尼克尔一千零一夜78:最后的胶片饼干头—AI Nikkor 45mm f/2.8P

最后的胶片饼干头
AI Nikkor 45mm f/2.8P
By Kouichi Ohshita
Translated by FTRLegdFOX
在本章尼克尔一千零一夜中,我们将回顾尼康FM3A胶片机的套机镜头AI Nikkor 45mm f/2.8P。


1 · Nikon FM3A
尼康FM3A是FM2的后继型号。FM2装备了全机械快门,FE2装备了光圈优先自动测光装置。FM3A结合了FM2和FE2所有的优秀功能,在未安装电池或是电池耗尽的情况下仍然可以继续拍摄。2001年,FM3A发布时,D1X数码单反也发布了,虽然自动对焦在胶片相机上已经是一个常见的配置,但市场上仍然有对手动相机的需求,特别是那些想要学习基本知识的摄影学生。FM3A应运而生。Yoshiyuki Nakano先生就是FM3A的总工程师。Masaaki Tsukamoto先生担任FM3A的机械设计工程师。
他们对FM3A有一个独特的计划。在当时,大部分的可更换镜头已经发布了能够AF的型号。能不能发布一款与FM3A外形相匹配的镜头?这些问题促进了对一款轻便定焦的开发工作。

2 · 饼干头
虽然尼克尔镜头通常又大又重,但其还是拥有开发轻巧镜头与饼干镜头的悠久历史。GN Auto Nikkor 45mm f/2.8就是其中之一。它与尼康大F一同发布。AI Nikkor 50mm /1.8S也是,它成为了尼康EM的套机镜头。
二十世纪八九十年代,其他厂商发布了四五十毫米左右焦段的“饼干头”。为了应对市场挑战,尼康在八十年代末也计划过开发一款轻薄的AF镜头,可出于某些原因,这只镜头的研发工作在试生产阶段之后停止了。此后,尼康也计划为Pronea S开发一款饼干头,但最后沉没于历史的长河中。
因此,镜头研发部非常渴望看到一只与FM3A合拍的定焦镜头量产并上市。

3 · AI Nikkor 45mm f/2.8P
对这只镜头的主要需求如下:光学素质优秀、轻巧便携。我负责了镜头的光学设计工作。之所以委托我做这件事,是因为我曾为Pronea S研发过轻便镜头。
光学研发始于2000年1月初。为了让镜头尽可能地小巧,并向先前发布的GN Auto Nikkor 45mm f/2.8致敬,这只镜头的焦距被确定为45mm。我觉得45mm焦距不仅能够提供比50mm焦距稍微广一点的视角,还能让继续将其装在FM3A上进行快节奏的拍摄。我们将GN Auto Nikkor 45mm f/2.8作为参考,确定了镜头的结构——四组三片。
四组三片:前面一片凸透镜,中间一片凹透镜,后面一组凹、凸镜组。这种结构被称为天塞结构。但天塞结构的镜头主要有两个弱点:第一,球面相差比较明显;第二,场曲控制的没有使用高斯结构的镜头好。
与松纳结构相比,天塞结构被认作三片式结构的进阶版本。一组凹—凸镜组代替了三片式结构最后的凸面镜。这种凹面镜的折射率比凸面镜低一些,使焦平面相较于三片式结构镜头更加平坦。这种结构往往会加剧球面相差与慧差,让球面像差得矫正工作变得困难。除此之外,为了纠正场曲,第二凹组的成像侧表面和一组胶合镜片的曲率半径会增大,随之而来的是更加剧烈的像散。这会使画面中间和边角的成像变得很差。
大抵是一周后罢,我设计出了两种不同得光学结构。一种优先减少了场曲,但在最大光圈下,对比度略微下降。另一种通过减少球面相差与慧差保证了光圈全开时的锐度。这两种结构各有各的优点,我难以作出抉择。鉴于一只定焦镜头应该产生一致的结果(?),而不是光圈设定( but thought that a standard lens should produce consistent results, regardless of the aperture setting.译者无法理解consistent result到底指的是什么,还请指正),我选择了第二种结构并继续结构研发工作。
光学结构图如下。

这是一只典型的天塞结构镜头。与众不同的是,光圈结构被安排在第一组凸透镜后。这是镜身设计师所决定的。每个镜片的曲率半径相对较大。还有一点就是每个镜片的曲率半径相对较大。
天塞结构通常是为了使场曲减小而被应用。在这只镜头中,为了使焦平面更加平整,第二组凹透镜与胶合镜组的半径被设计的更小。但是,减小镜片半径会加重球面相差。并使纠正像散与耀斑的工作更加艰巨。将光圈组安置在第一组镜片也会加重这些负担。为了实现更好的画质,我用了一片专为第二组凸面镜研发的高折射率镜片,虽然增加了镜组的半径,但减小了场曲,顺便减轻了球面相差与慧差。

