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第 9 集 | 谈论超远摄镜头
- 第 2 部分:特殊低色散玻璃和自动对焦的时代

在第八期《漫谈超远摄镜头(上):色差与反射镜片的时代》中,我们讲述了适马超远摄镜头研发的早期历程。适马的超远摄镜头研发之路,伴随着一场与色差的斗争。有一天,一家玻璃制造商向适马交付了一块特殊的低色散玻璃的原型。

特殊低色散玻璃时代的曙光

1983年,玻璃制造商成功量产特殊低色散玻璃,使其能够广泛用于可更换镜头。虽然价格昂贵,但它却是提升光学性能,尤其是在超远摄镜头中必不可少的玻璃。

SIGMA 从原型阶段就参与了这款玻璃的开发。我们特别注重抛光技术的建立,但特殊低色散玻璃的抛光和处理难度却让我们深感困扰。请阅读SEIN 的《 GROUNDBRAKING》第 6 卷《特殊低色散玻璃量产技术的建立》,了解更多关于我们当时面临的挑战。

 
APO ZOOM 50-200mm F3.5-4.5

在这些艰辛的努力中,适马终于在1984年推出了首款采用特殊低色散玻璃的镜头——SIGMA APO ZOOM 50-200mm F3.5-4.5。适马将这款特殊的低色散玻璃命名为“SLD(Super Low Dispersion)”,并在镜头上加上了“APO”的字样。正是由于采用了这种玻璃,镜头的色差得到了显著改善,也就是复消色差镜头。为了炫耀其优越性,镜头的外部被漆成了白色,但这背后却隐藏着一段有趣的历史,我将在之后详细阐述。

SLD玻璃在超远摄镜头中效果显著,但它之所以只用于200mm的中远摄级镜头,是有原因的。这是因为玻璃制造商能够生产的特殊低色散玻璃材料的直径和出货量存在限制。此外,当时也没有掌握大口径特殊低色散玻璃的抛光技术。
适马在APO ZOOM 50-200mm F3.5-4.5发布两年后的1986年,成功建立了大口径SLD玻璃的抛光技术,这使得SLD玻璃能够用于超远摄镜头。然而,由于特殊低色散玻璃价格昂贵且加工困难,因此无法用于价格低廉的超远摄镜头。为此,适马推出了SIGMA APO ZOOMτ 100-500mm F5.6-8和SIGMA APO ZOOMω 350-1200mm F11。这两款镜头价格不菲,性能卓越。尤其值得一提的是,350-1200mm F11更是成为超远摄范围内变焦比最长的镜头,载入史册。这一纪录至今无人打破。这两款镜头是APO系列的影像领袖,展现了适马的技术实力。

 
SIGMA APO ZOOMτ 100-500mm F5.6-8
 
适马 APO ZOOMω 350-1200mm F11

自动对焦的影响

1986年,适马发布了两款采用SLD玻璃的超远摄变焦镜头,但在此之前的一年,也就是1985年,发生了“α冲击”。继美能达α-7000之后,尼康和佳能也开始为其相机和镜头配备自动对焦功能。正如我在《臭氧层之声》第五章中所写,适马也积极参与了这股自动对焦潮流。换句话说,当时适马几乎同时致力于两个重要课题:“提高特殊低色散镜头的生产效率”和“使可更换镜头兼容自动对焦”。对于本文所关注的“超远摄镜头”而言,这两个课题都难以应对。

如上所述,在1985年左右,用于超远摄镜头的大口径、低色散玻璃仍然无法低成本量产,这成为超远摄镜头研发的一大障碍
。使超远摄镜头兼容自动对焦也面临诸多挑战。美能达开发的自动对焦方式,是将相机内部直流电机的输出通过耦合器和齿轮传输到镜筒来移动对焦镜头,但对于移动距离较长的超远摄镜头而言,其对焦镜头重量较重,无法高速移动。虽然可以通过降低F值来减轻对焦镜头的重量,但如果F值降低到8左右,自动对焦传感器将无法接收足够的光线,从而导致自动对焦精度和画质下降。适马认为,能够确保足够自动对焦速度的超远摄镜头的极限是变焦镜头300mm左右,定焦镜头400mm左右。
当时,其他公司在自动对焦超远摄镜头方面似乎也面临类似的困境,没有价格低廉的300mm以上自动对焦超远摄镜头。佳能开发了环形超声波马达,成功大幅提升了超远摄镜头的自动对焦性能,但将特殊低色散玻璃与超声波马达相结合的镜头,却无法实现低成本。

