Bausch & Lomb的百年老鏡Rapid Rectilinear
冼鏡光
March 11, 2010上線
June 8, 2025搬家到此
冼鏡光
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Daguerre在1839年發明攝影術（這是個極度簡化的說法，真正攝影術的發明、發展、
競爭的歷史是相當複雜的）之後攝影鏡頭的發展才起步，早期最有名的是Petzval人像鏡頭（1840），
接下來雖然有各種變型和新的設計，但獨缺一個在標準鏡頭視角範圍的好鏡頭。
首先做這樣嚐試的是英國的John Henry Dallmeyer（1830年9月6日—1883年12月30日）
和在德國的Hugo Adolf Steinheil（1832年 – 1893年），
他們在1866年不約而同地推出幾乎一模一樣的設計，
Dallmeyer的叫做Rapid Rectilinear，Steinheil的叫做Aplanat。
這兩個設計都是用四片兩群（4E/2G、2-2）、凹-凸-凸-凹的方式排列（見下圖），
其中第一片是新月形凹透鏡、第二片是新月形凸透鏡，兩片黏在一起構成前方鏡組，
後方鏡組和前方的一樣只是反過來裝（對稱），兩組透鏡的中央就是光圈。
這個對稱設計的後方鏡組很自然地修正了前方鏡組產生球面像差和色差，視角在50度上下，最大光圈在f/6和f/8之間。 正因為光圈比較大，這個鏡頭叫做Rapid（快），也因為對稱設計使桶狀和枕（墊）狀變型很低，所以叫做Rectilinear（直線的）， 這就是Rapid Rectilinear名稱的來源。 至於Steinheil的Aplanat則表示校正了球面像差與慧形像差的鏡頭，不過在早期只表示校正了球面像差。 另外，在英美文獻中這個設計通常用Rapid Rectilinear，但在歐陸則習慣用Aplanat，兩者雖然不同名，但它們的光學設計是相同的。
Dallmeyer和Steinheil分別推出Rapid Rectilinear和Aplanat之後，很快地許多英、德、法的鏡頭廠家都採用類似的觀念設計鏡頭， 後來連美國鏡頭廠家也投入生產。 所以從1860年代後期到20世紀前30年的60多年間，Rapid Rectilinear是一個使用非常廣泛的中階鏡頭， 那時一些盒子相機（譬如Kodak產品， Kodak No. 2 Bulls-Eye就是一例）的鏡頭都只用一片或一個雙合透鏡， 中階較好的機型（譬如摺叠式相機）就很可能用Rapi Rectilinear； 大型相機上鏡頭比較多元，但Rapid Rectilinear也佔有相當比例。 二十世紀初了不起的攝影家Edward Weston就曾經以很低的價格買了一個Rapid Rectilinear，用它拍了很多傑出的傳世作品。 下面照片是兩個典型的Rapid Rectilinear鏡頭，左邊的是美國Bausch & Lomb生產的Rapid Universal（約在1891年前後）， 最大光圈是f/8（使用Waterhouse光圈片控制大小）、涵蓋區域為6.5×8.5英寸。 右邊是德國Emil Busch生產的Rapid Aplanat No. 2 Series D，光圈也是f/8（使用光圈葉片控制），生產年代應該是二十世紀初期。
Rapid Rectilinear因為有兩組雙合透鏡，研磨和黏合鏡片時精確度要求很高，所以成本不低， 於是從1920年起逐漸被更好而且更簡單的Triplet（三片三群，1-1-1的凸-凹-凸）結構取代，到了1930年代幾乎完全退出市場。 小機型興起後，標準鏡頭差不多都是Tessar和Planar的天下， 我記憶中似乎不曾看過在135或6×6片幅中有Rapid Rectilinear的設計， 因此這一項設計可以說是在二次大戰之前就走進了歷史。
