八年级生物上册 第五章 第2节 生活中的透镜 照相机素材.doc

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1、1照相机照相机简称相机，是一种利用光学成像原理形成影像并使用底片记录影像的设备。很多可以记录影像设备都具备照相机的特征。医学成像设备、天文观测设备等等。照相机是用于摄影的光学器械。被摄景物反射出的光线通过照相镜头(摄景物镜)和控制曝光量的快门聚焦后，被摄景物在暗箱内的感光材料上形成潜像，经冲洗处理(即显影、定影)构成永久性的影像,这种技术称为摄影术。历 史 发 展最 早 的 照 相 机 结 构 十 分 简 单 ， 仅 包 括 暗 箱 、 镜 头 和 感 光 材 料 。 现 代 照 相 机 比 较 复 杂 ，具 照 相 机有 镜 头 、 光圈、快门、测距、取 景 、 测 光 、 输 片 、 计

2、数 、 自 拍 等 系 统 ， 是 一 种 结 合 光 学 、精 密 机 械 、 电 子 技 术 和 化 学 等 技 术 的 复 杂 产 品 。 在 公 元 前 400 年 前 ， 墨 子 所 著 墨 经 中 已 有 针 孔 成 像 的 记 载 ； 13 世 纪 ， 在 欧洲 出 现 了 利 用 针 孔 成 像 原 理 制 成 的 映 像 暗 箱 ， 人 走 进 暗 箱 观 赏 映 像 或 描 画 景 物 ；1550 年 ， 意 大 利 的 卡 尔 达 诺 将 双 凸 透 镜 置 于 原 来 的 针 孔 位 置 上 ， 映 像 的 效 果 比 暗 箱 更为 明 亮 清 晰 ； 1558 年 ，

3、 意 大 利 的 巴 尔 巴 罗 又 在 卡 尔 达 诺 的 装 置 上 加 上 光 圈 ， 使 成 像清 晰 度 大 为 提 高 ； 1665 年 ， 德 国 僧 侣 约 翰 章 设 计 制 作 了 一 种 小 型 的 可 携 带 的 单 镜 头 反光 映 像 暗 箱 ， 因 为 当 时 没 有 感 光 材 料 ， 这 种 暗 箱 只 能 用 于 绘 画 。 1822 年 ， 法 国 的 涅 普 斯 在 感 光 材 料 上 制 出 了 世 界 上 第 一 张 照 片 ， 但 成 像 不 太 清 晰 ，而 且 需 要 八 个 小 时 的 曝 光 。 1826 年 ， 他 又 在 涂 有 感 光

4、 性 沥 青 的 锡 基 底 版 上 ， 通 过 暗箱 拍 摄 了 一 张 照 片 。 1839 年 ， 法 国 的 达 盖 尔 制 成 了 第 一 台 实 用 的 银 版 照 相 机 ， 它 是 由 两 个 木 箱 组 成 ，把 一 个 木 箱 插 入 另 一 个 木 箱 中 进 行 调 焦 ， 用 镜 头 盖 作 为 快 门 ， 来 控 制 长 达 三 十 分 钟 的 曝光 时 间 ， 能 拍 摄 出 清 晰 的 图 像 。 1841 年 光 学 家 沃 哥 兰 德 发 明 了 第 一 台 全 金 属 机 身 的 照 相 机 。 该 相 机 安 装 了 世 界 上第 一 只 由 数 学 计

5、 算 设 计 出 的 、 最 大 相 孔 径 为 1： 3.4 的 摄 影 镜 头 。 1845 年 德 国 人 冯 马 腾 斯 发 明 了 世 界 上 第 一 台 可 摇 摄 150的 转 机 。 1849 年 戴维 布 鲁 司 特 发 明 了 立 体 照 相 机 和 双 镜 头 的 立 体 观 片 镜 。 1861 年 物 理 学 家 马 克 斯 威发 明 了 世 界 上 第 一 张 彩 色 照 片 。 21860 年 ， 英 国 的 萨 顿 设 计 出 带 有 可 转 动 的 反 光 镜 取 景 器 的 原 始 的 单 镜 头 反 光 照 相机 ； 1862 年 ， 法 国 的 德 特

6、里 把 两 只 照 相 机 叠 在 一 起 ， 一 只 取 景 ， 一 只 照 相 ， 构 成 了 双镜 头 照 相 机 的 原 始 形 式 ； 1880 年 ， 英 国 的 贝 克 制 成 了 双 镜 头 的 反 光 照 相 机 。 1866 年 德 国 化 学 家 肖 特 与 光 学 家 阿 具 在 蔡 司 公 司 发 明 了 钡 冕 光 学 玻 璃 ， 产 生 了 正光 摄 影 镜 头 ， 使 摄 影 镜 头 的 设 计 制 造 ， 得 到 迅 速 发 展 。 1888 年 美 国 柯 达 公 司 生 产 出了 新 型 感 光 材 料 柔 软 、 可 卷 绕 的 “胶 卷 ”。 这 是

