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上古十大神兵——Pentax prototype lens!

天魔王 PENTAX和LEICA笔记 2020-01-19


自己挖的坑,最终还是要自己来填,因事务繁杂,4个月未更新,但我深知堂堂男子汉怎么能做太监,吓得我赶紧抱起键盘码码字。谨祝各位摄友中秋快乐!


20世纪70年代,是宾得历史上最辉煌的时代,Pentax相机不仅统治了整个135系统,在镜头的研发和销量上也是绝对的霸主,NCS用户不服来和魔王辩。那是一个美好的年代,不仅是因为Pentax与Carl Zeiss共度蜜月期,更是因为那个年代,在社长松本三郎和松本澈父子的带领下涌现出如高桥泰夫、杉山孝浩、小川良太等等这一批世界顶级的光学设计师。他们锻造了整个百家争鸣的辉煌时代,点燃了制镜工业冶炼的熊熊炉火,也是光学史神话和传说时代的最后的光芒。

正是在那个时代,光学巨擎Asahi Pentax有着诸多未量产的神话,魔王时长思考,如果当年这些神兵利器量产,也许Pentax这延绵近百载的壮丽将更加矞矞皇皇。本期,魔王将介绍未量产的十大神器。


一、十大上古神器之首:东皇钟——SMC PENTAX-M 1:1.4 35mm

       东皇钟奶十大神器力量之首,足以毁灭天地,吞噬诸天。若选择一个焦段能达到如此威力和全能之实力,必为35mm焦段。

       众所周知,Asahi在上个世纪70年代设计了很多镜头原型,这些原型镜头并没有量产,比如非常出名的20mm 1.4和稍晚些时候的300mm 2.0,其中有一只镜头已经几乎到了要投产的地步,但是最终只有5只工程镜出现,而且在1980年被出售,这就是著名的SMC Pentax-M 35mm f/1,4。


(宾得官方唯一的SMC-Pentax-M 35mm f/1,4图片)

       这只镜头是由Asahi最具里程碑式的著名设计师高桥泰夫设计,高桥先生最富盛名的设计集中在K系前后的各种牛逼镜头和先河式创举。M35 1.4这个天才的设计是高桥先生在东京于1976年9月2日完成并申请专利,然而这只镜头在4年后才公开工程镜,这也表明这只神镜当时多少都受到商业竞争的考虑和决策。

       SMC Pentax-M 35mm f/1,4采用的10枚8组的浮动设计,镜重420g,镜长64.5mm,直径67.5mm,采用58mm尺寸滤镜,最近对焦距离0.4m。这个尺寸在那个时代的Pentax,可谓巨大,和我们熟知的牛镜宾得星巴舞A*85 1.4体积上非常登对。

       这10枚8组的结构,并没有使用任何特殊镜片或者高级玻璃,它最为特殊的玻璃也不过有两枚折射率为1.8的高折玻璃,此外还有两枚阿贝系数高达64.1的低色散玻璃。

       M系镜头象征着小型化和紧凑,高桥泰夫先生也一直在极力为了能够顺利实现量产而协调各种像差之间的平衡,(以下内容如果看不懂魔王在BB啥可以直接跳过)但是高折玻璃的运用必须严格将曲率半径控制在0.13m-0.23m之间,如果曲率半径超过0.23m将会出现比较大的球面像差;反之,曲率半径如果低于0.13m的话,那么就会出现球面像差矫正过度,就需要第四枚镜片实现超过1.25m的曲率半径,那么就不得不需要极高的光学制造公差以及更高折射率的玻璃来校正像差的劣化,这个时候就需要扩大第三枚和第四枚镜片之间的距离。如此,带来的结果就尴尬了,镜头体积会突然增大,这严重违背镜头设计小型化的思路。


       尽管有F1.4的高亮度,高桥泰夫先生也不得不牺牲掉较大的镜片距离,而获得紧凑的小型镜头。魔王并不能完全同意宾得按照传统的思路来对待这只镜头。事实上,尤其是像魔王这样的35控来讲,有多少人在购买35/1.4这样的高性能镜头规格会为几厘米甚至几毫米的体积而放弃大光圈呢?有多少?!