本著懷古的心情，我挑了Bausch & Lomb的一個Rapid Rectilinear做本文的主題， 這個鏡頭應該是為Kodak的摺叠式（蛇腹）相機生產的，算一算應該也有百年或百年以上歷史了。 我選這個鏡頭並不是因為它比較好（事實上它頗不如手上其它的Rapid Rectilinear或Aplanat）， 而是因為它很便宜、很容易找得到、而且很容易裝上SLR/DSLR使用，其它的版本就等日後得閒再介紹。
http://www.cs.mtu.edu/~shene/FORUM/Taiwan-Forum/Lens-Talk/14-BL-RR/EQUIP-BL-RR-lens-front-s.jpg 早期相機除了SLR之外大多數使用鏡間快門（因為簾幕快門不很可靠），這個Rapid Rdctilinear鏡頭也不例外。 把前後兩組透鏡轉下來就可以看到光圈開孔，它的後方是葉片快門（照片中看不到），曝光時靠葉片快門打開收攏的時間定快門速度， 照片後面的銀環是Nikon BR-2接環。
鏡頭頂上標有花體EKCo（Eastman Kodak Co）字樣，並且指出這是球承軸（ball bearing）快門， 專利日期是1910年1月18日。 最頂上的指針可以左右撥，選擇五個快門速度之一：T、B、1/25秒、1/50秒、和1/100秒。 照片中是定在T快門，因為是用DSLR機身內的快門控制曝光時間，所以拍攝前得先打開快門、拍攝後再關閉快門， 不過我的習慣是讓快門一直開著免得麻煩。
下面照片是鏡頭下緣，指針可以左右撥定光圈，要注意的是100年前光圈標示並沒有標準，但數字愈大光圈愈小倒是一致的。 這組數字從4（最大標示光圈）開始，以倍增的方式到128，不過指針可以撥到4的左邊使光圈再大一些， 所以文中說最大光圈時指的是這個位置而不是4。
http://www.cs.mtu.edu/~shene/FORUM/Taiwan-Forum/Lens-Talk/14-BL-RR/EQUIP-BL-RR-aperture-s.jpg 鏡頭左上方（面對鏡頭）有一個扳手（見下面照片），把它向下壓打開快門拍攝； 把扳手前方的桿子向下壓也可以打開快門，不過大概沒有人會這樣用，因為它另有用途（見下一段）。
鏡頭右方有個銀色圓筒（見下面照片），它是用來裝古老吹氣式快門線用的。 快門線得接在筒子下方，擠快門線的氣球時把空氣吹入圓筒，從而把內筒向上彈出來。 伸出的內筒會把上方的銀色桿子也向上推，這相當於把另一（左）側下壓，於是打開快門拍攝。
下面照片是鏡頭反面，我們會看到已經關閉的快門。 一個完整的鏡頭應該附有接環（叫做flange環），這個flang環周圍打了孔，讓使用人把它透過螺絲固定在相機前方的面板上， 而鏡頭就裝到flange環中央有螺紋的孔中。 老鏡頭flange環的螺紋不像今天那麼標準化，各廠都愛用自己覺得合理但卻與它廠甚至本廠其它鏡頭不太相容的口徑， 所以買老鏡頭少了flange環是很令人頭痛的，因為鏡頭很可能無法裝上相機。 下面第二張照片是把接環裝上鏡頭後的樣子。
首先我量了鏡頭後段的外徑，它是33mm多一些，運氣好的是一個37-52上昇接環內孔的直徑比34mm小一丁點， 正好可以套在鏡頭後端而不會有太大滑動的餘地。 不過這個37-52接環得反過來裝（見下面照片），這樣才能在鏡頭後端造出一個52mm的陰紋。
接著把flange環裝回鏡頭並且鎖緊，於是37-52上昇接環就圍在flange環外面，就像是下面照片那樣。 從照片可以看出使用37-52上昇接環的理由，如果上昇接環比52mm小很多，就可能會被flange環卡住、不能裝上相機。
最後，把Nikon BR-2接環的52mm端陽紋裝到37-52上昇接環的陰紋中就大功告成，下面兩張照片是裝好後的成品。 Nikon BR-2接環一端是52mm陽紋，另一端是Nikon F接環機制，以往常用BR-2把鏡頭反過來裝上機身做近拍用途。