7、感 光 材 料 的 一 个 飞 跃 。 同 年 ， 柯达 公 司 发 明 了 世 界 上 第 一 台 安 装 胶 卷 的 可 携 式 方 箱 照 相 机 随 着 感 光 材 料 的 发 展 ，1871 年 ， 出 现 了 用 溴 化 银 感 光 材 料 涂 制 的 干 版 ， 1884 年 ， 又 出 现 了 用 硝 酸 纤 维 (赛璐 照 相 机珞 )做 基 片 的 胶 卷 。 1906 年 美 国 人 乔 治 希 拉 斯 首 次 使 用 了 闪 光 灯 。 1913 年 德 国 人 奥 斯 卡 巴 纳 克研 制 出 了 世 界 上 第 一 台 135 照 相 机 。 从 1839 年 至

8、1924 年 这 个 照 相 机 发 展 的 第 一 阶 段 中 ， 同 时 还 出 现 了 一 些 新 颖 的 钮扣 形 、 手 枪 形 等 照 相 机 。 从 1925 年 至 1938 年 为 照 相 机 发 展 的 第 二 阶 段 。 这 段 时 间 内 ， 德 国 的 莱 兹 、 罗 莱 、蔡 司 等 公 司 研 制 生 产 出 了 小 体 积 、 铝 合 金 机 身 等 双 镜 头 及 单 镜 头 反 光 照 相 机 。 随 着 放 大 技 术 和 微 粒 胶 卷 的 出 现 ， 镜 头 的 质 量 也 相 应 地 提 高 了 。 1902 年 ， 德 国的 鲁 道 夫 利 用 赛

9、 得 尔 于 1855 年 建 立 的 三 级 像 差 理 论 ， 和 1881 年 阿 贝 研 究 成 功 的 高 折射 率 低 色 散 光 学 玻 璃 ， 制 成 了 著 名 的 “天 塞 ”镜 头 ， 由 于 各 种 像 差 的 降 低 ， 使 得 成像 质 量 大 为 提 高 。 在 此 基 础 上 ， 1913 年 德 国 的 巴 纳 克 设 计 制 作 了 使 用 底 片 上 打 有 小 孔的 、 35 毫 米 胶 卷 的 小 型 莱 卡 照 相 机 。 不 过 这 一 时 期 的 35 毫 米 照 相 机 均 采 用 不 带 测 距 器 的 透 视 式 取 景 器 。 1930

10、年 制 成彩 色 胶 卷 ； 1931 年 ， 德 国 的 康 泰 克 斯 照 相 机 已 装 有 运 用 三 角 测 距 原 理 的 双 像 重 合 测 距器 ， 提 高 了 调 焦 准 确 度 ， 并 首 先 采 用 了 铝 合 金 压 铸 的 机 身 和 金 属 幕 帘 快 门 。 1935 年 ， 德 国 出 现 了 埃 克 萨 克 图 单 镜 头 反 光 照 相 机 ， 使 调 焦 和 更 换 镜 头 更 加 方 便 。为 了 使 照 相 机 曝 光 准 确 ， 1938 年 柯 达 照 相 机 开 始 装 用 硒 光 电 池 曝 光 表 。 1947 年 ， 德国 开 始 生 产

11、康 泰 克 斯 S 型 屋 脊 五 棱 镜 单 镜 头 反 光 照 相 机 ， 使 取 景 器 的 像 左 右 不 再 颠 倒 ，并 将 俯 视 改 为 平 视 调 焦 和 取 景 ， 使 摄 影 更 为 方 便 。 1956 年 ， 联 邦 德 国 首 先 制 成 自 动 控 制 曝 光 量 的 电 眼 照 相 机 ； 1960 年 以 后 ,照 相机 开 始 采 用 了 电 子 技 术 ， 出 现 了 多 种 自 动 曝 光 形 式 和 电 子 程 序 快 门 ； 1975 年 以 后 ，照 相 机 的 操 作 开 始 实 现 自 动 化 。 3镜 头 发 展 史先 说 徕 卡 ， 话 说

12、 徕 卡 这 个 品 牌 没 有 建 立 以 前 在 1849 年 ， 23 岁 的 德 国 数 学 家 卡尔 开 尔 纳 (Carl Ke 照 相 机llner)在 威 兹 拉 (Wetzlar)成 立 “光 学 协 会 “， 开 始 镜 头 与 显 微 镜 的 研 发 。 这 时 徕 卡 的前 生 。 在 1869 年 Ernst Leitz 接 管 了 公 司 并 成 为 唯 一 的 管 理 者 ， 他 以 自 己 的 名 字 命名 公 司 。 这 就 是 著 名 的 Leitz（ 徕 兹 ） 公 司 。 具 体 说 到 徕 卡 （ leica） 这 个 品 牌 的 诞生 ， 不 得 不

