什么叫老头呢？

    我们说的老头包括当代比较领先的设计，主要是白镜（全消光镜头/Anastigmat）到单膜年代镜头。当然，现代镜头也只是老头的改良版，很多原理和资料还是相通的，也能给我们带来不同的启示。
    很多朋友在找老头时，要找些完美无缺的，一点瑕疵都不能接受。想一想，玻璃上的几道轻痕对于整体镜片面积来说能占多少？也只是零点几个百分点？能有影响吗？除了价格以外不会太多！我用过一支比溜冰场冰面还要花的老头，看过照片的人都不会相信能拍出这么好的照片。另外，二战前的老头，玻璃中的气泡更是贵价玻璃的象征，要知道好的光学玻璃按重量来算比黄金还要贵！
    摄影光学代表性镜头设计发展图（至1930年代）

leica-ur/图：C P Goerz Berlin 240mm f/4.8 Brass Lens for larg format camera / Linhof - Sinar

序号        镜头名             设计师           年份           最大光圈           像场夹角
1.          Landscape         Wollaston        1812           11.0               25
2.          Achr. Lanscape    Chevalier        1821           11.0               25
3.          Globe Harrison    and Schnitzer    1862           17.0               45
4.          Concentric        Schroeder        1888           16.0               45
5.          Periscopic        Steinheil        1865           16.0               25
6.          Rapid Rectilinear Dallmeyer        1866           8.0                25
7.          Protar            Rudolph          1891           12.0               40
8.          Tessar Rudolph    and Wandersleb   1902           4.5                25
9.          Dagor             V. Hoegh         1892           8.0                35
10.         Double Protar     Rodolph          1895           6.3                35
11.         Celor             V. Hoegh         1898           4.5                24
12.         Plasmat           Rudolph          1920           4.5                32
13.         Hypergon          V. Hoegh         1900           30.0               70
14.         Planar            Rudolph          1895           4.0                25
15.         Omnar             Martin           1902           4.5                30
16.         Opic              Lee              1920           2.0                25
17.         Biotar            Merte            1927           1.4                14
18.         Xenon             Tronnier         1933           1.3                14
19.         Topogon           Richter          1933           6.3                45
20.         Cooke H.D.        Taylor           1895           4.5                25
21.         Speeic            Lee              1926           2.5                22
22.         Heliar            Harting          1902           4.5                25
23.         Bertele                            1923           2.0                14
24.         Ernostar          Bertele          1924           1.8                22
25.         Sonnar            Bertele          1934           1.5                24
    流通的定焦镜头设计从开始到现在包括特殊设计镜头如制版镜头，真正要归类只有4种设计：正光镜组(Anastigmat)设计/多为对称类设计、3片镜头、反长焦镜头（广角镜）、长焦镜头，其它的主流镜头都这几类的变种。其中长焦镜头、反长焦镜头设计要到二战前后才开始成熟。

    1）早期正光镜组设计中有代表性的摄影镜头设计

    4片2组：蔡斯 Protar（Series III,IIIa,IV,V, 但也有多款变种包括前2后3:Series I,II,IIa）；
    4片3组：蔡斯 Tessar；
    4片4组：Dialyte: CP Goerz Celor；
    6片2组：CP Goerz Dagor；
    6片4组：Hugo Meyer Plasmat；
    其中在正光镜组设计再分支出来有双高斯类镜头
    6片4组：蔡斯 Planar；

    4片2组的蔡斯 Protar原来是使用Anastigmat这个镜头名字，后来因为未经注册Anastigmat名字给其他厂家滥用后才改名为Protar。蔡斯曾经授权其他厂家生产Protar，这些厂包括：美国B&L，英国Ross，法国Krauss，奥地利Fritsch（老名字Prokesch），意大利Koristka, 瑞士Suter。直至1900年，蔡斯连同获授权厂家共生产超过10万支Anastigmat 镜头。

