新鏡頭的設計從何而來？

在現(xiàn)代鏡頭設計中，很少能找到一支憑空誕生的鏡頭。實際上任何一支現(xiàn)代鏡頭，都可以向前追溯到六支鏡頭之一。這些原始鏡頭，或多或少都有自己的缺陷和優(yōu)勢，現(xiàn)代的鏡頭也同樣繼承了這些缺陷和優(yōu)勢。了解鏡頭的原始結構是一件很有趣的事情：從價格上來講，500元的佳能50mm f1.8 stm與 20000元的Cooke Speed Panchro 50/2采用了同樣的初始結構。從技術上來看：原始結構的相同使得佳能50mm f1.8 stm與 Cooke Speed Panchro 50/2它們都有很嚴重的球差。

自達蓋爾發(fā)明銀版攝影法之后。出現(xiàn)了大量各式各樣的鏡頭，但大部分鏡頭都在激烈的競爭中消失了。保留下來的6支鏡頭，為現(xiàn)代鏡頭的發(fā)展，奠定了基礎。接下來，我們將分別介紹這些鏡頭。

1840年，Joseph Petzval教授發(fā)明了一種特別適合于人像拍攝的鏡頭，被稱作Petzval鏡頭，也叫Petzval人像鏡頭。Petzval鏡頭有很嚴重的球差，所以一般只用于小視場的情況。但正是由于Petzval鏡頭嚴重的球差，因禍得福：Petzval鏡頭在焦點區(qū)域非常清晰，離焦情況下，照片清晰度下降，若將你的拍攝主題放置于焦點位置，四周的環(huán)境呈現(xiàn)夢幻般的虛化狀態(tài)。

圖1-1 Petzval鏡頭 

人們對于對稱結構的喜愛在生活中隨處可見。在光學設計中也同樣喜愛對稱形式。對稱接口可以完美的消除或減弱像差。但有時候非對稱也有自己獨特的魅力。天塞鏡頭采用了四片三組式，其最大的特點是大反差和銳利，而且可以制作的非常小巧。由于上述優(yōu)點，天塞鏡頭多用于風光拍攝。該鏡頭除了上述優(yōu)點外，也有很多不可克服的缺點。如其很難制作大于F2.8光圈的鏡頭，非對稱結構難以控制像差。

圖1-2 Tessares鏡頭 

1817年德國數(shù)學家、天文學家高斯，為了解決哥廷根天文臺觀測望遠鏡的像差問題，發(fā)明了高斯結構。1888年克拉克發(fā)現(xiàn)了用兩對高斯結構背對背，也可以成為一種有用的鏡頭，這種結構就是雙高斯。雙高斯的優(yōu)點是以做到更小的f/#，更大的視場。缺點是在原始版本分辨率不佳。到現(xiàn)在為止，雙高斯結構依然活躍在各個廠家的鏡頭之中。

圖1-3 雙高斯鏡頭 

【來源：光虎光學內部培訓資料】