13、 先 说 135 相 机 的 产 生 。 奥 斯 卡 巴 纳 克 （ OskarBarnack） ， 德 国 一 位才 华 横 溢 的 机 械 师 ， 同 时 也 和 我 们 一 样 也 是 一 个 执 着 的 色 友 。 在 上 世 纪 初 ， 工 业 革 命 盛兴 ， 当 时 的 机 械 工 程 师 的 地 位 相 当 于 现 在 纳 斯 达 克 崩 盘 前 的 IT 工 程 师 一 样 是 知 识 分子 中 的 骄 子 。 Leica（ 徕 卡 ） 相 机 的 历 史 就 是 从 奥 斯 卡 巴 纳 克 担 任 徕 兹 公 司 研 究 主 任 一 职 才开 始 的 。 德 国 光 学 诸

14、 雄 ， 徕 卡 剑 走 偏 锋 ， 追 求 小 巧 。 施 奈 德 讲 究 的 是 有 容 乃 大 ， 内 力 雄 厚 。罗 墩 斯 得 最 出 名 的 是 暗 （ 房 ） （ 利 ） 器 （ 就 是 放 大 镜 头 啦 ） 而 蔡 斯 就 是 一 个 全 能 高 手 了 。135 幅 面 Carl Zeiss T*镜 头 是 唯 一 可 以 抗 衡 徕 卡 的 品 牌 。 120 中 幅 中 哈 苏 也 是 依 靠蔡 司 T*镜 头 群 称 霸 专 业 领 域 。 就 是 在 大 幅 ， Carl Zeiss 也 有 一 支 小 像 场 的 Planar T* 135mm/3.5 号 称

15、大 幅 镜 头 的 最 大 光 圈 。 德 国 古 镇 耶 那 Jeona 就 是 著 名 的 卡 尔 . 蔡 司 光 学 的 故 乡 。 也 许 当 时 谁 也 没 有 想 到卡 尔 . 蔡 司 （ Carl Zeiss ， 1816 1888） 一 个 高 中 毕 业 的 学 徒 工 将 会 在 这 里 创 造 一个 世 界 光 学 巨 人 。 靠 着 多 年 的 对 光 学 和 化 学 兴 趣 ， 卡 尔 在 学 徒 满 之 后 长 期 的 在 当 地 的 耶 那 大 学 旁 听 。在 1846 年 卡 尔 . 蔡 司 正 好 30 岁 的 时 候 ， 他 创 办 了 一 个 工 作 室

16、 ， 有 20 个 雇 员 ， 早 期产 品 是 放 大 镜 片 和 简 单 的 显 微 镜 ， 由 于 得 益 于 两 位 科 学 家 恩 斯 特 -阿 贝 和 奥 托 -肖 特的 帮 助 ， 蔡 司 厂 光 学 镜 头 的 质 量 一 直 处 于 领 先 地 位 。 二 战 以 前 设 在 德 累 斯 顿 的 生 产 车 间是 世 界 上 生 产 规 模 最 大 的 照 相 机 工 厂 。 灾 难 降 临 ， 就 在 1945 年 2 月 14 日 晚 上 ， 德 累 斯 顿 照 相 机 工 厂 被 盟 军 炸 毁 ， 这 是个 灾 难 。 在 二 战 将 近 结 束 时 ， 巴 顿 将

17、军 的 第 三 军 团 占 领 了 耶 那 ， 本 来 打 算 让 工 厂 重 新 开工 ， 由 于 Yalta 条 约 规 定 美 军 的 位 置 必 须 后 退 向 西 移 ， 德 国 被 一 分 为 二 ， 耶 那 镇 和 德累 斯 顿 全 部 都 由 苏 军 占 领 。 对 于 这 个 光 学 巨 人 的 财 富 ， 俄 国 人 当 然 不 会 让 “美 帝 国 主4义 “染 指 ， 于 是 大 量 的 蔡 司 高 级 技 术 人 员 被 转 移 到 了 苏 联 的 基 埔 市 ， 作 为 战 争 赔 偿 ， 苏军 同 时 也 拆 除 剩 下 94%的 Carl Zeiss 加 工 厂

18、 和 制 造 厂 。 在 基 埔 建 立 了 现 在 的 Kiev 照相 机 制 造 厂 （ 所 以 现 在 俄 罗 斯 镜 头 靠 着 偷 抢 ？ 来 的 一 点 皮 毛 技 术 至 今 还 能 在 光 学 领域 有 着 一 席 之 地 ） 。 但 是 德 国 人 的 技 术 好 像 抢 不 走 ， 在 耶 那 大 学 的 支 持 下 Carl Zeiss Jeona 的 LOGO 很 快 又 出 现 了 。 同 时 巴 顿 撤 出 时 ， 也 掠 走 了 的 蔡 司 的 126 名 关键 的 管 理 人 员 和 技 师 在 老 美 扶 持 的 联 邦 德 国 （ 西 德 ） 领 导 下 在

