在本文中我要稍微偏离硬梆梆的镜头测试报告，多谈一些摄影方面的哲学观点。镜头设计不仅仅是科学，同时也是艺术。MTF的测试图表可以提供对于像差校正的深刻认识，但是，MTF测试只能显示某一镜头如何传达「影像在底片上重现的程度」。 自从皮尔克时代以来，一支镜头的特色描述，大多是反差/分辨率、光圈、影像圈、色彩还原率、重量、尺寸、制造公差以及制造成本（在此不提太多类目免得烦人）。这些因素互有影响，光学设计人员必须在其中求得平衡点。 任何光学设计都必须考虑像差之间的平衡，而不是将其从球形表面上抹除（大多数镜片表面都是球面〔少数是非球面〕）。受到光学法则的限制，所有的成像都是不完美的。 皮尔克、Mandler、Koelsch、Shroeder（Shroeder是近年徕卡首屈一指的光学设计奇才），这群徕卡光学设计人员对此都了若指掌。这群精英对于光学设计都有自己独特的科学知识以及美学判准，这两者在一个伟大的镜头设计中是同等重要的。 假如可以依照我个人的意愿来将徕卡的光学研发历史分为三个时期，我会以皮尔克时代作为开始。 麦克斯·皮尔克（Max Berek）时代 在1930年代，皮尔克的目标是提供徕卡用家一套可以发挥「新底片」规格（35mm）潜力的镜头组合，让他们去探索当时人们的生活中，尚未被摄影触及的领域。皮尔克在设计上遭遇到不少困境，像是因机械精密度所导致的生产力不足、镜头玻璃原料配方太少、当时又缺乏降低耀光的镀膜技术、对于大光圈镜头的特殊需求（因为底片感光速度过低），最严重的，是光学计算能力的限制（当时对于光迹追踪的理论与知识尚未累积成熟）。物理学家麦克斯·皮尔克（1886-1949年） 皮尔克很清楚这些限制，为此他采取了因应之道。他深谙徕卡用家对影像品质的要求，他也知道当时底片感光乳剂的限制，这些都是我们现在不可能身历其境的环境。各位可以想象一下，用一台前所未有的口袋型小型金属制相机、装上一支可伸缩的50mm f/2.5的镜头，对焦时要小心翼翼以确保景深，底片感光度偏偏又特别低的状况下，需要将底片放大三到四倍，品质还要不错的照片，实在不是很容易的。从后来（135相机）的发展来看，事实证明Berek做到了。 皮尔克于1930年撰写了一本《实用光学基本原理》（Grundlagen der Praktischen Optik），在这本手册中我们可以发现到，除了整本的满满的光学公式，和深奥难懂的德国旧式光学记号之外，还有一些非常非常有趣的小故事。 皮尔克在著作中指出，希德尔像差（Siedel Aberrations）是所有像差中最显著的，因此务必要全力修正（冯·希德尔研究单色光像差并且定义出下列几种像差：球面像差、彗星像差、像散、变形、像场弯曲等等）。然而，无论你如何校正希德尔像差，接着又会出现更高等级的像差而使影像品质劣化。当画角越大或者光圈越大，这些高等级像差造成的画质劣化就越严重。 皮尔克提出一个当时非常重要的观点：那就是「在光学设计中保留少许的希德尔像差是可行的」。借着「刻意不完全校正」希德尔像差，这种设计在光圈大小与成像品质之间取得了一个相当良好的平衡点，影像品质令人感到赏心悦目。此外，皮尔克还在书中提到，光圈叶片的位置设计、以及暗角的运用，是对付镜头残余像差（residual aberrations）最有力的工具。 在皮尔克时代，光学设计者的光学计算力是有限的，因此Berek采取了双线策略。在设计镜头的过程中，他运用了创意、光学理论以及丰富的经验，藉此他只要以最少量的光迹追踪点，就能够找出设计的缺点并加以精密计算，计算结果也能提供凭据，精益求精。 皮尔克深知他的设计中可用的玻璃配方寥寥可数，当时也没有高折射系数的玻璃原料。假如我们现在来看一下他所设计的镜头系列（大部分都在1925年到 1948年之间完成），我们可以发现，不论是焦距，或是光圈大小的选择总是略嫌保守。一旦要设计大光圈镜头时，皮尔克会放弃「展示光学威力」的想法，转而设计出一款在全画面都具有愉悦阶调、表现柔顺的镜头。 