摄影镜头的重要转折写在匹兹伐镜头问世180周年之际

路万江 沈铭

当数码摄影成为主流，带领人们进入泛摄影时代，有一群人却玩起了“复古”，传统镜头和古董镜头在数码相机上的嫁接成为获取不同影调韵味的绝佳方案。世界上第一只人像镜头——匹兹伐（Petzval）由于独具风格的成像效果，成为人像摄影爱好者追捧的典范，甚至有厂家专门“复刻”了针对数码相机优化设计的实用型匹兹伐镜头（图01），且价格不菲。今年正好是匹兹伐镜头诞生180周年。180年前，人类历史上第一次有了适合拍摄人像的相机镜头，同时也第一次出现了采用全金属制造的相机，这就是著名的匹兹伐镜头及使用这一镜头的福伦达全金属银版相机。

时间回溯到1839年， 由法国人达盖尔（Louis-Jacques-Mandé Daguerre）设计、其妻弟基卢克斯（Alphonse Giroux）制造的木制滑箱式银版相机虽然已经问世（图02），但它还不能拍摄人像，因为当时基卢克斯相机使用的消色差镜头光圈太小。

为基卢克斯相机提供这种镜头的“大文森特父子光学仪器公司”是巴黎一家著名的光学仪器制造商，老板谢瓦利埃（Charles Chevalier）已是第三代了。该公司以制造望远镜、显微镜及暗箱镜头见长。从1824年开始，达盖尔就经常与谢瓦利埃父子联系，购买一些暗箱用的镜头，甚至他与尼埃普斯的合作，也是由谢瓦利埃的牵线才达成的。

1839年，谢瓦利埃为达盖尔的基卢克斯相机研制的镜头是一种新月形的消色差胶合透镜（图03），它在望远镜的镜片基础上改进而成。这种两片一组的消色差镜头可以有效减少镜头的色差及球差，也能保证像场覆盖6.5×8.5英寸（164×216毫米）的整版底片。镜头焦距约380毫米，最大光圈F14。这么小的光圈，加上当时银版感光乳剂的感光度极低，使得拍摄曝光时间视不同天气长达3～30分钟！这么长时间人很难保证一动不动，因此基本上不能用来拍摄人像，只能拍摄静物及风光，于是这种镜头也被人们称为风景镜头或风光镜头。

匹兹伐镜头的研发过程

怎样制造更大光圈的镜头，让拍摄人像成为可能呢？许多科学家开始了这方面的研究。维也纳大学的德国/奥地利数学教授匹兹伐（JosephPetzval）先生，受福伦达公司委托，在10名有数学基础的奥地利士兵帮助下，用数学计算的方法，设计出了有里程碑意义的大光圈镜头，1840年由福伦达公司制造出来。这是世界上第一只用数学计算方法设计的相机镜头，以设计者匹兹伐教授的名字命名。

这只由匹兹伐教授设计、福伦达公司制造的镜头，设计的初衷就是大光圈。它是一只3组4片结构的镜头（图04），镜头前组是消色差的胶合透镜，凸面向外。后组为2个独立的镜片，分别由火石玻璃和日冕玻璃制成，镜头像场中心有很高的分辨率，但四周暗角明显。由于视角较窄，最初的匹兹伐镜头只能覆盖上述木制滑箱印版相机的1/4底片面积。尽管如此，它F3.64的大光圈在当时仍是一枝独秀、无可匹敌的。

福伦达公司于1840年5月首次将这一原型镜头装到了试验相机上，同年11月，福伦达公司开始销售这种镜头。次年元旦，这种镜头被装在该公司用铜制造的炮弹形银版相机上（图05），并开始批量生产和投放市场。

