新镜头还是老镜头之1：“西学东渐”——摄影镜头发展简史
阿尔帕的产品说明书显示：阿尔帕公司为其135单反相机选配镜头时，都要逐个进行检测挑选，将不能达到其标准的镜头退回原生产厂家。 起源 1812年，英国物理学家乌拉斯顿(W. H. Wollaston)发明了新月形镜头，这是世界上是最早的摄影镜头，比达盖尔（L. Daguerre）的摄影术公诸于世整整早了27年。现在看来，这种新月形镜头极为原始，光学结构非常简单，只有一片凹面朝前的新月形凸透镜片，最大相对孔径仅为f/16。乌拉斯顿把它安装在可携式木制暗箱（原始照相机机身）前端，并在暗箱后方安装了一片磨砂玻璃，以供成像。 发展 双片镜头。1821年，薛瓦利埃(Chevalier)发明了1组2片式镜头，最大相对孔径为f/12。这种镜头由凹凸两片透镜胶合在一起，可以起到消色差作用，成像质量比单片新月形镜头有所提高，但仍属原始镜头之列。 高兹•达戈尔。1892年诞生的高兹•达戈尔（Goerz Dagor）镜头属于前后对称结构的正光摄影镜头，最大孔径为f/6.8。镜头由2组透镜组成，每组由3片透镜胶合而成，光圈位于两组镜片之间，这种镜头对垂轴像差起到很好的校正作用，在当时得到广泛应用。 2组6片Dagor结构 3片库克。1893年，英国人泰勒(H. D. Taylor)设计出3组3片式库克（Cooke ）摄影镜头。该镜头前后两片均为凸透镜，用钡冕玻璃制成，中间一片为凹透镜，用火石玻璃制成，光圈位于第一、第二片透镜之间。3组3片式库克镜头是当时能够对全部6种像差进行校正、结构最为简单的摄影镜头。 双高斯。1896年，德国卡尔•蔡司（Carl Zeiss）公司的鲁道夫（P. Rudolph）设计出4组6片的双高斯摄影镜头，命名为普拉纳（Planar），它属于对称型正光摄影镜头。第一组和第四组为单片凸透镜，第二组和第三组为凹透镜与凸透镜胶合而成，光圈位于第二、第三组之间。双高斯镜头相对孔径较大，成像质量好，成本较高，广泛用于高中档相机上。当今中画幅以及135相机的标准镜头均源于Planar，属于双高斯改进型设计。 卡尔•蔡司公司的创始人之一卡尔•蔡司先生 4片天塞。1902年，鲁道夫又设计出3组4片式天塞（Tessar）镜头。第一组为一片凸透镜，第二组为一片凹透镜，第三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。与3组3片式库克镜头相比，天塞镜头的成像质量得到改善，被广泛应用到普及型相机和放大机上。 3组4片Tessar结构 5片海利亚。光学结构为3组5片海利亚（Heliar）镜头由德国福伦达公司（Voigtlander）的汉斯•哈汀博士（Dr. Hans Harting）所设计，这是校色差正光型摄影镜头。第一组和第三组为凹透镜与凸透镜胶合而成，第二组为一片凹透镜，光圈位于第二、第三组之间。从1900年开始生产直至二战之后，这款镜头几十年间的产量不可计量。 6片松纳。松纳（Sonnar）镜头最早由德国卡尔•蔡司公司设计，属于非对称型正光摄影镜头。光学结构为3组6片，第一组为一片凸透镜，第二组为两片凸透镜和一片凹透镜胶合而成的透镜组，第三组为一片凹透镜和一片凸透镜胶合而成的透镜组，光圈位于第二、第三组之间。这种镜头对高级球差校正的效果较好，因而最大孔径相对较大，多为大孔径、小视场角的中焦距摄影镜头。 6片贝奥冈。贝奥冈（Biogon）镜头最早也由德国卡尔•蔡司公司设计，属于半对称型正光摄影镜头。光学结构为4组6片，第一组为一片凸透镜，第二组为一片凸透镜和一片凹透镜胶合而成的透镜组，第三组为一片凹透镜和一片凸透镜胶合而成的透镜组，第四组为一片凹透镜，光圈位于第二、第三组之间。这种镜头对畸变等像差起到很好的校正作用，并且视场角很大，多用于广角镜头设计。 随着技术的发展，镜头的光学结构也在不断变化。以上只是镜头发展史中具有代表性的光学结构。