19、 巴 登 -符 腾 堡 的 奥 伯 考亨 （ Oberkochen） 重 新 建 厂 ， Carl Zeiss 在 “资 本 主 义 “社 会 里 也 获 得 了 新 生 。 但 从此 蔡 司 厂 也 因 此 一 分 为 二 。 东 德 的 产 品 冠 名 为 ： Carl Zeiss Jeona（ 卡 尔 . 蔡 司 .耶 那 ） 史 称 “东 蔡 “。 生 产潘 太 康 相 机 西 德 的 产 品 冠 名 ： Carl Zeiss 史 称 “西 蔡 “ 其 实 东 、 西 蔡 在 设 计 上 都 秉 承 了 蔡 司 传 统 ， 可 是 都 标 榜 自 己 为 是 为 蔡 司 正 宗 。 塞

20、 翁失 马 焉 知 非 福 ， 就 是 这 种 竞 争 使 得 蔡 司 在 光 学 设 计 上 得 到 了 进 一 步 的 进 步 。 两 德 统 一 后 ， 东 西 德 的 蔡 司 厂 又 联 手 经 营 。 总 部 仍 设 在 奥 伯 考 亨 ， 拥 有 员 工3500 名 ， 同 时 在 世 界 各 地 设 有 分 厂 。 这 时 的 蔡 司 双 剑 合 壁 ， 在 广 泛 的 光 学 领 域 已 经 是第 一 强 者 。 在 135 领 域 的 Contax 还 尚 有 徕 卡 与 之 抗 衡 ， 但 到 了 120 的 专 业 领 域 Carl Zeiss T*已 经 是 称 雄 天

21、 下 ， 顺 我 者 昌 ， 逆 我 这 亡 ！ 哈 苏 、 禄 徕 使 用 蔡 司 镜 头 才 坐 到 江湖 前 2 把 交 椅 ， 玛 米 亚 、 勃 朗 尼 卡 没 有 蔡 司 支 持 就 注 定 只 能 夹 缝 中 求 生 存 。 到 了 数 码 时 代 ， 又 是 蔡 司 ！ 使 得 原 本 是 光 学 外 行 的 sony 摇 身 变 成 消 费 级 dc 业界 的 老 大 之 一 。 和 介 绍 徕 卡 相 同 ， 我 们 来 认 识 一 个 人 ： 保 罗 -鲁 道 夫 镜 头 制 造 史 上 最 有 名 的设 计 师 之 一 ， 一 个 对 蔡 司 发 展 影 响 最 大 的

22、 一 个 人 。 1890 年 ， 他 设 计 出 第 一 只 消 像 散正 光 摄 影 镜 头 （ Anastigmat） ， 开 创 了 蔡 司 厂 镜 头 制 造 的 新 纪 元 。 1896 年 鲁 道 夫 又发 表 了 大 名 鼎 鼎 的 普 兰 纳 （ Planar） 双 高 斯 结 构 的 镜 头 ， 对 各 种 镜 头 像 差 都 进 行 了 出色 的 纠 正 。 此 后 ， 世 界 各 地 生 产 的 各 种 品 牌 的 标 准 镜 头 的 设 计 （ 包 括 徕 卡 ） 无 不 受 惠 于普 兰 纳 。 1902 年 ， 他 又 设 计 出 三 组 四 片 的 “鹰 之 眼

23、 “天 塞 （ Tessar） 镜 头 ， 结 构虽 然 简 单 ， 价 格 适 中 ， 成 像 质 量 却 惊 世 骇 俗 ， 明 快 锐 利 。 本 期 的 大 众 摄 影 里 面 就 有 一 篇“百 年 天 塞 “的 文 章 说 的 就 是 这 个 天 塞 及 其 衍 数 码 照 相 机5生 设 计 的 镜 头 。 1902 年 4 月 25 日 ， 柏 林 的 皇 家 专 利 委 员 会 将 编 号 为 142294 的 专 利证 书 颁 发 给 了 Carl Zeiss Jena 公 司 生 产 的 以 Tesser 命 名 的 镜 头 。 自 此 一 个 辉 煌 的镜 头 家 族

24、开 始 逐 渐 发 展 壮 大 起 来 。 当 我 们 将 目 光 转 向 光 学 发 展 史 的 开 端 ， 我 们 就 会 看 到 ， 在 光 学 历 史 的 早 期 (即1839-1855/60 年 的 达 盖 而 时 期 )， 市 场 上 居 于 统 治 地 位 的 镜 头 实 际 只 有 两 种 。 它 们 分别 是 1839 年 设 计 的 Chevalier 镜 头 ， 和 1840 年 开 发 出 来 的 Petzcval 镜 头 。 1839年 Ch.Chevalier 在 巴 黎 为 达 盖 尔 式 照 相 机 设 计 了 一 支 光 圈 为 1:18 的 消 色 差 镜