匹兹伐镜头发展

前面提到早期的匹兹伐镜头像场较小，在1840年年底前只有1/4版（3.125×4.125英寸，即79.37×104.77毫米）一种，之后陆续出现了1/2版（4.125×5.5英寸，即104.77×139.7毫米）、全版（6.5×8.5英寸，即165.1×215.9毫米）以及更小的1/6版、1/9版和1/16版等规格。再往后，随着摄影家们的需求，出现了比全版尺寸更大的匹兹伐镜头，可以拍摄如美国的8/4版（双倍版）和12/4版（猛犸版）等大画幅照片。它们的尺寸都在10.5×13.5英寸（266.7×342.9毫米）至14×17英寸（355.6×431.8毫米）之间。当时美国著名的哈里森公司（Harrison）就可以生产从1/4版直到猛犸版各种规格的匹兹伐镜头。

匹兹伐镜头的光圈机构也经历了几个发展阶段。第一阶段是匹兹伐镜头出现后的第一个十年。这一时期的匹兹伐镜头或者没有光圈机构（图06），或者像早期风景（风光）镜头一样，在镜头前面凸起部分装上带有不同孔径圆孔的铜片，还有些就是把镜头拆开（图07），在前后组之间放入光圈，叫做垫片（Washer）光圈。这一时期的摄影师为了缩短拍摄时间，一般都采用最大光圈拍摄，因此很少调节光圈。第二阶段从1851年开始。这一年，火棉胶玻璃湿版技术出现，底片感光速度得到了较大提高，加之户外摄影的蓬勃发展，催生了人们调节镜头光圈的迫切需要。为了减少拆装镜头，装、卸光圈垫片的麻烦，人们开始研究新方法。一种是英国人约翰·沃特豪森（John·Waterhouse）发明的。他于1858年7月在《伦敦摄影协会通信》上详细介绍了他的创新，即在镜头筒上锯开一个缝，插入不同孔径的铜制光圈插片调节光圈（图08）。这种方法简单实用，所以到了1860年之后，绝大部分匹兹伐镜头都采用了这种方法。人们也依发明者的名字，称其为沃特豪森光圈（直译为“水房光圈”）或插片光圈（结构性称呼）。

在沃特豪森光圈问世两个月后的1858年9月，美国人查尔斯·C.哈里森（Charles C Harrison）取得了叶片式光圈的美国专利（图09）。它能够在镜头外部直接旋转调整光圈，光圈孔径可以在一定范围内无级变化，更重要的是，它免去了摄影师携带许多光圈插片的麻烦。但是由于叶片式光圈的制造成本较高，直到19世纪90年代，才陆续在美国和欧洲流行开来。而简单、便宜的沃特豪森光圈，则一直到一战前后还广泛应用在匹兹伐镜头，特别是在大口径匹兹伐镜头上。

匹兹伐镜头的调焦结构

匹兹伐镜头的镜筒结构有三种，第一种是常见的套筒结构，镜头内筒上嵌有齿条、外筒上装有齿轮调焦钮，镜头内、外筒在齿轮、齿条的驱动下，可以相互移动，达到精确对焦的目的;另一种大型匹兹伐镜头则往往没有这种设计，主要原因在于太大的镜头自重较大，如将其分成内、外筒两段，容易造成镜筒的轴线因其重力下垂而弯曲;最后一种则较为少见，结构与第一种相似，区别是镜筒的前、后部分可以拆分开来，以便在镜筒中装入光圈垫圈，之后再旋紧顶丝固定。这类镜头一般制造时间都在1860年水房光圈出现之前。除了第二种大型镜头之外，第一种、第三种均可以通过齿轮、齿条调焦，而这个齿轮、齿条的特征，则表现出鲜明的地区特色，一般情况下，欧洲制造的匹兹伐镜头，或者是早期美国制造的匹兹伐镜头， 它们的齿轮、齿条排列均为正交形态，而1850年左右之后，美国制造的匹兹伐镜头，它们的齿轮、齿条排列則呈径向（子午线）形态。这一点，对于早期镜头，尤其是对很多无铭文镜头的产地鉴别，是非常重要的区别要素。

