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天塞镜头

天塞镜头典型光学结构图 原图链接

中文名: 天塞镜头 外文名: Tessar 隶 属: 非对称式正光镜头 结 构: 四片三组式

天塞镜头是非对称式正光镜头的一种重要品种。最早为蔡司厂的保罗·儒道夫于1902年根据他自己设计的四片四组式乌那镜头（Unar）改制而成，（不是改自库克三片式镜头）。天塞镜头的基本结构为四片三组式，前组为重钡冕石单凸透镜，中组为燧石单凹透镜，后组为一燧石凹透镜和一钡冕石凸透镜贴合在一起而成的胶合双镜组。光圈安放在后组透镜之前。天塞镜头对球面相差、色差、像散有良好的校正，是最常见的中档次镜头

起源

天塞镜头（Tessar）是非对称式正光镜头的一种重要品种。最早为蔡司公司的保罗·鲁道夫于1902年根据他自己设计的四片四组式乌那镜头（Unar）改制而成，（不是改自库克三片式镜头）。天塞镜头的基本结构为四片三组式，前组为重钡冕石单凸透镜，中组为燧石单凹透镜，后组为一燧石凹透镜和一钡冕石凸透镜贴合在一起而成的胶合双镜组。光圈安放在后透镜组之前。

天塞镜头对球面相差、色差、像散有良好的校正，是最常见的中档次镜头。常见的一种说法，认为天塞镜头是根据1893年英国库克父子公司丹尼斯·泰洛设计的库克三片式镜头，将其后镜片变为胶合双镜组而成，并非事实。1890年，保罗·鲁道夫设计四片二组蔡司正光镜（ZeissAnastigmat），其中前后二组都是胶合双镜组。1899年儒道夫发现有时候将胶合双镜组分开效果更好，于是将四片二组蔡司正光镜拆成四片四组蔡司乌那镜头（Unar）。1902年鲁道夫发现将乌那镜头的后面二镜片变回胶合双镜组，效果比乌那镜头更好，取名Tessar，来自希腊文τ?σσερα的“四”字。保罗·鲁道夫设计的天塞镜头，最初只有f/6.3。1930年蔡司公司光学设计家恩斯特·万德斯莱布和威利·墨尔特利用含稀土元素镧的光学玻璃制出f/3.5和f/2.8的天塞镜头。

历史

2002年是有“相机的鹰眼”之称的卡尔·蔡司—天塞（Tessar）镜头获得专利100周年。在“天塞”镜头100年的发展历程中，它以成像质量高、结构简单而风行世界，除了卡尔·蔡司公司本身生产了为数众多的“天塞”型及其衍生型设计的镜头，还授权其它一些照相机生产企业根据其专利许可证生产了无法计数的“天塞”型镜头，至于未经其授权就直接研制和生产“天塞”型镜头的厂家和产品就更加难以计算了。为此，德国蔡司公司为“天塞”镜头举办了一系列百年诞辰纪念活动。

我们今天所知道的“天塞”，指的是一种光学摄影镜头的结构形式，这种结构的摄影镜头最早出现于百年以前。1902年，保罗·鲁道夫博士（1858-1935）在蔡司公司的支持下，与另一位光学设计师E·万德斯莱布合作，通过精确的科学计算设计出天塞镜头，并以在光学成像质量极佳的情况下以体积小、重量轻的形象独领风骚100年。

