天塞镜头
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天塞镜头(英文名:Tessar type lens)是一种四片三组结构的非对称式正光镜头。该镜头前组为一片凸透镜,中组为一片凹透镜,后组为凹透镜和凸透镜胶合而成的透镜组,光圈位于第二、第三组之间。这种镜头对球面差、色差和像散等均有较好的校正,被广泛应用到普及型相机和放大机上。

保罗·鲁道夫根据2+2的设计研制出一只被命名为Unar的四片四组正光镜头。但是这支镜头过早地夭折了。通过Unar的失败及Protar的成功。保罗·鲁道夫沿着这一思路,在1902年重新进行了设计,用Unar镜头的前组和Protar镜头的后组重新组合,设计出天塞镜头。

1921年,天塞的计算数据被进一步调整,蔡司公司开发出了适合远摄的光圈分别为F6.3和F8的长焦距天塞镜头。1930 年, 蔡司公司采用含有ree镧的光学玻璃,制作出最大光圈达到f /2.8的天塞镜头。1934年蔡司公司开发出了前组镜片镀膜的天塞镜头。1937年,禄来福莱克斯Automat相机搭载75mmf/3.5天塞镜头。1939年,其进一步改进的天塞镜头,最大口径达到了F2.0。1940年,美国开发了折射率在1.7以上的稀有元素玻璃,制造出镜头口径达到了f/2.8的优质天塞镜头。1953年起,日本开展高折射率光学玻璃研究,镜头制造水平随之提升。日本采用折射率1.6的新型光学玻璃,实现了性能稳定的f/3.5口径天塞镜头生产。

天塞镜头是20世纪初光学技术与计算科学发展的产物,由科学计算设计而成。其光学结构较为简单,推出后市场表现突出,获“相机的鹰眼”之称。全球多数镜头厂商均有仿制。天塞型镜头形成庞大光学结构体系,广泛应用于专业摄影镜头、业余摄影镜头、电影镜头、翻拍系统、航空成像等领域。卡尔·蔡司哈苏等品牌生产或定制配套镜头,诸多经典摄影作品均采用天塞镜头拍摄。

名字由来

天塞的名字含有“快速”的意思,它来自希腊语单词“tessares”,意为“4”。

历史沿革

天塞镜头的诞生与奥托・斯科特密切相关。奥托・斯科特是光学玻璃专家,时任研究锂玻璃,被卡尔・蔡司合作的光学专家恩斯特·阿贝发现。1879年,奥托・斯科特加入蔡司公司公司。1884年,阿贝、蔡司与斯科特在耶拿创立耶拿・斯科特&戈诺森光学玻璃厂,三人共同持股。该厂研制出百余种光学玻璃,使“耶拿”成为高端光学玻璃的标志。光学玻璃技术的突破,为保罗・鲁道夫及其后继者的镜头设计奠定了材料基础。

保罗·鲁道夫根据2+2的设计研制出一只被命名为Unar的四片四组正光镜头。但是这支镜头过早的夭折了。通过Unar的失败及Protar的成功。鲁道夫沿着这一思路,在1902年重新进行了设计,用Unar镜头的前组和Protar镜头的后组重新组合,设计出天塞镜头。

1921年,天塞的计算数据被进一步调整,蔡司公司开发出了适合远摄的光圈分别为F6.3和F8的长焦距天塞(Tele-Tessar)镜头。这两款镜头的实际后截距要比镜头焦距短,它们并非典型的天塞结构。1930 年, 蔡司公司采用含有ree镧的光学玻璃,制作出最大光圈达到f /2.8的天塞镜头。20世纪30年代初,卡尔.蔡司公司设计出了专门用于小画幅相机的天塞镜头。1934年蔡司公司又开发出了前组镜片镀膜的天塞镜头。1937年,禄来福莱克斯Automat相机搭载75mmf/3.5天塞镜头。同年,天塞镜头为蔡司公司主力镜头,其旗下高端相机均采用该镜头。天塞镜头先后应用于单片相机、蔡司伊康折叠卷片相机,以及徕卡康泰时、禄来、伊康福莱克斯等品牌的高端机型。1939年,其进一步改进的天塞镜头,最大口径达到了F2.0。1940年的时候,美国开发了折射率在1.7以上的稀有元素玻璃,制造出镜头口径达到了f/2.8的优质天塞镜头。1953年起,日本开展高折射率光学玻璃研究,镜头制造水平随之提升。日本采用折射率1.6的新型光学玻璃,实现了性能稳定的f/3.5口径天塞镜头生产。

基本结构

天塞型镜头是从库克式三合镜头演变而来的。其基本结构为4片3组形式,前组为单重钡冕玻璃凸透镜,中组为单轻燧石玻璃凹透镜,后组为火石玻璃凹透镜与钡冕玻璃凸透镜粘合而成的。光圈设在中、后两组透镜之间。其双凹透镜焦距和色散率相比的数值,大于平凸透镜焦距和色散率相比的数值,因此,所呈现的为过正的色差和球差;后组凹透镜焦距和色散率相比的数值,小于双凸透镜相比的数值,因此,所呈现的为欠正的色差和球差。由于它们之间的正负和方向相反,所以,组合后的镜头能互相校正而得到平衡。

特点

天塞型镜头由于设计优良,对球面像差、色差、像散等的校正都十分完善,在相同的视域之内像场弯曲的现象小于柯克镜头,所以结像清晰度高,分析力强.由于天塞型镜头的结构较为简单,制造成本又较低廉,但其成像清晰,所以,各厂家生产制造天塞型的或改型天塞镜头的很多。

价值影响

天塞镜头是20世纪初光学技术与计算科学发展的产物,由科学计算设计而成。其光学结构较为简单,推出后市场表现突出,获“相机的鹰眼”之称。全球多数镜头厂商均有仿制。保罗・鲁道夫及其继任者厄内斯特・王德瑟尔伯、威廉・沃尔特・穆特设计了多款天塞镜头变种。天塞型镜头形成庞大光学结构体系,广泛应用于专业摄影镜头、业余摄影镜头、电影镜头、翻拍系统、航空成像等领域。卡尔·蔡司哈苏等品牌生产或定制配套镜头,诸多经典摄影作品均采用天塞镜头拍摄。据欧洲摄影杂志统计,天塞镜头是历史上产量最大的摄影镜头。全球多家镜头厂商获蔡司公司专利授权生产天塞型镜头,未经授权仿制的案例数量众多。

相关镜头

各种改进型式的天塞镜头有福伦达黑利亚镜头、斯叩波镜头、徕兹厂的爱玛镜头、柯达爱克塔镜头、蔡斯阿贝镜头等。中国长城、东方照相机镜头属天塞镜头。

参考资料 >

新镜头还是老镜头之1:“西学东渐”——摄影镜头发展简史.中国摄影网.2026-03-15

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