因為鏡頭焦距大約是180mm，從鏡頭中心到底片平面的距離至少要有180mm，近距離對焦時這段距離會更長， 然而Nikon PB-6蛇腹總長只有200mm。 為了避免蛇腹過度伸長，我在PB-6前後各加一個延伸筒，前面是36mm、後方的是20mm（見下面照片）。 其實前方長度可以依實際需要增加或縮短而不是個固定值，但後方加個延伸筒有其必要。 Nikon和所有廠家的DSLR都有把手，在把機身裝上蛇腹時很可能會被蛇腹的中央對焦軌卡住， 加上一段延伸筒後在裝卸上就不會有這項困擾，而且手指頭也不容易被中央對焦軌較尖的部位刮傷。
下面照片是把鏡頭和Nikon D60裝上PB-6的樣子。 其它SLR/DSLR也可以用同樣手法安裝，最重要的是找到一邊有口徑夠大的陽紋、另一邊與機身裝鏡頭機制相容的接環。 要不然就用Nikon鏡頭到您手上機身的接環，這個接環不需要有鏡片，因為蛇腹的長度足夠彌補無法對焦到無限遠的問題。
因為攜帶整組裝備相當不方便，所以很少帶出遠門，通常就是在居家附近隨手拍攝。 以下的照片如果沒有特別說明，拍攝時都刻意有點曝光不足， 因為我發現後製時用Auto Color或Auto Level幾乎不傷腦筋就可以得到相當滿意的結果， 前者補救有點混濁的色調、後者還原（或幾乎還原）場景的對比， 如果發現修出來的對比太强就改用Level手調，不過用Curve的效果更好，但卻可能會偏離實景太遠。 另外，相機是用Nikon D50，有一些是用D60。 因為APS-C的片幅18×24mm不過是4×5英寸底片的3.3%，所以D50和D60只拍到原來影像中央的一小部份。
下面這張照片的對焦距離是無限遠、在艷陽天拍攝，對焦完全沒有困難。 色彩是有點濁，不過因為光線角度的關係泛光並不嚴重。 使用光圈沒有記錄下來，大致上是用最大光圈對焦完成後收到一半左右（約f/16左右）。
下面兩張分別是中央部位和頂上邊緣的100%裁切，從中央部位看來解像力還不錯雖然有點鬆軟，邊緣部位就差了些。 不但如此，我們還可以從邊緣部位看到淡淡的紫邊和綠邊。 第三張是經過前述自動手續後製的結果，影像品質是很不錯的。
下面這張是個廢墟，光圈應該是開到最大，對焦部位（距離在20公尺多一些、可以算是無限遠）的100%裁切是第二張照片， 光圈大了影像品質就低，對焦部位有點軟而且對比也不高（老鏡差不多都如此）。 不過拍這張照片是看散景的品質，第三張照片是左下角前景的100%裁切，看起來實在不佳，白花向中央方面蔭開的部份很不好看。 第四張是後製結果，提高對比之後看起來要比原照片舒服得多。
雖然畫面一般比較鬆軟、顏色較濁、而且對比較低，在對比較高的場景下這個鏡頭的表現還算好， 通常收小光圈而且在後製時稍許提高對比（用Level、Curve、或前述的自動方式）就可以得到相當理想的結果。 當然，這些結果無法在顯示器上用1：1方式看，但縮小到800×600、 或小心銳化後印成4×6甚至5×7照片都還可以看。 下面就是幾張對比較高的照片，顏色仍然不很出色，但若用Curve把對比再拉大些效果就會更好。 第四張是近拍，您不妨用Curve加大對比並且把色彩飽和度稍許調高，立刻會得到一張更亮麗的照片。
前面也提過內反射會產生泛光，從而降低對比使照片極度平板。 下面第一張照片就是這樣的一個例子，陽光從左上方照下來（請看樹的影子），雖然並不直射進入鏡頭，但泛光已經強到把畫面洗成泛白。 第二張是用自動方式處理，效果就好了很多，雖然對比可能強了些。
低對比鏡頭也有它的好處，在有暗部細節的場景中，很多近代高對比鏡頭常常會把這些細節拍得很「硬」， 在後製時不很容易得到期望的柔順細節。 下面第一張照片重點是教堂在陰影部份的細節，曝光有點不足期望留下亮部，然後後製時儘可能不太影響亮部而提高暗部的亮度， 於是暗部細節就都出來了。 在一般高對比的鏡頭下，這些細節可會因為對比高而顯得不很自然。
這是咱家午睡中的貓，因為想了解較小光圈下的表現，所以光圈收到一半所在（大致上相當於f/16）， 並且使用外接閃光燈，這張照片只有縮圖再稍許銳化。 我們可以看到頭頂的白毛還沒有曝光過度，但中央耳朶附近的黑毛就已經被反射進入鏡頭的閃光燈光線造成泛光而洗白， 於是對比降低使畫面亮度十分不均勻。 下面第二張是用Curve稍許調整過的結果，它比較接近真實。