现代摄影镜头在此基础上进行改良，结构也更加趋于合理，加工也更精密与复杂，从早期的作坊式生产发展为大规模流水线作业，高精度的机械加工取代了手工打磨作业方式。 值得一提的是，从1960年代开始，摄影镜头的研发和生产中心也逐渐从西洋转向了东洋。日本人从学徒做起，最终跨过了师傅的肩膀。 变焦镜头 1958年，美国祖玛（Zoomar）公司的创始人弗兰克•拜克博士（Dr. Frank G. Back）为德国的福伦达Bessamatic单反相机设计出Voigtlander-Zoomar 1:2.8 F=36mm～82mm镜头，这是世界上第一款用于照相机的变焦镜头。 近30年来，变焦镜头的研制与生产取得了突飞猛进的发展，不仅技术性能有所提高，而且更加方便使用。新近问世的变焦镜头有以下特点：光学素质日益接近定焦镜头；中长变焦镜头大口径化，且体积日益缩小；常用变焦镜头高倍率化；焦距向长短两端发展，微距结构也有了相当的改进。 祖玛公司的弗兰克•拜克博士 镀膜 玻璃的表面会反射光线，降低透光率。除了减少到达曝光介质的光线外，光线在镜片之间重复反射的结果会使影像的反差降低，对拍摄结果造成干扰。 数码影像时代以后，各厂家又针对数码相机的成像特点，开发出名目繁多的新型镀膜技术，例如尼康公司的纳米涂层（Nano Coat）、佳能公司的亚波长镀膜（SWC）等。 尼康镜头的纳米涂层 佳能镜头的亚波长镀膜 特殊镜片 球面像差对镜头特别是广角镜头带来很大的负面影响，从而降低大光圈下的反差和细节再现能力。1960年，尼康公司在镜头中率先使用了非球面镜片。使用非球面镜虽然可以用更少的镜片来达到更好的光学质量，但是过去用玻璃磨制非球面镜的成本较高。现在，非球面镜制造技术种类繁多，生产成本也大大降低。 因为可见光(红、蓝、绿)不同颜色的光波长不同，经过光学镜片后折射率也不同，因此无法汇聚在同一平面位置，从而形成色散。1970年代后，能够控制色散的超低色散镜片ED(Extra low Dispersion)以及APO(Apochromatic)技术得到广泛推广。 1960年之前，摄影镜头中很少含有特殊镜片，随着技术的提高和成本的降低，非球面镜片、超低色散镜片得到了广泛应用，现在即便是几百元的数码相机“套头”也都含有特殊镜片。 防抖镜头 世界上首款拥有光学防抖系统的单反镜头是佳能EF 75-300mm f/4-5.6 IS USM。这种技术被佳能称为IS（Imagine Stabilizer）光学防抖系统，它是通过镜片的移动来补偿手持相机造成的抖动，从而有效地克服因抖动而产生的影像模糊现象。随后，尼康、适马、腾龙纷纷研发出自己的光学防抖技术，并逐渐推广到各种类型的摄影镜头上。 数码镜头 相机数码化之后，镜头厂家特别针对数码相机的特性设计了一系列的新型镜头，并予以特殊的标识符，以便和原来的传统镜头区别，这些镜头称为数字化镜头或数码镜头。 数码镜头分成两大类型：数码优化镜头和数码专用镜头。数码优化镜头沿用原来的135镜头系列，针对感光元件特性，改进镜头结构和镀膜技术，适用于APS-C画幅和135全画幅机身。不同厂家对数码优化镜头的标识符不太一样，例如：适马的标识符是DG、腾龙的标识符为Di，尼康和佳能的数码优化镜头则没有任何标识符号。 相对135全画幅数码优化镜头来说，专为APS-C画幅数码相机设计的镜头具有体积小、重量轻的特点，一般称之为数码专用镜头。不同厂家对数码专用镜头的标识符号为：佳能EF-S、尼康DX、适马DC、腾龙Di II 。 数字化镜头的发展方向必然围绕感光元件的特性进行设计和改进，使之得到更好的成像质量，结果是一代更比一代强。 徕卡镜头的光学结构 当代卡尔•蔡司镜头的设计 德国基尔菲特公司的镜头车间外景
早在二次世界大战之前，就有了镀膜概念，但是镜头镀膜直到二战后才被广泛应用。1970年代初，日本宾得公司率先研发出smc（Super-Multi Coating）多层镀膜；与此同时，民主德国的卡尔•蔡司•耶拿（Carl Zeiss Jena）也推出了MC（Multi Coated）多层镀膜镜头，随后该技术被广泛应用。
