尽量保持垂直角度照射传感器；其次，要让镜头成像更加均匀，就必须增大成像圈，并使用偏中心位置的部分成像；第三，单反镜头的法兰距通常较大；最后，受卡口限制，镜头的后组镜片还不能过大。所以光学设计师必须放弃Planar，在Distagon和Sonnar这两种结构中选择。

虽然Sonnar也是不错的选择，但受法兰距和后组镜片直径的限制，在单反镜头领域，Sonnar更多地用于长焦镜头。所以需要选择更复杂、加工难度更高的Distagon反望远结构才能实现预期目标。

追求极致的蔡司Otus 55mm F1.4

Distagon通常多用于广角镜头，Otus 55mm F1.4第一次将这种结构用于标准镜头。Distagon源于望远结构的反向设计，光学设计中称之为逆焦。望远结构是将正向屈光度的镜组放置于前，负向屈光度的镜组放置于后，这种设计使得镜头实际长度小于焦距，有利于压缩体积；而Distagon反望远结构正好相反，正向屈光度的后组镜片可以优化边缘入射角，提高边缘成像质量。而且Distagon拥有更大的像场（蔡司Otus 55mm F1.4可以覆盖645中画幅幅面），且中心分辨率和反差极佳，因此在高像素数码单反相机上的优势更为明显。

不过，光学设计对于像差的矫正经常是此消彼长的。相对于Planar和Sonner，Distagon的缺点也十分明显：除了镜组结构更加复杂，它的场曲、慧差、平面色散、变形等也更不易矫正。如果不使用特殊镜片，成像质量的提升将微乎其微。对Otus55mm F1.4来说，12枚镜片中就用到6枚低色散镜片和1枚非球面镜片，并采用了顶级镜头才有的APO复消色差技术，从而提高整体的影像质量，即便全开光圈也能够得到非常好的成像。因此这只镜头高昂的售价也就在情理之中了。

未来的标准镜头

蔡司Otus 55mm F1.4可以说为135系统的标准镜头树立了标杆。在尼康D800E已经达到3600万像素的今天，传统结构镜头早已不堪重负，Distagon将在单反相机镜头领域有更多应用。比如最新发布的适马50mm F1.4 DG HSM，就采用了一种类Distagon的衍生设计。