一个决定

这时,适马做出了一个令人意外的决定。那就是打造一款无需使用特殊低色散玻璃,即可兼容自动对焦的400mm F5.6镜头。当然,这在技术上是可行的。如上所述,使用400mm F5.6,自动对焦时驱动的镜头不会那么大那么重。然而,色差无法得到充分校正。这并非适马自超远摄镜头诞生之初就致力于色差校正的理念所应有的。然而,当时市面上并没有价格低廉的超远摄镜头,相机商店和爱好者的需求自然也十分旺盛。因此,已故的山木通弘会长毫不犹豫地指示开发一款相对紧凑且现代化的400mm F5.6镜头,并且不使用特殊的低色散玻璃。而此时,人们对自动对焦的热情超过了对色差的执着。
1986年底,这款镜头以AF-TELE 400mm F5.6的名义发售。这款镜头以53,500日元的诱人价格、小巧的机身和北约绿色外观发售,尽管是一款特殊的超远摄镜头,但销量依然不俗。
当时,我把已故的山木通弘会长看作是科林·查普曼(莲花汽车创始人)。已故的山木通弘会长是一位充满创意的工程师,同时也是一位强大的管理者。

 
AF-TELE 400mm F5.6

颜色变化

在这里,我想谈谈适马远摄镜头的外观颜色,尤其是那些至今仍在二手市场引起混乱的“颜色变化”。如上所述,自1984年APO ZOOM 50-200mm F3.5-4.5以来,适马一直采用白色(正式名称为珍珠白)作为APO镜头和超远摄镜头的外观颜色,但从1986年起,这一颜色被北约绿色取代。此外,从1987年起,适马还专门为使用SLD玻璃的镜头和超远摄镜头开发了三种颜色变化,供用户在购买时选择。1
. 珍珠白
2. 北约绿色
3. 青铜色
这也是已故董事长山木通弘的创意。三种颜色变化本来是吸引用户的一大亮点。但仔细想想,这确实令人难以置信。当时,适马的APO镜头有三种AF卡口(尼康F、佳能EF、美能达A)和五种MF卡口(尼康F、佳能FD、美能达MD、宾得K、奥林巴斯OM)。它们有三种颜色可供选择。对于一个镜头型号,就有8个卡口x 3种颜色= 24种。通常有五六种型号可供选择,包括定焦镜头和变焦镜头。生产车间的混乱程度令人难以置信。“我订购了北约绿,结果拿到的是珍珠白”之类的严重问题时有发生。
顺便说一句,为什么选择这三种颜色至今仍是个谜。我很遗憾,我从未有机会向已故的山木会长请教他对此事的看法。

 
从左至右:SIGMA APO ZOOMτ 100-500mm F5.6-8 | 珍珠白、SIGMA APO ZOOMτ 100-500mm F5.6-8 | 北约绿、SIGMA APO ZOOMτ 100-500mm F5.6-8 | 青铜色

超声波马达时代

自1987年起,适马推出了一系列采用SLD玻璃的超远摄镜头。他们于1987年发布了AF APO 500mm F4.5,1988年发布了AF APO 300mm F2.8,并于1989年成功将400mm F5.6转换为APO。此时,适马终于能够大量生产大光圈SLD玻璃。他们继续扩展APO AF镜头的产品线,推出了APO 500mm F7.2、APO 800mm F5.6和APO 1000mm F8。

 
从左至右:AF APO 500mm F4.5、AF APO 300mm F2.8、APO 400mm F5.6
 
从左至右:APO 500mm F7.2 ZEN、APO 800mm F5.6 ZEN、APO 1000mm F8 ZEN

然而,在幕后,适马公司仍在自动对焦速度和质量方面苦苦挣扎。如上所述,当时的自动对焦系统对于焦距超过400mm F5.6或F值更高的镜头而言,性能不足。当时唯一的解决方案是佳能的环形超声波马达。
1997年,适马也成功研发出了这款环形超声波马达。这款环形超声波马达标志着适马第二代自动对焦超远摄镜头的开端,我将在下一篇文章(第二部分)中更详细地讨论它。

大根泰弘

Sigma Corporation 产品规划部经理

1987年加入本公司。从事光学和机械开发工作,并多次与其他公司合作。自2013年起担任现职。