25、头 。 这是 由 一 组 相 互 胶 合 的 凸 透 镜 与 凹 透 镜 组 成 的 ， 它 能 够 纠 正 色 差 和 球 面 相 差 ， 但 是 却 不 能改 变 像 场 边 缘 的 歪 曲 变 形 以 及 色 散 现 象 。 (1924 年 C.P.Goerz 改 善 了 这 种 镜 头 ， 使 其最 大 光 圈 可 达 1:11， 并 以 Frontar 命 名 ， 与 Tengor 方 盒 式 照 相 机 配 套 出 售 )。 很 小 的 光 圈 导 致 了 达 盖 尔 型 照 相 机 的 曝 光 时 间 至 少 需 要 15 分 钟 ， 维 也 纳 的Josef Petzval 教

26、 授 一 直 致 力 于 解 决 镜 头 光 圈 过 小 的 问 题 ， 并 于 1840 年 开 发 出 了 一款 新 的 镜 头 ， 其 全 开 光 圈 可 达 1:3.7， 大 光 圈 镜 头 的 出 现 使 得 达 盖 尔 相 机 的 曝 光 时 间明 显 缩 短 ， 其 中 用 于 拍 摄 人 像 的 达 盖 尔 相 机 ， 曝 光 时 间 已 经 达 到 了 1 分 钟 以 内 的 水 平 。经 过 修 正 的 Petzval 式 镜 头 在 今 天 的 幻 灯 镜 头 中 仍 然 有 着 广 泛 的 应 用 。 Petzval 式 镜头 也 有 其 自 身 的 光 学 限 制 ，

27、 这 主 要 表 现 在 用 于 风 光 摄 影 时 的 边 缘 像 场 模 糊 现 象 。 世 界 上最 老 的 照 相 机 生 产 厂 福 论 达 (Voigtlaender)公 司 在 同 年 便 生 产 出 了 装 有 此 镜 头 的 金 属相 机 ， 这 种 相 机 由 于 产 量 极 少 ， 而 成 为 收 藏 者 们 争 崇 的 对 象 。 一 台 装 有 Petzval 镜头 的 金 属 相 机 ， 在 当 时 的 售 价 在 当 时 也 相 当 高 ， 要 120 金 盾 。 (与 之 相 比 ， 一 匹 优 良的 赛 马 也 不 过 100 金 盾 )尽 管 如 此 ， 福

28、 论 达 公 司 还 是 销 售 出 了 600 台 这 样 的 相 机 。 1865 年 ， 设 计 师 Carl August Von Steinheil 设 计 出 了 Periskop。 这 是 一 种 带有 两 组 凹 凸 透 镜 的 双 镜 组 结 构 镜 头 。 (每 组 镜 片 中 含 有 一 片 凹 凸 透 镜 ， 所 谓 凹 凸 透 镜 也叫 半 月 板 型 透 镜 ， 顾 名 思 义 它 的 形 状 象 半 月 板 ， 是 有 一 片 凸 透 镜 ， 和 一 片 凹 透 镜 粘 合 而成 ) 1866 年 他 的 儿 子 Hugo Adolph Steinleil 将 其

29、 进 一 步 发 展 ， 设 计 出 了 Aplanat镜 头 ， Aplanat 镜 头 同 样 具 有 对 称 式 双 镜 组 结 构 。 这 支 镜 头 很 好 的 纠 正 了 球 型 畸 变 及 色差 ， 但 却 没 能 解 决 像 场 边 缘 的 像 散 问 题 。 与 此 结 构 类 似 的 后 继 类 型 还 有 C.P.Goerz生 产 的 Lynkeioskop， 以 及 Voigtlaender 生 产 的 Euryskop， 可 以 说 Aplanat 是 对 称是 双 镜 组 结 构 镜 头 的 始 祖 ， 现 在 很 多 流 行 的 镜 头 都 是 借 鉴 了 Apl

30、anat 的 设 计 。 伴 随 着 1879 年 干 板 式 照 相 机 的 出 现 ， 摄 影 变 得 更 加 普 及 。 19 世 纪 末 镜 头 的 设 计有 了 重 大 的 发 展 ， 在 早 期 ， 设 计 师 已 经 能 够 设 计 出 光 圈 很 大 但 拍 摄 角 度 偏 小 的 镜 头 ， 而到 这 时 大 光 圈 大 角 度 拍 摄 的 需 求 已 经 被 摄 影 师 提 了 出 来 。 Petzval 教 授 认 识 到 了 要 想设 计 大 角 度 镜 头 ， 必 须 首 先 解 决 像 场 边 缘 的 像 散 性 问 题 ， 但 无 奈 当 时 的 可 以 使 用