不过话说回来,高桥先生的这个设计仍然是一个成熟的设计方案,如果Asahi像其他厂家一样投入量产,那将无疑大大的满足至今还在苦苦YY的宾粉,Pentax也就不会被不光彩的成为“经典的黑洞”。然而现实是,在宾得明确的镜头设计理念下,这只镜头已经失去了量产的机会,1980年公开销售了5只工程样镜,这只口径非常牛逼的小广角,就被从市场和产品目录中删除,并停止量产的计划。/(ㄒoㄒ)/~~


(两枚高折玻璃在肖特玻璃库的牌号为SF6和LASF43,小原的玻璃库牌号为PBH6和S-LAH53)


二、十大上古神器之二:轩辕剑——SMC PENTAX 1:1.4 20mm

       “轩辕帝采首山之铜铸剑,以天文古字题铭其上。帝崩葬乔山,五百年後,山崩,室空,惟剑在焉。”,此剑前无古人,后无来者。如此光芒举世之神物必为视角包罗万象,光圈绝代明亮之神器,故非SMC Pentax-M 20mm f/1.4此物莫属。

       SMC Pentax-M 20mm f/1.4也是宾得传说中的超级神镜,为了展示宾得的光学实力,这只超级明亮的超广角在1976年photokina上展出,直到现在,也没有出现任何能与之竞争的光学设计,甚至到现在也都无法实现量产。

       


 

Pentax在现实中已经向世界展示了这个没量产的镜头,最终的设计也准备作为经典的K系列相机的最后一枚镜头出现。回顾当年的摄影史年鉴,Asahi人希望设计一款可以用于室内光线的新闻镜头。不幸的是,这个大胆的建议并没有商业化,这个迷人的大眼睛系列并没有再次被提起,迄今为止,有类似特点的镜头设计也都一直蒙上了一层神秘的面纱,始终没有揭开。经过很长时间的反复查找资料,魔王终于找到这个大光圈怪物的原始设计,设计署名杉山孝浩博士,他是旭光学的20mm专家,他也是宾得另一个值得夸奖的SMC Pentax-M 20mm f/4之父。

在这里给大家一个M20 1.4镜头的视频,视频中的人把玩着这只巨大的工程镜。https://www.youtube.com/watch?v=bM4vxbRQ6LA(视频需要翻墙)



M20mm f/1.4的设计是11片10组结构,实际上其中有一枚是牌号为BK-7的平面玻璃滤镜,这说明在镜身内置一枚滤镜。但设计中最后一个实施例有一个设计模式,是在前镜能够很方便的添加77mm尺寸的滤镜。这样的方案也许是在设计之初设计师担心前镜组无法安装滤镜,所以在设计中加入了内置滤镜的方案。后来在镜头机械设计完成之后,他们发现外置滤镜也是可行的,但是内置滤镜的设计方案已经是光学设计优化的一部分了,所以内置滤镜的方案被保留了下来(当然,这仅仅是魔王个人的猜测而已)

坊间一直传言M20mm f/1.4有用到一枚非球面镜,但是必须否认的是,M20 1.4这枚镜头是完全使用球面镜设计。这里有一个很有趣的细节,因为Asahi刚刚和蔡司合作设计有非球面镜的Zeiss-Takumar Distagon 15mm f/3,5镜头,他们合作设计了两个版本(Erhard Glatzel设计),但是蔡司拒绝两家用同一种设计,所以宾得决定自己生产自己的球面版本镜头。

M20mm f/1,4采用了自动光圈设计,最近对焦距离0.25mm,重量445克,外形尺寸80X65mm,但是工程镜头这样的尺寸完全不符合宾得当时的设计理念。在设计的时候,杉山孝浩博士面临这个无法绕开的问题。这个问题在次年(1976年),同样也困扰着杉山博士著名的同僚高桥泰夫(参见前面SMC Pentax-M 35mm  f/1,4内容)。这个问题在于,他们无法在不延长镜头长度和保证小口径的限制下,利用大尺寸的玻璃来矫正球面相差,他们要优先考虑Asahi的镜头设计理念。杉山孝浩博士在许多光学变量中反复计算,寻找妥协方案,他发现反远望设计的后镜需要有较大的空间,不仅能将镜片的尺寸缩小,而且还能获得良好的横向色差校正,这种普遍的广角设计方案能够很好的处理球面相差。更加令人惊讶的发现是,利用反远望设计这样规格很极端的镜头时并不需要用到非球面镜,也不需要专门用到特殊低色散玻璃和高折射玻璃。


