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變焦鏡頭的故事
福州眾印網 2006/10/10 21:02:00 來源：轉載
變焦鏡頭的歷史源遠流長，比一般人所想象的深遠得多、事實上，它誕生的時候，攝影術尚未進入實用階段。早在1834年，英國數學家彼得·巴洛就已經提出在伸縮式望遠鏡的目鏡組內加上一塊負透鏡（發(fā)散透鏡），“使加長的透鏡可以調節(jié)．從而能夠以任意比例改變其放大率，甚至毋須使透鏡離開眼晴或者使視線離開目標�！�
巴洛對可變放大率的“隨意調節(jié)”式望遠鏡的這一構思終于在1890和1891年開花結果，分別由一位英國人、一位法國人和兩位德國人發(fā)明了實質上十分相似的可變望遠鏡頭。
這些可變望遠鏡頭受到普遍的歡迎。但也存在著若干嚴重的缺點。每逢改變鏡頭的放大率（焦距），相機都要重新對焦。而且，隨著焦距的加大，鏡頭的有效光圈值還會逐漸變小。從而使曝光控制變得格外復雜、不過，最嚴重的缺點還是影象的質量會因此而顯著變化，無法與普通鏡頭比擬。
到了1902年，查爾出·C·艾倫才初步解決了上述問題。這位美國光學家因而取得了第一只真正的變焦鏡頭的專利權。艾倫的專利是在兩塊固定鏡片之間加入一塊活動鏡片。當這塊活動鏡片離開前鏡片時，可使焦距縮短；反之，當移向另一方向時可使焦距增長。在最短和最長的位置上，焦點可保持相同。在中間位置時，焦點雖有所偏移，但是，只要使用較小的光圈值，這點偏移還是可接受的。
世界上第一只現代化的變焦鏡頭（25-80毫米f/2.8Busch Vario-Glaukar）是1932年由德國光學家赫爾穆特·瑙曼為西門子的16毫米活動電影攝影機而設計的。這支變焦鏡頭的結構頗為復雜，由8塊透鏡分6組構成，后面有一段固定不動，由兩組獨立活動的鏡片分別完成變焦和對焦功能。其中的一組稱為“Variator”（變焦透鏡），可由前到后作直線運動，以改變焦距。另一組活動鏡片稱為“Com pensaor”（補償透鏡），位于鏡頭的前部。它的移動軌跡是偏心的，先向前，然后再偏移，借以保證影像在任何焦距位置時都具有正確的焦點。這種形式的焦點校正方法由于使用凸輪來維持所需的非線性移動，所以稱為“機械補償法”。從50年代起，鏡頭設計師開始逐流改用“光學補償法”。這種系統(tǒng)主要是利用兩級以上的內鏡片一齊作同步移動（而不是分別移動），來改變焦距和完成焦點補償。
變焦鏡頭的光學結構比較復雜，因此更容易引起內部反射（重影）和霧翳。這兩種弊病在40年代至50年代因防反射鏡頭鍍膜技術的發(fā)展而有所改善。采用鍍膜技術之后，設計師便可以比較放心大膽地設計含有大量空氣／玻璃界面的光學系統(tǒng)。貝蒂奧特和祖馬公司（分別開設在巴黎和紐約）在此期間曾為開始成長的電視工業(yè)研制過光學補償式變焦鏡頭。1946年，祖馬牌電視和電影攝影機的變焦鏡頭開始有3:1的變焦比了。
祖馬公司的弗蘭克·巴克博士在1958年設計了世界上第一只照相機用變焦鏡頭。這只36—82毫米f/2.8的VOigtlander Zoomar是為用于35毫米單鏡頭反光相機上而在德國制造的。它當時是最新式的光學補償或變變焦鏡頭．因此相當巨大和笨重。
1963年，尼康推出了機械補償式變焦鏡頭Zoom Nikkor 43～86毫米f/2.8，這是第一只真正大眾化的相機變焦鏡頭。當時，尼康公司解釋道“這只變焦鏡頭的設計目的是用于體育攝影以及要求高速度和使用方便的及他方面。如果首先注重影象清晰度，則最好選用我們的定焦鏡頭”。
機械補償法能夠收復失地，是因為它可以使變焦鏡頭設計得更加輕盈小巧，具有更佳的焦點補償效果，而且便于鏡頭設計師進行巧妙的光學校正。所采用的有關技術，諸如防反射多層鍍膜和極低色散的特種光學玻璃等，對今天的變焦鏡頭的優(yōu)良質量和小型化亦有很大的貢獻。目前，有些產品在影像質量上和定焦鏡頭已非常接近，有的在體形及重量上已幾乎和50毫米標準鏡頭一樣了。
本文標題：變焦鏡頭的故事
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