31、的 玻 璃种 类 却 还 不 能 够 满 足 设 计 师 的 需 要 。 Adolph Steinheil 于 1881 年 获 得 了 一 支 非 对 称 双 镜 组 结 构 镜 头 的 专 利 ， 将 其 命名 为 Grup 6数 码 照 相 机pen-Antiplanet， 这 支 镜 头 有 两 个 粘 和 而 成 的 镜 足 构 成 。 通 过 前 镜 组 的 凸 透 镜 和 后 镜组 的 凹 透 镜 作 用 ， 在 1:6.5 的 光 圈 下 已 经 可 以 达 到 60 度 的 拍 摄 角 度 ， 这 种 镜 头 同 时在 一 定 限 度 内 克 服 了 像 散 的 问 题 。

32、同 一 年 Adolph Steinheil 又 设 计 出 了 一 支 人 像 镜头 “Portrait-Antiplanet“， 与 Gruppen-Antiplanet 的 区 别 是 ， 这 支 镜 头 的 后 镜 组 是分 开 的 ， 这 样 的 结 构 成 为 了 日 后 Triplet 镜 头 的 设 计 基 础 。 1890 年 德 国 耶 拿 的Ernst Abbe 和 Otto Schott 试 制 出 了 新 的 玻 璃 品 种 ， 这 种 玻 璃 的 生 产 对 于 解 决 镜 头 的像 散 问 题 起 到 了 决 定 性 的 作 用 。 英 国 T.Cooke & S

33、ons 光 学 公 司 的 技 术 总 监 Harold Dennis Taylor 应 用 了 这 种 新 式 玻 璃 ， 通 过 简 化 Petzval 的 设 计 ， 得 到 了 一 种 可 以 很好 矫 正 像 散 的 镜 头 。 这 种 光 圈 为 1:4.5 的 Taylor 镜 头 ， 具 有 轻 微 的 不 对 称 结 构 ， 值得 一 提 的 是 它 只 由 三 片 镜 子 组 成 ， 即 所 谓 的 Triplet， 两 片 凸 透 镜 和 一 片 凹 透 镜 将 光圈 叶 片 分 开 。 1889 年 ， 耶 拿 Carl Zeiss 公 司 的 设 计 师 Paul R

34、udolph 博 士 提 出 了 他 的 像 场 边缘 像 散 矫 正 原 则 ， 第 一 支 可 以 真 正 矫 正 像 散 的 镜 头 于 1890 年 被 开 发 出 来 ， 这 是 一 支广 角 镜 ， 利 用 了 高 斯 在 1840 年 设 计 的 一 款 望 远 镜 头 的 2 组 4 片 结 构 。 Rudolph 博 士又 先 后 在 1897 年 和 1900 年 设 计 出 了 Planar 和 Unar 镜 头 ， 在 1890 至 1900 这 十 年 ，总 计 有 10000 支 非 像 散 镜 被 销 售 出 去 。 Zeiss 公 司 生 产 的 这 些 镜 头

35、 均 以 Anastigmat为 标 记 ， 由 于 这 一 名 称 未 申 请 专 利 ， 为 了 防 止 仿 造 ， Zeiss 公 司 从 1900 年 起 ， 用Protar、 Planar 和 Unar 这 三 个 专 利 名 称 标 记 自 己 的 非 像 散 镜 头 。 其 中 Unar 是 由 四片 独 立 的 镜 片 组 成 ， 最 前 段 放 置 一 片 凸 透 镜 ， 然 后 是 一 片 凹 透 镜 ， 两 片 半 月 板 型 透 镜 在镜 头 末 端 ； Protar 是 由 两 组 粘 合 在 一 起 的 非 对 称 的 镜 组 构 成 。 1900 年 之 后 开

36、发 出 的钡 硅 玻 璃 使 得 镜 头 不 仅 能 够 矫 正 像 散 ， 同 时 还 能 得 到 平 坦 的 像 场 。 1902 年 ， Rudolph 博 士 设 计 出 了 今 天 的 寿 星 Tesser， 它 与 Unar、 Protar 有 着 紧密 的 联 系 ， 这 支 镜 头 由 4 片 镜 片 组 成 ， 两 两 一 组 不 对 称 的 分 布 在 光 圈 两 边 ， 其 中 前 组是 独 立 的 两 片 玻 璃 ， 后 组 是 由 一 片 凹 镜 一 片 凸 镜 粘 合 而 成 ， 光 线 经 前 组 镜 片 汇 聚 ， 再 由后 组 的 粘 合 平 面 发 散 投

37、射 到 底 片 平 面 上 。 Tessar 镜 头 一 直 以 来 都 被 当 作 是 Triplet镜 头 的 改 型 ， 通 过 现 代 对 光 学 历 史 的 研 究 ， 我 们 又 把 Tessar 镜 头 的 起 源 追 述 到Portrait-Antilanet。 1902 年 Zeiss 公 司 开 始 出 售 Tessar 镜 头 ， 其 中 包 括 用 于 速 拍 的 最 大 光 圈 为 6.3的 Tessar 系 列 ， 以 及 用 于 翻 拍 的 最 大 光 圈 为 10 的 Tessare 系 列 。 1905 年 和 1906 年设 计 师 E.Wanderleb