我们在M20mm f/1.4的设计中能找到最特殊的玻璃都能在常用的玻璃库目录中找到,比如肖特LA-F3(ND = 1.71700   VD = 47.9),LA-F34(ND = 1.77250 - VD = 49.7),SF-6(ND = 1.80518   VD = 25.4)和SF-57(ND = 1.84666 - VD = 23.9);其实,这和同时期非常辉煌的奥巴OM系列一样,并没有为了达到小巧体积和高素质而使用昂贵的特殊玻璃,当然这肯定对设计师是一个考验。

杉山孝浩博士在1975年4月4日完成了设计并申请登记专利,其中包含了7个不同的设计原型,后来其中一种设计原型被试制成工程镜头,工程镜和原型设计在不同波长的光所产生的色差修正上略有不同。



在7个光学设计实施例中,都稍稍与工程镜有些差异;从图表中可以看到焦点移动到不同的空间频率,4号和5号实施例是几乎看不到色差存在,但是球面相差、色散和畸变都非常高。当然,无可非议,这也许就是一定程度上导致他们最终放弃量产的原因吧。这些图和SMC Pentax-M 35mm f/1,4非常类似,依据实验室的设计准则,小型化和紧凑性是最大的障碍。

唯一可以与其比拟的设计是尼康佐藤圣夫博士在2001年10月申请的专利AF20mm 1.4。26年之后的材料和技术比杉山孝浩博士当年有了巨大的进步,比如高射折玻璃,低色散玻璃以及利用三枚以上的非球面镜,甚至还包括树脂复合镜组,机械研磨的非球面镜等等。也有更加丰富的设计经验来修正相差。


(尼康2002年,AF20mm F1.4)


如此迷人的SMC Pentax-M 20mm f/1,4并没有量产,这对于宾得粉丝和弱光摄影者来说是一件非常遗憾的事情,但是我觉得Asahi的管理层做出这样困难的决定是正确的:当时的技术并不能达到保证各种光学素质都在一个修正的非常高的水平,而且制作工艺也不能保证较大的产量,那么价格必然是难以接受的,这也不符合Pentax的商业目标。同时代的佳能FD 24mm f/1,4 SSC Aspherical他有非常好的规格,但是镜头有非常昂贵的非球面镜。Asahi的镜头有更极端的焦距,对于技术、人力和资金的投入都是更大的,在宾得的产品目录中有更多值得投入的镜头。也许是宾得完美主义者极致的追求,一定要保证无懈可击的光学素质这样才符合pentax的品牌形象。


三、十大上古神器之三:盘古斧——SMC PENTAX 1:2/300mm

 “传说天地混沌之初,Asahi由睡梦醒来,见天地晦黯,遂拿一巨大之镜头劈开天与地,自此才有我们摄影世界、宇宙。此镜拥有分天开地、穿梭太虚之力,威力不下轩辕剑”如此庞然大物,必为旷世规格之神器,宾得K300/2一出,谁与争锋!

SMC PENTAX 1:2.0 300mm,此镜为Pentax规格最为彪悍的镜头,曾经于1976年Photokina上展出过,但最后因制造成本太过高昂,Asahi叫停了这只镜头。

因为魔王未能找到这支镜头当年的专利,所以对于该镜所知甚少,仅能知道它150mm尺寸的巨型滤镜口径和4500g的超重体积,更多的已无从得知。
(魔王所能找到唯一一张SMC PENTAX 1:2.0 300mm的照片)




四、十大上古神器之四、五:炼妖壶——SMC PENTAX 1:2.0 18mm 和          昊天塔——SMC PENTAX 1:2.0 20mm

炼妖壶,古称九黎壶,能炼化万物。昊天塔,原为天界重宝,能降一切妖魔邪道。此二物包罗万物,能容纳视角所容纳不下之范围,能窥探人眼窥察不到之暗部,此二物必为大光圈之广视野神器。