匹兹伐镜头的仿制

福伦达公司制造出了第一只匹兹伐镜头，从而解决了银版摄影初期拍摄人像时间过长的问题，立即得到摄影界的追捧。但是由于福伦达公司只取得了该项设计的奥地利专利，并没有申请得到世界性的专利保护。所以“匹兹伐”镜头被世界各地器材厂商纷纷合法仿制。而这一名称已非福伦达公司产品的独有，已成为这一相同设计类型镜头的统称。

除了福伦达公司以外，较早的匹兹伐镜头生产厂商还有法国的司格坦（Segretan）、英国的罗斯（Ross）及霍恩（Horne）、爱尔兰的格拉布（Grubb）、美国的哈里森等许多著名厂商。就连匹兹伐镜头研制初期的主要竞争者谢瓦利埃也与1850年开始生产匹兹伐型镜头。仅以哈里森公司一家为例，该公司从1849年开始制造，至1864年11月，共计生产了9500只匹兹伐镜头。而福伦达公司从1840年直到1920年也不过才生产了25000只这类镜头。

匹兹伐镜头的谢幕

匹兹伐镜头的霸主地位随着新光学材料和新设计的出现，从19世纪末开始逐渐被冲击、分化和消解。

1885年，德国耶拿公司的阿贝（Ernst·Abbe）和肖特（Otto·Schott）发明了钡冕光学玻璃。这种玻璃既极大地降低了像散，同时也通过一系列光学设计较好地矫正了色差与球差。并据此推出了新型的正光镜头。可以说这是对受制于只有日冕玻璃和火石玻璃的匹兹伐镜头的第一次打击。

1890年， 蔡司公司的工程师鲁道夫（P·Rudolph）也是利用新的钡冕玻璃设计出了新型的消像散镜头（Anastigmat）。这是一只基本上没有像散的优秀镜头，到了1900年它被蔡司公司重新命名为“普罗塔”（Protar）镜头。

1893年，泰勒·霍布森（Taylor·Hobson）推出的柯克（Cooke）人像镜头出现，它的设计不仅可以完全矫正色差，还有很好的柔焦功能，因此对传统人像摄影的匹兹伐镜头镜头地位也是一个不小的冲击。

1900年，福伦达公司的哈丁（H·Harting）研制成功三组五片的海利亚（Heliar）专业人像镜头，稍后于1902年推向市场。同年，蔡司公司亦推出了天塞（Tessar）镜头，并在最初的F6.3光圈基础上，经过五年发展，改进为F3.5的较大光圈。这些镜头都很大程度上分散了匹兹伐镜头在人像镜头中的市场份额。

匹兹伐镜头作为人像摄影领域的王者，在19世纪的摄影器材市场独领风骚50年，曾被评价为是“人类历史上设计过的最成功的镜头之一”。在新材料、新技术面前，它虽然一度逐渐淡出了人们的视野，但是，人们并没有忘记它为摄影器材发展史、乃至为整个摄影史做出过的不朽贡献。

王者回归

由于匹兹伐当年计算上的一个错误，导致匹兹伐镜头出现焦点之外的背景旋状虚化（俗称“璇焦”，酷似Photoshop中的“径向模糊”）。谁知这一效果歪打正着，被今天的人们冠以颇具艺术性的镜头之称，广受黑白人像摄影者的青睐（图10）。因此，当索尼微单问世和接圈流行之后，匹兹伐镜头特点与魅力再次凸显，被一些拥有商业头脑的商家再度引入市场，生产出专门用于微单和单反相机的匹兹伐专用镜头（图11），以满足世界各地人像摄影者对匹兹伐效果的需求。这种匹兹伐结构镜头在网上很容易买到，匹兹伐艺术摄影的网上链接也比比皆是，形成一个具有一定热度的匹兹伐艺术圈，在当今摄影领域里依旧借以光学结构（产生的视觉艺术）方式占有一席之地。可以預计，匹兹伐的“艺术风格”还将继续延续！