天塞的名字含有“快速”的意思，不过追根溯源，它来自希腊语单词“tessares”，意为“4”。与此前完全靠设计者经验进行镜头设计不同，天塞镜头是20世纪初光学技术以及计算科学进步的结晶——它是复杂的科学计算的成果。它的光学结构相对简单，典型的天塞镜头中设计有4个镜片，并将其分做3组。由于它的解像力高、反差高、畸变很小，面市不久就压倒了此前林林总总的各种镜头，并获得了“相机的鹰眼”的美誉。实际上全球几乎所有的镜头制造商都仿制过这只镜头。不过，鲁道夫和他的继任者厄内斯特·王德瑟尔伯、威廉·沃尔特·穆特设计出了一系列天塞镜头的变种。恐怕它的设计师们也没有想到，100年后，作为一个庞大的光学结构体系，天塞型镜头已经广泛应用于专业摄影镜头、业余级摄影镜头、电影镜头、翻拍系统、航空成像等诸多领域中。由于卡尔·蔡司一直致力于为哈苏等著名品牌生产或定牌生产配套镜头，因此许多历史上知名的照片都有天塞镜头一份功劳。据欧洲一家著名的摄影杂志统计，“天塞”镜头是有史以来生产量最大的摄影镜头。此外，世界上很多照相机镜头生产厂家也根据卡尔·蔡司的专利许可生产天塞型镜头。而更多没有经过卡尔·蔡司许可径自仿造的例子就不胜枚举了。虽然在今天我们可以看到很多不同结构形式的照相机摄影镜头，但是这种简单而且实用的天塞镜头仍然为摄影镜头以及照相机的制造专家们所关注。回顾我国几十年来设计制造的照相机镜头产品，其中就有不少类似天塞结构的产品。即便将它们拿出来拍摄，仍会使得我们看到极其兴奋的结果。有光学专家告诉我，谁能够在镜头的设计中运用最简单的设计结构得到最优秀的影像效果，谁就是最高明的镜头设计师，保罗·鲁道夫博士应该就是这样的一个人。在“天塞”镜头诞辰百年之际，卡尔·蔡司公司的专家们说，他们无法确切统计出还在生产的镜头中有多少种天塞型镜头了，但可以肯定的是，即使在100年之后的今天，仍有新的天塞型摄影镜头及其变种在不断面世。除了天塞镜头之外，保罗·鲁道夫还是著名的“普兰纳”（Planar）镜头的设计者，这种大孔径的高级镜头出现在1896年。说到天塞镜头的诞生就不能不提及奥托·斯科特。他是被卡尔·蔡司从耶拿大学聘请来的合作伙伴、光学专家厄内斯特·卡尔·艾贝发现的一位光学玻璃专家，当时奥托·斯科特正在研究锂玻璃。1879年，奥托·斯科特加入卡尔·蔡司公司，1884年，三人在耶拿建立了一家光学玻璃工厂——耶拿·斯科特&戈诺森光学工厂，股份归3人所有。该厂总计生产了100多种不同类型的光学玻璃，并让“耶拿”成为顶级光学玻璃的代名词。正是在光学玻璃技术上的突破，才为鲁道夫和他的继任者们提供了自由驰骋的空间。

Tele-Tessar镜头是一位名叫威廉·沃尔特·穆特的人于1919年在卡尔·蔡司公司工作期间的发明，这是一种改进了的天塞镜头，象前不久美国国家航空航天局为其太空型哈苏相机增购的卡尔·蔡司350mm镜头就是这种结构。在其后的这几十年里，蔡司公司的天塞镜头已经发展成了一个系列，装配在各种最新型的照相机上。

天塞镜头有一个特点：可以只用前组镜片对焦，原因有二：首先，由于天塞镜头前组透镜的焦度大约是全镜头焦度的3倍，为了达到相同的对焦效果，前组透镜的移动距离只需要全镜头对焦所需的移动距离的1/9，其次，天塞镜头中前镜片与第二镜片之间的距离较大，因前镜移动造成此二镜片距离的变化，占较小百分比，应此对成像质量的影响不太大。

组对焦天塞镜头的优点是制造简单，只需在前组镜的铜圈上车出螺纹，使用时只需要转动前组镜就可以对焦。前组对焦天塞镜头由于构造简单，常用在中、低档的照相机上。前组对焦天塞镜头，由于对焦时镜片转动，因此不能使用偏光镜。

全组对焦天塞镜头

前组对焦天塞镜头有成本较低的优点，但是对球面相差的校正略有损失，最好的天塞镜头还是用全镜头一体对焦，但机械构造比较复杂。

可交换的天塞前加镜头组

1957年蔡司公司为其35毫米康泰单镜头反光照相机设计了一套可交换的前加天塞镜头（Pro-Tessar）组，一共2件：

85毫米 f/4 前加望远天塞镜35毫米 f/4 前加广角天塞镜

使用是将原来50毫米f/2.8天塞镜头的前镜片取下,换上前加望远天塞镜或前加广角天塞镜便可。 天塞镜头

从天塞镜头演变出来的镜头

将天塞镜头的前镜变成胶合双片组--五片三组嘿利雅（Heliar）镜头

将天塞镜头的前镜片、第二镜片变成胶合双片组--莱卡相机厂麦克斯·别雷克设计的六片三组135毫米f/2赫克托（Hektor）镜头。

著名镜头

●劳莱双镜头反光照相机（Rolleiflex TLR）的80毫米/f3.5天塞镜头●劳莱双镜头反光照相机的80毫米/f3.5席那(Xenar)镜头

天塞镜头

●劳莱35照相机（Leica）40毫米/f3.5天塞镜头

●莱卡相机50毫米f/3.5 4片3组爱尔马(Elmar)镜头。

●密诺斯MINOX 8x11毫米微型相机 15mm/f3.5康普兰(Complan)镜头

到目前为止,利用镧质光学玻璃和电子计算机设计,用于35毫米照相机上的天塞镜头,可以做到焦距35毫米 f/2.8，可称为四片三组式天塞镜头的极限。