蔡司Hologon镜头传奇：至简、至繁

蔡司Hologon 至简，至繁

Hologon镜头以极广角和最高级的畸变纠正闻名，其精简和紧凑的程度，让人觉得似乎连今日的光学技术都难以达到。

然而，Hologon使这一切成为可能，天才的格拉策尔提出新一代极广角对称结构的设想。结构看上去非常简单，但是制造却异常复杂和困难，以当时的眼光来看，生产出体积小巧但是镜头边缘曲率小的镜头几乎是不可能的。在这种情况下，两个不同类型的Hologon项目相继启动，其中之一后来成为了另一种结构合乎逻辑的革新和发展。

一切始于1966年，埃哈尔·格拉策尔和汉斯·舒尔茨获得了德国专利局第1241637号专利。紧接着，他们又于1967年9月21日申请了美国专利。关于极广角镜头的计算和设计，取决于三片分开的镜片，以f/8的光圈值与110度视角为特色，其代表就是在24×36mm画幅上的15mm镜头。

格拉策尔巧妙的设计包括两片几乎半球形的前后镜片（前组镜片要大一些），中间以一个球形镜片相连，与前后镜片接触得非常紧密。 结果这样一来没有足够空间留给光圈控制结构，作为亮度和焦距及畸变控制的折衷选择，Hologon结构直接使用了f/8的固定光圈。这个看似简单无比的结构，最终却证明是留给制镜工人的恶魔陷阱。工人们被要求在坚硬的高折射玻璃上研磨出细小的镜片形状和达到物理极限的镜片曲率，结果就是造成了大量的废品和工人们的抱怨。因此，目标设想把Hologon 15mm f/8装在蔡司伊康生产的特殊的固定卡口照相机上（这种相机通常用于科学用途）并使用一个内置水平泡的外部取景器，设置对焦于超焦距位置（常规允许弥散圆0.03mm）使得可用景深从0.5m延伸至无穷远。

Hologon作为完美的结构，高度纠正了镜头光学结构慧差、球形象差、象散、色散、场曲等，更不用说完全为零的畸变。然而，作为对称结构的特点，暗角完全是Lambert法则的演绎。作为最迫切需要解决的问题就是纠正边缘失光。Contarex Hologon使用了特殊设计的中灰镜，减少了镜头中心部分2档曝光，从而完美平衡了整个象场内的光线均匀程度。中灰镜有两个接脚，一个接在镜头上，另一个接在滤镜卡口上。这个中灰镜本身就是一件精巧的艺术品: 一般人们认为降低进光的效果主要是在镜片玻璃上的一种阻滞材料所带来的，但如果把Hologon的中灰镜从滤镜卡口上挪开的话，你会发现实际上是两片精巧的凸透镜玻璃，这种结构决定了降低进光量的效果（这种结构也适用于Leica M版本）。

Contarex Hologon取得了成功，尤其是在新式广告摄影用户群体中——除了没有测光、对焦和必须用一个枪型手柄和快门线。1969到1975年之间，它在制作了很小一批之后就不再生产了，大约只有2000个。与此同时，徕茨·威茨勒公司对于这些紧凑得可以放进口袋的超广角镜头非常感兴趣。于是他们向蔡斯要求订做一批特殊的、带对焦环但并不与测距仪耦合的Hologon镜头供徕卡M口使用。蔡斯同意了他们的要求，挑选了一批Hologon 15mm镜头装上特殊的外部框架结构，并涂上黑漆。

蔡司一共生产了6个原型Hologon 15mm f/8镜头：2个蔡司伊康Hologon（编号2584452-2584453），4个徕卡M口（编号No.2592205-2593021），原型镜头号码分别被设置为10、41、75、10、48和16。

蔡司生产的2000只Hologon镜头，可以粗略分为以下三个批次：

a.1969年生产了500只（编号No.4814293-4814792）

b.1970年生产了500只（编号No.4851137-4851636）

c.1971年生产了1000只（编号No.5098518-5099517）

根据徕卡的生产记录，M口的Hologon镜头正式生产了500个（编号5745846-5736345）。然而，考虑到M口的Hologon镜头（下文用Hologon–M代替）极其稀少的数量，目前坊间流传两种不同说法：

a.500个Hologon-M的计划已经进入生产议程，但是并未被真正完成；

b.500个Hologon-M已经生产完毕，但是由于某些原因，只销售出去其中一部分。

通常认为，Hologon–M的存世量大约在150-350个之间，这个说法得到了历史销售情况记录的支持。镜头的编号，是获悉Hologon–M真实情况的一个有效途径。从最晚期的编号看，从No.5745846开始，Hologon 15mm f/8镜头对焦距离从20厘米到无限远，并配置一个与Contarex Hologon结构完全一样的外部取景器，装在机身顶部的热靴上。从徕卡M5的早期销售宣传册的图片上，大家可以观察到徕卡编号的错误，上面的镜头编号25xxxxx赫然在列。这个编号应该是蔡司Hologon原型镜头，属于特别用于镜头原型制造的编号里面。实际上当时蔡司实际生产的编号已经是是57xxxxx了。

1970年4月13日，埃哈尔·格拉策尔以自己的名义，与海因茨·迪特尔·舒尔茨、汉斯·李·舒尔茨共同提出了一个新的计划来重新改进Hologon。保持最大光圈f/8，一个120度视角版本、一个110度视角版本及一个经典的90度视角版本。彼此通过不同折射率的光学玻璃来改变光学性能，而并非采取不同镜面曲率半径的方式来达到目的。