    6片2组的结构，也有正反玻璃不一的类同设计，其中有共同分享设计专利的福伦达Collinear和Steinheil Orthostigmat。

    4片4组Dialyte结构当中广角变种有蔡斯 Topogon、B&L Metrogon、柯达 Wide Field Ektar、Hugo Meyer Aristostigmat；二战年间蔡斯 Topogon和B&L Metrogon是两个领先的航空用镜头设计，需要利用大玻璃组才能保证边缘低失光度，因此难以安装镜间快门已作一般摄影使用。后来蔡斯Hologon 也是从Topogon类设计演变下来。

    2）3片镜设计

    3片3组：Cooke Taylor Triplet
    3片设计变种有不少
    5片3组：福伦达开展的 Heliar/Dynar/Telomar/APO Lanthar/APO Skopar；

    Ernemann 的 Eronstar 100/2（1919年）、85/1.8（1920年）都是3片镜头的变种。这些镜头的面世开创了自然光摄影的先河。

    另外，蔡斯在合并了Ernemann （1926年）后所开发 的 Sonnar 也是3片设计变种，但早期设计也有不同的演变：50/1.5 (7片3组)、 50/2 (6片3组)、85/2 (7片3组)、135/4 (4片3组)、180/2.8 (5片3组)。后来 Sonnar 经过演变也有4组设计；

    莱卡著名的 Hektor 系列也是三片变种：5片3组 28/6.3、6片3组 50/2.5 73/1.9、4片3组 125/2.5 135/4.5。

    3）反焦点/反长焦广角镜头设计

    反焦点广角镜头的基本原理是在普通镜头前加上大口径凹透镜，这样的配置能实现以下效果：1）可以通过一块大镜片和其他小镜组去获得短焦距；2）增加最后镜片至胶片平面距离；3）获得较高的最大光圈值和大像场的效果。在1929年，反焦点广角镜头设计首先给应用到电影放映机上，及后Taylor Hobson 使用同类设计，开发了3分色（通过菱镜把原色分开，但增加镜头到胶片相面值距离）Technicolor电影摄影机用35mm f2镜头，突破了以前50mm或以上镜头的界限。随着单反相机在1950年代开始流行，因为机身要容立反光镜的缘故，造成通用接环相面值大都在40mm以上，造成一般40mm以下的镜头都需要应用上反焦点广角镜头设计。其中最有名的设计为爱展能/Angenieux Retro focus，类同的设计有东德蔡斯 Flektogon、西德蔡斯Distagon、施耐德 Curtagon。

    除此之外，根据1946年俄国设计师(M.M. Roosinov)发明像场光平均高及宽涵盖角度的双反长焦广角镜头（Double-Ended Reversed-Telephoto）是一个很重要的发明。这类设计大多数应用上对称镜组设计，但也有非对称类设计。自1950年初开始，其他类同设计陆续面世，其中最有代表性的有：蔡斯 Biogon（非对称类），施耐德的 Super Angulon（对称类），罗敦斯德 Grandagon（对称类）。

    4）长焦镜头设计

    现代长焦镜头的特点是短镜身和最后镜片至胶片平面短距离（亦等于短皮腔伸展）。长焦镜头起源，可以追索到1891年，英国Dallmeyer 和德国的Adolph Miethe同时想到把2片复合镜片前组和3片复合镜片后组加上一个拉长的可变镜桶长度。通过变动镜头桶长度，结果是一支可变焦距的长焦镜头。1896年蔡斯引用了同样的理念到Tele-Tubus上，其中前组是Double Protar 类的4片复合组作为前组，后组为3片复合组。利用不同的焦段的前后镜组可以组合出不同的镜头焦距。

    真正成熟的设计要到1905年 Emil Busch 的 4片2组（前后两个2片复合组）Bis-Telar f8开始，及后各厂都有类同的设计如：蔡斯Tele-Tessar，施耐德 Tele-Xenar，罗敦斯德 Rotelar，Hugo Meyer Tele-Megor等。