38、又 将 Tessar 的 最 大 光 圈 提 升 到 了 4.5 和 3.5， 这 些 发 展 都 是 依7靠 新 品 种 玻 璃 的 产 生 。 1912 年 Wandersleb 博 士 又 进 一 步 修 正 了 Tessar 镜 头 ， 使 其更 加 流 行 ， 这 时 人 们 已 经 可 以 把 Tessar 安 装 在 固 定 的 大 型 座 机 上 使 用 。 1921 年 Tessar 的 计 算 数 据 被 进 一 步 调 整 ， 这 一 年 Willy 博 士 开 发 出 了 适 合 远 摄的 光 圈 分 别 为 6.3 和 8 的 Tele-Tessar， 这 两 款 T

39、ele-Tessar 的 实 际 后 截 距 要 比 镜 头焦 距 短 ， 它 们 并 非 典 型 的 Tessar 结 构 。 只 有 后 来 为 胶 片 机 生 产 的 Kino-Tele-Tessar和 为 Contax 生 产 的 Tele-Tessar-K 才 是 具 有 典 型 Tessar 结 构 的 望 远 镜 头 。 为 了 适 应航 空 摄 影 的 需 要 ， Zeiss 在 同 年 又 推 出 了 f 4.5/250 f5/500 和 f5/700 这 三 支 镜 头 。 1927 年 ， Willy Merte 博 士 将 Tessar 镜 头 的 光 圈 进 一 步

40、提 升 至 1:2.7。 当 时 这种 新 开 发 的 Tessar 镜 头 被 用 于 大 多 数 摄 影 机 和 照 相 机 上 。 但 与 当 时 同 样 流 行 的f/3.5 相 比 ， 这 种 镜 头 的 边 缘 成 像 清 晰 度 略 显 不 足 。 1931 年 ， Zeiss 公 司 用 Bio-Tessar 1:2.8/135， 1:2.8/165 代 替 了 1:2.7/120 和 1:2.7/165。 新 的 Bio-Tessar是 一 种 由 WillyMerte 博 士 设 计 的 六 片 三 组 式 消 色 差 Triplet 式 镜 头 ， 镜 头 前 组 由一

41、片 凹 透 镜 与 一 片 凹 凸 透 镜 粘 合 而 成 ， 中 间 是 一 片 独 立 的 凹 透 镜 ， 后 组 是 由 一 片 凹 凸 透镜 ， 一 片 凹 镜 ， 一 片 凸 镜 粘 合 而 成 ， 中 间 设 置 的 独 立 的 凹 透 镜 可 有 效 的 改 变 像 场 边 缘 的相 差 问 题 。 此 后 Zeiss 又 设 计 了 Apo-Tessar f1:9/1200mm 和 用 于 翻 拍 的 S-Tessare f6.3/1200mm。 30 年 代 初 ， Willy.Metre 博 士 为 Zeiss 设 计 出 了 专 用 于 小 画 幅 相 机 的 Tessa

42、r 镜头 ， 这 支 镜 头 的 结 构 来 源 于 Tessar f3.5， 只 不 过 光 圈 提 升 至 了 1:2.8， 这 种 镜 头 首先 被 用 在 Kolibri 3*4cm 相 机 上 ， 之 后 便 被 德 雷 斯 顿 的 Zeiss Ikon 相 机 厂 生 产 的Contax1 型 机 作 为 标 头 使 用 。 1934 年 Zeiss 又 开 发 出 了 前 景 组 经 镀 膜 的 Tessar f2。 1939 进 一 步 改 进 的 Tessar 通 过 对 第 6 或 7 片 镜 片 的 矫 形 ， 使 得 Tessar f2 在 全开 光 圈 是 成 像 变

43、 形 问 题 得 到 了 更 好 的 解 决 。 在 广 角 摄 影 领 域 ， Zeiss 为 Contax 设 计了 一 款 光 圈 为 f1:8 的 28mm 镜 头 ， 虽 然 光 圈 很 小 ， 但 这 支 镜 头 的 成 像 角 度 已 达 到 了75 度 。 直 至 30 年 代 末 ， Zeiss 一 直 把 Tessar 当 作 自 己 生 产 的 成 像 最 为 锐 利 的 镜 头 ，正 如 那 时 Zeiss 的 广 告 中 所 描 述 的 “Zeiss Tessar-相 机 的 鹰 眼 “。 二 战 之 后 (1947 年 )， Harry Zoellner 博 士 (

44、现 Carl Zeiss Jena 厂 的 技 术 总 监 )，通 过 应 用 新 开 发 的 钍 元 素 玻 璃 设 计 出 了 Tessar f2.8/5cm， 1951 年 这 款 Tessar 镜 头才 正 式 投 入 市 场 开 始 销 售 ， 与 f3.5 相 比 ， 除 了 光 圈 增 大 以 外 ， 在 成 像 素 质 方 面 也 达 到了 Tessar 镜 头 的 一 个 新 顶 点 。 1965 年 Harry Zoellner 博 士 设 计 的 Tessarf2.4，已 经 达 到 了 当 时 光 学 水 平 的 顶 点 ， 但 是 由 于 过 大 的 光 圈 而 带