宾得M20 1.4 ,M35 1.4 和K300 2.0一直是宾得三个经典的未量产镜头,在这里,还有两只鲜为人知的未量产的大光圈原型镜头设计,这两个镜头都是宾得非常著名的星巴舞A*85 1.4之父小川良太博士在1974年8月设计的超级明亮的广角镜头。

同一专利中的这两只镜头都有着F2.0的亮度,分别有94.6°和100.8°的广阔视角,如果他们量产,将会是SMC-Pentax 20mm f/2和SMC-Pentax 18mm f/2。20mm F2.0这样的规格势必是相当受欢迎的,宾得前后量产的20mm镜头一共有7只。但是小川良太博士缩小光圈的20mm版本在设计出现和公开之后因为M20mm 1.4这样吊炸天的规格并没有成功引起重视。反倒是18mm 2.0这样爆炸性的规格引起了轰动,这个规格的设计仿佛是只存在于历史传奇中。它能够很轻易的表现夜间绽放的烟花和表演,也可以很轻易的表现宏达的建筑外部和低照度的建筑内部场景。


因M20mm 1.4生产计划被取消,这两只镜头的生产和销售也随之被取消,原因与M20mm 1.4如出一辙。

通过共同的专利设计文档我们可以看到,这两只镜头用非常简单的结构设计出让光学校正十分令人满意的镜头,而且并没有使用相当昂贵的特殊玻璃,巨大的第一枚镜片对于滤镜的适配依然十分方便,后组的设计也没有刻意的扩大镜片。这说明,Asahi Kogaku具有非常强悍的光学设计能力,能够设计出规格非常彪悍的镜头。

在这个镜头设计专利文档中,我们发现了两个极端:20mm 1.4的10组11枚的设计中有6枚高折射玻璃,剩余的5枚全都是低色散玻璃!然而宾得K系和M系镜头的设计趋势是小型化和紧凑化,这种设计理念给镜头设计带来了非常大的困难,陷入了一M20mm 1.4和M35mm 1.4相同的尴尬局面。


(桶形畸变在接近5%的范围,这样的畸变也仅是保证拍摄出清晰的建筑物。但是,不要对这两只镜头有过分的期望,毕竟这是两只为低光环境设计的镜头,而并不是为建设摄影师设计的。)

在1974年,小川良太博士的20mm 2.0和18mm 2.0的设计原稿实现的可能性并不大,这两个设计有一个非常明显的特点:在原型设计上,特种性能玻璃的运用,尤其是因为设计中有校正边缘像散控制的两枚玻璃在时是很难在玻璃库找到对标玻璃的,而且这两枚玻璃的生产难度也非常大。以及一枚巨大的前镜(这和徕卡1975年的Elmarit-R 19mm f/2.8的外观非常类似)对当年生产工艺的要求十分严格。

       在这种情况下,小川良太博士在18mm 2.0的巨大前镜使用了vD=70.1的低色散玻璃(肖特玻璃牌号为型号为N-FK5,小原玻璃牌号为S-FSL5),然而在当时并没有这样的玻璃,直到了现代,才出现阿贝系数超过80的玻璃。三枚高折射玻璃的运用与低色散玻璃形成互补的设计模式,也许就是为什么无法优先考虑小型化的原因吧。


五、十大上古神器之六:伏羲琴——SMC PENTAX 1:2.8 35-70mm

       同样的一只魔王没有找到专利资料的镜头,只能给大家贴个图,7枚7组的设计,58mm滤镜尺寸,身长76mm,直径69mm,体重480g,最近对焦距离1米。



六、十大上古神器之七:神农鼎——SMC PENTAX-M FLEXI 1:2.8 35mm和SMC PENTAX-M FLEXI 1:3.5 75mm

       这两只镜头为微变焦镜头,M35 2.8 FLEXI为32-39mm范围(有的说法为33-39mm),M75 3.5准确变焦范围尚未知。这两个镜头于1978年Photokina上展出,1979年与M120/2.8,M35-70/2.8-3.5,K2000/13.5共同发行,但并没能投入量产,设计师为小川良太博士(悲催的小川良太先生)。