    5）放大机和制版镜头

      放大机和制版镜头多应用到平面对平面的投影或拍摄用途上，同样需要克服平面像差和色散的问题，因此两者基本设计比较接近，但由于实用放大率有所区别造成两者不一样的设计。

    要理解通用摄影镜头和放大机及制版类镜头的区别，我们可以从下的比较来理解。通用摄影镜头最佳表现是当主体在无限远和影像在低放大率时，这时候无论色散和平面相差都会达到最好的纠正。相反当主体在近距离和影像在高放大率时，通用摄影镜头色散和平面相差的纠正往往会下降。其中原因是，当主体在近距离时，中心区和边缘区至感光平面的距离差越来越大，所面的对色散和平面相差影响越来越大。相反放大机和制版镜头的色散和平面相差纠正，恰巧是配合给近距离和高放大率时使用。

    一般放大机镜头的实用放大率约在1：10至1：1，通行设计有3片、天塞类至双高斯都有，高级别的更带有 Apochromatic 功能。由于需要足够透光度以便准确对焦，镜头最大光圈由f2.8至f5.6。阿当斯当年提倡使用上大一级的放大机镜头（120片幅镜头应用给135片）来扩大像场进而使用上中心部分来保证最好像差纠正。

    相对而言，制版镜头限于室内使用，一般设计通过利用长焦距尽量扩大像场，并牺牲了最大光圈值，多为f9或以下。另外，因为上述的工业使用环境，通用制版镜头都不带多层镀膜，只有单层镀膜。老式制版镜头多用来摄制印刷用网图（Halftone）,随着彩色印刷的流行，制版镜头使用在翻拍平面图以作分色用途。因为印刷用网图和图像翻拍对色散纠正要求很高，而制版用胶片对蓝色波长特别敏感，所以制版镜头多带有Apochromatic 功能。

    主流制版镜头多用上前后组全对称设计（焦距和镜组）如 4片4组Dialyte [Goerz APO Artar、罗敦斯德 APO Ronar (<600mm)、东德蔡斯APO Germinar (<600mm)、施耐德 C-Claron等]、6片4组Plasmat [施耐德 G-Claron、罗敦斯德 APO Ronar (>600mm)、东德蔡斯APO Germinar (>600mm)]，也有非对称如：4片3组东德蔡斯APO Tessar、5片3组福伦达 APO Skopar等。一般实用放大率约为1：5至5：1，但其中以1：1时表现最优秀。
    随着扫描仪取替制版相机，大量优质廉价制版镜头流通到二手市场上。这类长焦距大像场的制版镜头正好填补了超大片幅（>10x12片幅）镜头的空缺。长久以来，网上讨论区经常议论制版镜头应用到普通无限远摄影上。因为制版镜头多用上对称设计并以1：1时表现最佳，当制版镜头在最大光圈情况下应用到低放大率和一般普通摄影用APO镜头比较表现会是稍逊，但收小光圈下使用还是会有优秀的表现。
    随着扫描仪取替制版相机，大量优质廉价制版镜头流通到二手市场上。这类长焦距大像场的制版镜头正好填补了超大片幅（>10x12片幅）镜头的空缺。长久以来，网上讨论区经常议论制版镜头应用到普通无限远摄影上。因为制版镜头多用上对称设计并以1：1时表现最佳，当制版镜头在最大光圈情况下应用到低放大率和一般普通摄影用APO镜头比较表现会是稍逊，但收小光圈下使用还是会有优秀的表现。
    Achromatic/Apochromatic/Super Apochromatic? （不太明白意思）

    APO 这3个字一直是金漆招牌，镜头有了这3个字或3条彩线价格也高人一等。这到底是什么意思呢？

    Achromatic的光学定义是：镜组能在焦点上把2个波长的光（通常是：红、蓝）纠正聚焦到一个焦点上又同时纠正1个波长的球面像差（Spherical aberration）才能叫 Achromatic 镜头。