45、来 像 质 损 失 ， 使 得 这 支 镜 头的 开 发 半 途 而 废 。 位 于 斯 图 加 特 附 近 的 Carl Zeiss Oberkochen 工 厂 ， 也 在 致 力 于 Tessar 镜 头 的开 发 ， 并 且 为 Tessar 系 列 镜 头 光 学 素 质 的 提 高 做 出 了 很 大 贡 献 ， 1956 年Wandersleb 改 进 了 1938 年 已 获 得 专 利 的 Tessar 原 始 镜 头 的 设 计 ， 生 产 出 适 合Contaflex 3/4 的 镜 间 快 门 型 超 级 Tessar f4/35mm 以 及 f4/85mm。 1962

46、 年 超 级Tessar 的 全 开 光 圈 又 被 提 升 至 1:3.2。 之 后 Zeiss 公 司 修 正 了 广 角 Tessar 和 望 远Tessar 的 前 镜 组 ， 使 得 Tessa 8照 相 机r 镜 头 终 于 可 以 系 列 化 的 应 用 于 Contaxflex 相 机 上 ， 满 足 了 各 个 焦 段 用 户 的 需 求 。 至 此 Tessar 镜 头 家 族 的 组 织 性 建 设 已 基 本 完 成 ， 自 50 年 代 至 今 ， 已 有 更 多 的 经 过 改进 的 Tessar 镜 头 被 摄 影 师 所 应 用 。 同 时 ， 其 它 相 机

47、厂 也 纷 纷 借 鉴 Tessar 镜 头 的 设计 生 产 出 了 一 系 列 的 变 形 品 种 ， 这 其 中 也 包 括 Leitz 公 司 早 期 的 Elmar 系 列 镜 头 。如 果 有 谁 想 要 收 集 Tessar 镜 头 ， 那 么 目 前 在 世 界 上 至 少 还 有 400 多 个 不 同 品 种 的Tessar 可 供 选 择 。 庞 大 的 Tessar 家 族 向 人 们 展 示 了 ， 光 学 技 术 的 进 步 如 何 能 使 1840 年 的 一 支 结构 简 单 的 四 片 镜 ， 发 展 成 为 在 今 天 的 摄 影 领 域 仍 然 举 足 轻

48、 重 的 镜 头 。基 本 组 成镜 头镜 头 使 景 物 成 倒 象 聚 焦 在 胶 片 上 。 为 使 不 同 位 置 的 被 摄 物 体 成 象 清 晰 ， 除 镜 头 本 身需 要 校 正 照 相 机好 象 差 外 ， 还 应 使 物 距 、 象 距 保 持 共 轭 关 系 。 为 此 ， 镜 头 应 该 能 前 后 移 动 进 行 调 焦 ， 因此 较 好 的 照 相 机 一 般 都 应 该 具 有 调 焦 机 构 。 取 景 器为 了 确 定 被 摄 景 物 的 范 围 和 便 于 进 行 拍 摄 构 图 ， 照 相 机 都 应 装 有 取 景 器 。 现 代 照 相机 的 取 景

49、 器 还 带 有 测 距 、 对 焦 功 能 。 快 门 和 光 圈9控 制 曝 光 的 机 构 快 门 和 光 圈 为 了 适 应 亮 暗 不 同 的 拍 摄 对 象 ， 以 期 在 胶 片 上 获 得 正 确 的 感 光 量 ， 必 须 控 制 曝 光 时间 的 长 短 和 进 入 镜 头 光 线 的 强 弱 。 于 是 照 相 机 必 须 设 置 快 门 以 控 制 曝 光 时 间 的 长 短 ，并 设 置 光 圈 通 过 光 孔 大 小 的 调 节 来 控 制 光 量 。 输 片 计 数 机 构为 了 准 备 第 二 次 拍 摄 ， 曝 光 后 的 胶 片 需 要 拉 走 ， 本 曝 光 的 胶 片 要 拉 过 来 ， 因 此 现 代照 相 机 需 要 有 输 片 机 构 。 为 了 指 示 胶 片 已 拍 摄 的 张 数 ， 就 需 要 有 计 数 机 构 。 机 身它 既 是 照 相 机 的 暗 箱 ， 又 是 照 相 机 各 组 成 部 分 的 结 合 体 。 可 用 框 图 表 示 照 相 机 的 最基 本 组 成 部 分 。 其 实 ， 就 照 相 机 这 个 基 本 功 能 而 言 ， 无 论 是 早 期 的 “银 版 照 相 机 ”， 还 是 已 经 高度 电 子 化 、 自 动 化 、 电 脑 化 的