       FLEXI为全新的镜头类型,目的旨在为使用带来所谓的“灵活”,通过在小范围焦距之间微调焦距来调整可变成像范围。这种设计在变焦镜头设计尚不够非常成熟的时代能够保证接近定焦的素质。



M35 2.8 FLEXI镜重230g,身长45mm,直径63mm,采用49mm的滤镜,最近对焦距离0.5m,8枚8组结构。


七、十大上古神器之八:崆峒印——SMC PENTAX 1:2.8 35-70mm AUTOFOCUS

SMC PENTAX 1:2.8 35-70mm AUTOFOCUS,此镜很多人会认错。几乎魔王身边的朋友全部认错为M系量产版镜头(SMC PENTAX AF ZOOM 35-70 F2.8)。该版本与1974年设计完成,发布于1976年,比很多人所谓的镜头驱动对焦鼻祖,量产版AF ZOOM 35-70 2.8整整早了5年。

(SMC PENTAX 1:2.8 35-70mm AUTOFOCUS工程镜版:1976年)


(量产版SMC PENTAX AF ZOOM 35-70 F2.8:1981年)

      

       SMC PENTAX 1:2.8 35-70mm AUTOFOCUS此镜魔王尚未找到匹配专利,7枚7组结构,猜测与量产版AF ZOOM镜结构一致,亦推测与“伏羲琴”SMC PENTAX 1:2.8 35-70mm结构一致。 镜长94mm,直径84mm,采用58mm滤镜系统,最近对焦距离1m。因镜头对焦驱动模组过大,故镜重无准确数字。

       此镜为货真价值宾得镜头驱动自动对焦镜头的鼻祖!


八、十大上古神器之九:昆仑镜——SMC PENTAX BIRDS-EYE 1:2.8 8.4mm

SMC PENTAX BIRDS-EYE 1:2.8 8.4mm,此镜顾名思义,鸟瞰镜,视角为180度,魔王不负责任推测为航空航天或翻拍等使用。看到此规格,很多人首先应该会问此镜是否不是全幅镜吧,然而这支镜头从专利文献上看是货真价值的35mm镜头!

此镜首次出现在1982年的Photokina上,1983年申请登记专利,设计师为立原悟。


此镜为10枚7组设计,从专利上看可谓堆料猛如虎,8枚高折镜片(实施例1中8枚折射率均超过1.8),另外两枚为低色散镜片(阿贝系数超过60)。因此镜为鸟瞰镜,故无对焦环,对!没有对焦环!意味着此镜无需对焦。



九、十大上古神器之十:女娲石——Takumar-DA 40 2.8 AL LIMITED


       稍不注意,不知道的摄友还以为此镜为DA40 2.8 LIMITED,但在仔细看,特么怎么DA前面还有Takumar字样,几个意思?这是什么镜头?

这支镜头与DA40LE镜结构一毛一样,甚至连三围数据也丝毫不差,问世时间比DA40 2.8LE晚了2年,此镜为DA40LE的纪念款。

2007年6月1日,宾得开放了新宿的“宾得广场”,同时公开了一个概念模型“AP 50th Anniv”,用来纪念胶片单反相机“Asahi Pentax(简称AP)”发售50周年,这款相机以K10D机身为模型蓝本。这款相机所配镜头即为标记“SMC TAKUMAR-DA”字样的40 2.8 Limited镜头,镜头编号为0000001。

(1957年 Asahi Pentax)

“AP 50th Anniv”设计上最大的特点就是把军舰部的形状做成与“Asahi Pentax”一样的三角锥形,取消了内置闪光灯。

      Takumar-DA 40 2.8  LIMITED此镜与之前的九大神器不同的是,此前九支未能量产多为设计不符合当时策略或玻璃用料无法量产,此镜却为官方明确概念产品,无量产化计划。




       俱往矣,记录也有作古时,何况40年前的镜头设计。此时是能盼望理光诸君能够实现大志,协力共进,设计出更加令人振奋的镜头。潮田健一郎先生,魔王知道您一直潜伏在公众号的观众之中,也非常希望您能够向赤羽昇社长建言献策,听到我们作为多年老粉丝的心声(魔王作为35控,跪求一只DFA35 1.4,你们看见了么,我都跪下了)!

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