    Apochromatic 的光学定义是：镜组能把3个波长的光（通常是：红、绿、蓝）纠正聚焦到一个焦点上又同时纠正2个波长的球面像差才能叫Apochromatic/APO镜头。

    Super Apochromatic的光学定义是：镜组能在焦点上把4个或以上波长的光（通常是红外线、红、绿、蓝、紫外线）纠正聚焦到一个焦点上才能叫 Super Apochromatic镜头。

    天文和显微仪器大多已经是Apochromatic，高级天文仪器更经常要处理视觉以外的波长，所以很多高级天文仪器都是 Super Apochromatic。
    快门大致可以用生产国，分开德国、日本、美国3个系统。以日本的 Copal 和 Seikeo 仿效德国产的规格，所以两者尤其是后期大部分门可以互换。

    德国制的镜间快门分气阀型和弹簧类，两大类。

    气阀型以 Compound 为垄断，产期很长，尤其是3，4，5号门，二战后德国产的长焦距镜头大多数配 Compound。这个门特性是稳定性差，上弦后要让气阀稳定后才能释放，尤其是慢挡，不然会有偏差。另外，受地心引力所影响，快门平放竖放慢快门都有点影响。但由于大快门选择少，往往没有什么选择。

      长久以来Compur 和 Prontor 是带弹簧类镜间快门的标准，一直以 Compur 定位为高价品，Prontor 定位为低一级。实际上他们两者的水平都很高。早年，同样款相机，配置Compur 多为高级别出口货，配Prontor多是内销。

    早期德国制的弹簧类镜间快门的尺码限制一号或以下，后来才发展2号和3号。

    中间 Compur 出过电动(Electric)型号，低于1秒慢快门延长了几挡，其中以 1，3，4，5较多见。4和5号更带一个控制器，现在二手市场经常看到门和控制器给分家了，令人有门等于没有一样。1和3号带小电池箱，但原电池不好配，令很多人却步。实际上，这电池可以用 CR123 替带，只需要两端加放几个10分硬币就是。

    虽然这些快门都有标准规格，但每个厂都可以用自身需要规格去订货，所以造成很多不同又很接近的规格。如禄莱双反、林哈夫等都跟标准有点不一样，所以大家要小心。

    其实Compound，Compur，Prontor 都是蔡斯的附属公司。所以在二战后很长时间，蔡斯设计了很多相机包括很多不合理的设计以便用上自家的产品。

    美国快门系统多为弹簧类快门，据维修师傅说总体精密度没有德国产好。因为度量衡一直源用英制，厂与厂之间制式又不互通，所以规格很乱。其中以 Wollensak 一个系统，Ilex 一个系统。由于产量多，而且流通量大，所以需要找大老门时，往往可以考虑美国产快门。

    大家看过尺寸后，还要注意镜组中间的距离，因为新门厚度不一定能完全容立后组。

快门品牌号               前口径       后口径       最大光圈直径       快门厚度
Compur/Prontor 0         22.5         22.5        17.5 16
Compur/Prontor/Cop0      29.5         29.5        24 20
Compur/Prontor 1         40           36          29                20
Copal 1                  40           36          30                20
Compur 2                 45.75        45.75       35                26.75
Compound 3               55.68        55.68       39.98             22.99
Copal 3s                 56           56          45                28.6
Copal 3                  58           58          45                32
Compur 3                 58           58 ?        26.75
Ilex 3                   44           44          34                26.5
Alphax 3                 45           45          34.8              24
Compound 4               68           68          51.99             24.99
Ilex 4                   58           58          44                41
Alphax 4                 62           62          43                38
Ilex 5                   75           75          63                44
Alphax 5                 73.8         73.8        58                42
Compound 5               82.8         82.8        64.5              60

上文下图/来自网络