皮尔克的设计在当年相当受到欢迎，但是今天他并没有获得适当的评价。在光学历史书中，最出风头的不是他，而是像Merte、Bertele、Tronnier、Lee等等这些意见领袖。 我们要记得：这个年代是没有光学测试仪器和方法的的，镜头唯一的测试方法就是实际拍照。皮尔克的设计所记录下来的影像阶调非常滑顺自然、赏心悦目，这是徕卡光学的遗产。当时的包浩斯学派追求一种「新观点」；而速写大师们则热中于影像中超现实元素的并置（juxtaposition），因此一种率直、不造作的摄影手法蔚为风潮。这两种摄影形式都将一种和谐平衡的光线加入影像之中。鲜有人知的是，皮尔克本人不但是光学设计者，同时也是一位音乐家，因此音乐美学可能对他在光学像差的处理上有很重要的启发或影响。 光圈进一步缩小时，皮尔克镜头的影像品质有极为明显的改善。在小光圈时只有光轴附近的光线得以进入，在光轴附近能够影响影像品质的，大多是希德尔像差。皮尔克此时就改采严格控制的手法，尽可能做到完善均衡的像差校正。这样的设计取向，结果是相当令人满意的。诸如像使用徕卡的名家爱森史达（Alfred Eisenstaedt）、杜诺瓦（Doisneau）以及其它知名大师的作品，这些像天鹅绒般柔顺的人物描绘，相机与被摄主体间的和谐亲密感，正是 Berek设计的潜质所带来的表现。 Walter Mandler时代 从1960年到1980年，是另一位光学怪杰Walter Mandler的舞台。LEITZ公司在此一时期非常奢华地分别在德国Wetzlar原厂以及加拿大Midland厂设立独立的光学设计小组。有趣的是：德国Wetzlar厂的设计人员倾全力研发复消色差（Apochromatics）以及非球面（Aspherics）；而加拿大的Midland厂则对逆焦式（Retrofocus）设计比较感兴趣。你可以想象到这两个设计小组之间竞争的激烈程度。 从1960年后，高折射系数的玻璃原料开始出现了。以往玻璃型录可见的传统玻璃材料，大多是由蔡司的阿贝（Ernst Abbe）所研发出来的。这些老玻璃的折射系数较低，因此必须要研磨成曲率很大的球面，才能达到设计人员的要求（特别是大光圈设计的镜头更是如此）。但是，这种大曲率的镜片研磨对当时的工业技术来说是很难克服的技术，因此，业界便开始进行稀土元素玻璃的研发。 很多人都不知道（甚至弄错），镧系稀土元素玻璃的开发，最早是由柯达公司在1930年代开始的。然而，当年许多稀土元素原料都具有放射性，而无法使用在镜头上。后来，科学家将无辐射的稀土原料配方与玻璃融合，高折射玻璃终于由LEITZ光学实验室成功地制造出来了！这就是光学界非常有名的LaK9玻璃。 现在，光学设计人员手中握有一项新武器了！高折射玻璃具有折射系数高以及低分散的特性，在早期光学像差知识还不是很成熟的时候，高折射玻璃是非常迫切需要的（后来的设计证明，利用传统玻璃与成熟的光学知识，仍然能设计出一款好镜头）。 在此一时期，计算机也开始成为设计人员的辅助工具，负责繁杂的运算作业。现在，光学设计人员终于可以大量运算「精确」的光迹追踪，而不需要像以前那样要靠许多凭空想象的猜测。在此时，镜头设计的考量之中，玻璃材料的选择与搭配成为一门新的学问。 然而，这段时间中最秘密的光学革命，不是高折射玻璃，而是优化法（Merit Function）的诞生。设计人员可以藉由量化的数值与变量，来体现他对于一支镜头的影像品质的要求，并且运用计算机运算得到理想的结果。我们在 Mandler的著作《论双高斯镜头设计的基础》（On the Design of Basic Double-Gauss Lenses）一书中，可以看到他对于优化法的陈述。 到了这个时代，镜头设计不再是「创造」一种设计，而是针对此一设计的最佳化。这些传统的光学设计（诸如triplet、double-gauss、retrofocus、symmetrical wide angle等等）已经由前一代设计者创造出来，新一代设计人员的任务是利用计算机的运算能力，将这些光学基础进一步发扬光大。