格拉策尔的Hologon设计稿第二稿明确显示了蔡司Hologon的三种不同版本：120度视角、110度视角（与量产版相同）及90度视角。三个版本的不同之处在于使用的光学玻璃的折射率所带来的象场视角的渐次提升。同时，前后组镜片大部分暴露在外以及精简的内部镜片设计起到了降低色散的效果。

下图显示了Hologon三枚镜片的奇特结构，尤其值得注意的是中心镜片的膈膜瓣结构起到了控制通光量的效果。当然，它也极其难以制造，研磨过程中造成了比例相当可观的废品。

在文森特·加伯先生的合作下，笔者根据格拉策尔博士所未能实现的计划，还原出了Hologon三种原型镜头的准确规格和参数。

第一种设计是90度视角的Hologon 21mm f/8。这种经典光学结构对于超广角旁轴相机而言可以提供优异的光学素质。

第二种设计是110度视角的Hologon 15mm f/5.6，与量产版具有相同的焦距和象场视角，通光量达到了f/5.6。通过寻求更大的通光量，使得在使用中灰镜时有更多的光线富余（f/11而不是f16）。

第三种设计是120度视角的Hologon 12.5mm f/8，这个规格是格拉策尔所极力追求的，但是最后折衷成了110度视角——也许这是为了降低镜头边缘失光的程度以及避免使用超过两档的中灰镜。这个规格是三种设计里最特别的。

Hologon镜头方案设计中，15mm f/5.6版本无疑更吸引人，因为它在加装了中灰镜之后依然提供了f/11的进光量，对于手持拍摄更有利。另人好奇的是，重要的90度视角版本的Hologon所采用的玻璃并不存在于肖特玻璃目录中.

不幸的是，蔡司伊康斯图加特公司（蔡司相机制造部门）当时正处于长期的负债亏空之中，蔡司总公司急欲脱手这个烫手山芋，如此一来，Hologon镜头生产难以为继。至于改进型Hologon镜头的研发项目仍然停留在蓝图阶段，90度和120度镜头成品遥遥无期。但是，当时Hologon 110mm f/8 110度视角原型镜头已经横空出世，并引出了一系列问题：这个装有Compound气动快门的镜头与经典Hologon结构并不相同，中心部分过长，与人们熟知的Hologon镜头结构比例完全不同。不仅仅是外表，镜头前后组镜片的曲率与传统结构也并不对应。我们都知道，Hologon 110mm f/8镜头是为13×18cm（欧版5×7规格）相机设计的，但是从当时研制镜头的文献解读结果来看，Hologon这个名号被用于基于90度视角的Super-Angulon结构镜头的改进型号上面。用于林好夫13×18cm规格的Hologon 110mm f/8 110度视角镜头于1966年成功试制了2支原型镜头以用于实验目的。其中之一，镜头编号 No.2583337如下图所示。

从零星的镜头数据来看，基于4组5片设计的90度视角Hologon 110mm镜头确认了一些3个镜头（指Hologon 110mm 90度、110度、120度镜头）所具有的共同倾向：镜间中心快门的引入使得新月型透镜凸出镜头框，其目的是为了不采用中灰滤镜，除非（这主要是基于假设）中灰镜已经装在快门上面。

Hologon 110mm f/8 110度镜头当前（2006年11月）售价是30000欧元。另人好奇的是后中央快门的安置，因为正统的Hologon结构无法提在轴心方向安置任何快快门。此外，从外形来看，此镜头中央管状结构似乎太狭窄了以至于不符合镜片比例。

（左为110度版本，右为90度版本）

此两者具有相同的镜头名称，但光学结构却不属于同一类型。笔者猜测110度Hologon 110mm可能受到了110度Hologon 15mm和90度Hologon 110mm（类SuperAngulon结构）的共同启发。

最后，应该提一下日本京瓷推出了具有前瞻性的Contax G系统。京瓷要求蔡司再次推出Hologon镜头，作为对商业竞争对手徕卡M的有力回应（如大家所知，徕卡M系统已经有Hologon镜头）。

由于制作工序的繁复导致的高成本，以及镜片后组距离焦平面仅4.5mm，而Contax G1的电子快门（与徕卡的布帘快门不同）没有预留足够的空间，复活原来的15mm的Hologon镜头已经不可能。蔡司不得不重新设计了Hologon镜头把焦距定位于16mm，并且把结构复杂的单片镜片分成两片镜片分别制作，目的是为了简化制造工序。

笔者对比过Hologon 15mm f/8和Hologon 16mm f/8的结构，后者的前两片镜片分别分成了两片玻璃的粘合，目的是降低工序的复杂程度并且在提供更多光学校正的调整余量。从这张图上我们可以很清楚的看出Hologon 16mm的在结构上的变化。

Hologon G 16mm镜头延续了Hologon 15mm的光学表现，但是在拍摄中保持水平需要格外的小心，水平泡内置于取景器中并且只有在气泡明显偏离水平状态时才能看清楚偏离。不过，小心别把你的手指拍进去！

Hologon G 16m f/8镜头如它的前辈一样，装上中灰镜进光量变成了f/16。在1994到1997年间一共制造了7587枚，编号从No.7491024到8122420，在Contax G卡口的镜头中这是个很普通的销售成绩。