老鏡頭的對比普遍比較低，看低對比照片時通常給人的感覺是不夠銳利， 因為從黑到白的變化比較平緩而沒有乾淨俐落的感覺（請比較上面兩張照片），但並不表示鏡頭的解像力真的比較低。 請看下面第一張照片，它是修正前的對焦部位100%裁切，如果用Curve提高黑白之間的對比，就會有比較銳利的感覺。 同樣地，提高下面第二張100%裁切的對比，也會得到比較銳利的結果。
那麼，這個鏡頭的解像力（不是銳利程度）高不高呢？和二次大戰前後期的產品相比，它其實是不很高的， 但它的低對比卻讓人「覺得」成像並不銳利，與今天使用非球面透鏡和ED類玻璃得到較高解像力、飽和的色澤、 以及高對比的鏡頭（不一定得高價）相比，這個Rapid Rectilinear的確是差了很多， 但是要記住的是，這些影像品質的進步代表了100多年來攝影光學的發展所帶來的差異。
下面是一個簡單的比較，相機是用Nikon D60， 第一張是用Rapid Rectilinear第二張是用Nikon AF-S 55-200 f/4.5-5.6G ED VR（一個近代便宜鏡頭）， 兩者光圈都定在f/16左右，構圖儘可能相同（後者的焦距約165mm），都使用外接閃光燈，前者手動對焦後者自動對焦， 各拍若干張後挑最好的一張做比較。從這兩張只有縮圖加上同等程度銳化的照片看來，近代便宜鏡頭在對比和發色上都比較好。
下面兩張是對焦部位的100%裁切，於是高下立判。雖然近代鏡頭在f/16時影像品質可能已經因為繞射而降低， 但100年前的鏡頭在對比和解像力上卻明顯落後很多，不過老鏡在f/16才開始變好，這是大小相機鏡頭的差異。
前面提過這個鏡頭沒有抗反射膜，很容易發生泛光和鬼影。 下面三張是刻意對著太陽、把光圈固定拍攝的。 第一張的太陽在右上角之外，我們看到右上角的泛光和左下角有四分之一圓的鬼影； 第二張把太陽移到右上角， 第三張再把太陽移到畫面內三分之一所在，隨著太陽位置向中心移動，鬼影也如此，而且畫面對比也跟著降低。 所以，使用老鏡時留神泛光是件很要緊的事。
由於對稱的光學結構，Rapid Rectilinear的成像在100多年前算是優異的，但數位機身恐怕就超過了鏡頭的解像力範圍。 我在SLR/DSLR上用過若干個不同廠家的Rapid Rectilinear鏡頭，共同特色是小光圈（從f/8起）， 得收到f/16或更小才會有比較銳利的結果，但因為最大光圈太小使對焦困難。 另一個毛病是泛光，泛光常會把對比降低到使曝光困難的地步。 本文談的這個Bausch & Lomb版本前後兩組透鏡距離很短，在強光之下非常容易產生內反射、從而造成泛光。 但為大型機設計的版本中兩組透鏡分開較遠，泛光問題遠低於這個版本，不過因為焦距長使得蛇腹延伸也得加長、因而造成的失光， 讓對焦更加困難，所以本文只用Bausch & Lomb這個版本做例子。
不論如何，如果想玩很老的鏡頭的話，Rapid Rectilinear是很合算的， Bausch & Lomb和其它美國廠家的版本非常便宜（因為二手市場量大），有時十幾（或幾）美元買一台壞掉的Kodak， 把它的鏡頭折下來再裝上DSLR過過癮，於是這個百年前很普遍的老鏡很可能又會生龍活虎一段日子。
把這些老鏡頭裝在SLR上拍黑白片也很有意思，於是色澤有點濁就不是什麼太大的問題，放相時用高對比相紙也可以補救低對比的缺陷。 當然，用DSLR拍彩色再轉成黑白，透過後製調整對比亮度等更是簡單。 另外，如果對這些古典鏡頭有與趣，不妨看看 相機鏡頭：古典設計、Petzval、Rapid Rectilinear、Triplet與Tessar這篇文章。 本文就到此結束，願各位玩老鏡愉快。
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