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摄影镜头光学实务及机械简介 摄影镜头光学实务 这个章节是对于一些摄影镜头的结构做简单的介绍，目的并不是要详细说明各种镜头的历史，那些资料在其他的一些网站可以找到。这里主要是使大家对摄影光学以及镜头结构有初步了解，以便在改装或维修镜头时更有概念。 库克(Cook)三重镜 为了克服这些问题，希望能得到更良好的影像，1894 年发展出库克三重镜，大致如左图，库克三重镜流行了一阵子。许多双镜反光机的对焦镜其实就是库克三重镜，有些双镜反光机连摄影镜头也是库克三重镜，此镜头虽然可以用，可是边缘的影像还是不很好，光圈要缩到 11 或更小才会比较好。 除了一些较廉价的相机镜头会使用此种结构之外，有些廉价的放大机镜头也是使用这种三片式的镜片结构。 此种镜片结构的镜头在改装上的价值也不高，因为边缘影像不是那么好，花了精神却没有很好的画质，应该是划不来的。 Tessar镜 1881 年 Tessar 镜的早期型就已经设计出来，此镜用了四片玻璃，其中一片是胶合的。1902 年蔡斯公司设计了更新的 Tessar 镜片，影像比库克镜优良。不过也有人说更早就有此种镜头结构，但是镜片的结构其实是渐渐演进的，何时设计出来对使用者也没什么重要。 大部分的 Tessar 镜是 3 组 4 片，后来又陆续的发展出许多的变形或是使用了更多的镜片，许多双镜反光机的摄影镜是使用此一结构，事实上此结构一直沿用到现在，还是有许多廉价相机采用。甚至有些所谓的薄饼镜也是使用 Tessar 镜的改良型。此种结构曾经使用在各种的广角、标准以及望远镜头上，甚至曾经制造出焦距 1 公尺以上的 Tessar 望远镜头。此外有些中价位的放大机镜头也是使用 Tessar 结构。 使用此种结构的镜头，有些可以得到相当不错的影像质量，如果有数位单眼，其实可以用手拿着试拍看看（有人戏称为人肉接环），如果质量可以的话，是值得拿来玩一下的。 也许有人会问，Cook 镜与 Tessar 镜要如何区分？在实务上，其实如果试拍认为影像质量还好，那么是哪种结构似乎也没那么重要，但如果真要分辨，可以看看是几片镜片构成。把最后面的一片拆下看看就知道，如果是胶合镜，那可能就是 Tessar。要怎么看胶合镜呢？一般而言，如果将镜片放在灯光底下，一个镜面会有一个反光，单片镜片会有两个反光影像，如果是胶合镜，那在两个反光之间会看到一个隐隐约约不怎么明显的反光影像，那就是来自胶合镜面的反光，但是光源最好是单灯泡的光源，否则光算灯泡数目就眼花了。 高斯型标准镜 左图称为高斯型，是 1817 年数学家高斯为了解决天文望远镜像差问题而设计的。 在 1888 年发现对称型的高斯设计(如右图)也是可以产生良好的影像，后来许多公司都开始生产以对称高斯型为基础的镜头。直至今日，许多标准镜都是对称高斯型的改良型，即使是六片或七片的标准镜结构，也是由对称高斯型所演变而来，各位可以自行查一下各相机公司的网页，看看那些标准镜的结构就知道了。一些高级的放大机镜头也会使用对称型高斯结构，我有一只 Nikon 的 50/2.8 放大机镜头就是属于此种镜头。 有一些复印机镜头也是高斯型结构，因为复印机设计大部分是用于 1:1，所以使用对称型高斯结构，此类镜头可以改装成天文望远镜，但是比较重；也可以改成像机的望远镜头。 左方的图分别为 Pentax-M 50/1.4 以及 Carl Zeiss 50/1.8 标准镜结构，都算是对称高斯型的变形。 一般而言，如果一个镜头是高斯型的结构，大致上影像质量都不会太差。磨了那么多镜片还设计出烂镜，也太扯了吧，还不如用 Tessar。 望远镜 在望远镜的章节中曾介绍，一般的望远镜用两片透镜就可以做到还不错的效果，后方如果加上一片凹透镜，则可以获得焦距增长的结果，可以很简单的放大倍率，如左图，在天文望远镜上一般称为巴罗镜。此种组合可以获得更长的等效焦距，但是整个实体长度却不会增加太多。原理在自制望远镜配件章节中有介绍，请自行参阅。不同的是一般望远镜用的加倍镜大概只要两片就够了，因为望远镜只要中间区域影像清楚就好，但是摄影用的加倍镜至少要四片，高质量的甚至有七片结构的。 左图为 Pentax 200mm f4 望远镜头的结构图，由图中可以看出前方为凸镜组，而后方则为凹镜组。 这样的原理也可以用在摄影镜头上，一般的加倍镜（如左图）用的也是此种原理，加倍镜增加的长度有限，可是焦距却是两倍。一般而言，望远镜头用两片也差强人意了，我们如果用两片式的望远镜片改装在单眼相机上面使用，如果焦距大于 400mm，其实影像也可以不错，笔者也改装过。但是这样两片式的结构有个小问题，就是镜筒很长，如果能利用巴罗镜的原理就可以用更短的镜筒获得更长的焦距，因此目前实际上的望远镜头都是前方用凸镜组，后方用凹镜组来组合，此种称为伽利略式结构