尽管这个饼干头仅长17mm,但它的最近对焦距离仍保持在了45cm。它不仅是一只饼干同,还是一只标准镜头。因此,镜身设计师坚持认为它应该支持微距拍摄。它的遮光罩也颇有特点。我们尼康人一般叫它“藤壶壳”。它的镜身设计师设计了 Ai AF DC Nikkor 135mm F2S。他从光学设计组调到了镜身设计部门,并参加了AI Nikkor 45mm f2.8P的设计工作。

4.镜头渲染性能:
按照惯例,我们通过样片来一窥镜头的渲染性能。这些样片由尼康Z6拍摄。
这只镜头的金属镜身尽显奢华,对焦环与光圈环也如德芙般丝滑,尽管它是一只手动对焦镜头,AI Nikon 45mm f/2.8P仍有内置的CPU来记录EXIF信息。和一般的AF头一样,光圈环应转到最小光圈处。


样张1与样张2是两张远景照片。分别拍摄于f/2.8与f/8。在样张1中,你可以看见一些因通光量不一致而产生的暗角。通过收光圈能够减轻这个现象。暗角在f/5.6至f/8处消失。放大照片,你会发现从中心到四周大约有70%的画面是非常锐利的,样张1与样张2没有什么不同。区别在于样张的边缘对比度较低,这似乎是炫光引起的,画面的最最边缘处较为模糊,应该是像散引起的。边缘的炫光在f/4到f/5.6消失,像散在f/8到f/11消失。这是这只镜头的弱点。好在这支镜头的畸变比较轻微。


样张3与样张4拍摄于夜晚,光圈分别设置为f/2.8和f/5.6。仔细看样张3,你会发现一些只在夜晚拍摄的照片中出现的白、蓝色耀斑。这就是为什么夜晚的风景与星空被称为“镜头测试图”。与样张1和样张2一样,这些耀斑可以通过收缩光圈至f/4来减少,f/5.6处几乎消失。样张4于f/5.6处拍摄,图像又好又锐,没有耀斑。

样张五 : Z 6 + FTZ w/ AI Nikkor 45mm f/2.8P;f/8,1/250s, ISO100,NXstudio后期
样张5是一排处于绽放期的樱花树,于f/8处拍摄。45mm焦段在近处与远处的渲染达到了一个完美的平衡点。在一个对于50mm焦段略显狭窄的场景中,你会发现这只镜头更有广角feel。但是,这只镜头的景深比广角镜头小一些,当拍摄需要大景深的场景时,我建议将光圈收缩到f/11。

样张6是一张垂樱树。我通过缩短物体与镜头之间的距离来实现远射效果,让背景如奶油般化开。这张照片于f/4拍摄。一般来说,用长焦镜头拍摄时,光圈要全开。这只镜头光圈全开时的焦外光斑(“ring-shaped blur”,直译有点怪怪的,故替换成“焦外光斑”,有知道咋翻译的大哥帮忙纠正一下)边缘较亮。收缩一档光圈可以使边缘的亮度与周围一致,让焦外变得更加柔美。

样张七 : Z 6 + FTZ w/ AI Nikkor 45mm f/2.8P;f/5.6,1/25s, ISO720,NXstudio后期
样张7是一瓶插花,拍的时候靠的比较近。摄于F/5.6。很多饼干头被设计成轻薄的形状,镜组伸长量尽可能设计地小。这只镜头鹤立鸡群,最近对焦距离仅45cm,不向轻薄妥协。在最近对焦距离拍摄时,镜头渲染性能会轻微下降。这只镜头不失为一个桌面摄影的好选择。

样张八 : Z 6 + FTZ w/ AI Nikkor 45mm f/2.8P;f/2.8,2.5s, ISO400,NXstudio后期
样张8是一张夜景图,拍摄于最近对焦距离,光圈全开。如同在样张6解释过的一样,焦外光斑边缘较亮,但在类似于这种背景拥有模糊的光源中,这种光斑会令人印象深刻。光斑边缘不够亮,不能被认为是“泡泡焦外”,而且由于焦距短,要想在光圈不变的的同时减小景深,只能通过接近主体来实现。然而,这是我希望用户能够充分利用的一个功能。

5.镜头の超急速停产传说
AI Nikkor 45mm f/2.8P于2001发布,与FM3A的发布时间相近,却因数码相机的野蛮发展态势,与FM3A一同停产。FM3A因为难以通过欧盟的RoHS 1(Restriction of Hazardous Substances Directive,一个环保法案)法案而停产。这只镜头的销售周期相对焦段,最主要的原因还是因为其高昂的售价——高达50000日元(根据2001年日元兑换人民币的汇率,售价约等于7320人民币,根据通货膨胀粗略换算到2021年的人民币,这个售价可不低)。作为设计师,我对此感到失落。
在本文中,我把这只镜头装在Z6上来拍摄样片。我很确定这个镜头在搭配像是FM FE DF这样轻巧的单反相机使用时也会拥有很好的拍摄体验。
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