不过，维持各种光学像差的均衡，仍是光学设计的重要基础。 藉由计算机辅助工具的运用，镜头设计者可以控制残余像差的多寡，来换取他所要的影像品质。举例来说：我们可以接受在画面中特定区域残留一些球面像差，以便抵销像场弯曲；或者改变焦平面最佳位置，以便降低光圈缩小后所带来的焦点偏移问题。 假使我们能谨慎地将残余像差分配到画面外缘，这支镜头就能在短时间内以合理的成本制造，并且有「最高境界」的画质表现。当然，最困难的，莫过于「最高境界」这一部分。Mandler的设计目标，就是引入优化法的观念，在短时间内尽可能设计出最好的镜头群。 镀膜并不会改善镜头原有的特色（镀膜不能改善像差）。因此，在二次大战前的镜头设计即使在战后加上镀膜，表现的光学特色仍然相同。不过，使用镀膜能够降低耀光（flare），因此设计者可以增加镜片的数量，以增加自由度而不会损失反差与透光率。对于经典的ELMAR和SUMMICRON设计来说，加上镀膜的改进程度并不是很大，当然透光率增加是一项不错的好处：以往未镀膜的f/2.0镜头因为进光量的损耗，其实差不多等于一支f/2.5的镜头，现在有镀膜的f/2.0镜头就完全名符其实了。 新闻记者从事报导摄影所迫切需要的高速镜头，而Mandler当时所设计的SUMMICRON三杰（35mm、50mm、90mm）可说完全满足了他们的需求。在光圈全开时更高的反差表现是极为重要的，影像的特质也因此有了巨大的改变。摄影记者们使用徕卡镜头，毫不畏惧地在战争与灾难中纪录下这些残酷的历史。此一时期，镜头的光学表现有了显著的改变：整体对比提升。但是，Mandler的设计灵感，仍是为了符合使用者需求以及光学像差修正的折衷成果。 1960年到1980年的徕兹（LEITZ）镜头的制造精致度，常被誉为有史以来最扎实、最细腻的。仔细研究这些精密的金属加工，我们可以发现：这些精密的工艺技术可以用来抵消一部份的制造公差。在此一时期，其它厂商的镜头光学品质，往往受到制造机械公差，以及玻璃材质选用影响而有显著的差异。 「现阶段最高工艺」（State of the Art）是Mandler设计镜头的关键中心。即使在今日，Mandler的设计都能跻身最高水平之列。然而，日本竞争厂商很快地追赶上来，影像品质有极显著的进步。LEITZ时期的镜头设计有其特殊的平衡之道，在影像品质上可说鹤立鸡群，但是诸如像ZEISS、NIKON、CANON、甚至TOPCON 等厂商的高级镜头，表现也同样出色。 LEITZ镜头的设计在影像品质上，特别是在整个影像圈中央三分之二高度的位置，显露出一些设计上的妥协：像场弯曲（Curvature of the Field）在此并没有完全修正。为了抑制其它像差，就要承受这样的妥协。 LEICA为何忽略像场弯曲校正，可能又是另一则难解的徕卡迷思。事实上，透过研究，我们现在终于了解，LEITZ时期的镜头的特色都是针对双高斯（Double-Gauss）设计作精细微调的成果（译注：在此所提到的像场弯曲，事实上是双高斯设计在全开光圈下的天限。然而在一般摄影场合中，这种像场弯曲并不容易被肉眼察觉）。 在此一阶段，多层膜的使用是极为保守谨慎的。一方面是因为制造过程复杂；另一方面则是某些镜头设计并不会因为使用多层膜而有显著的成效。一般而言，多层膜的运用对影像成果是有强化作用的。 Mandler时代设计了许多顶级镜头，这些重要的设计与35mm摄影风格的时代精神紧密地契合。然而，摄影光学的创新发展（变焦镜头）却被日本竞争对手抢先一步。 下一个LEICA镜头的时代将由才华洋溢的Koelsch博士所领军，他将新的设计概念以及新的生产技术带入LEICA。从1980年开始到1990 年，LEICA逐步将新设计带入镜头设计中，最著名的例子便是APO-MACRO-ELMARIT 100mm f/2.8。 Lothar Koelsch时代 LEICA现址位于德国索姆（Solms），此一时期可说是LEICA迈向新设计、新玻璃材质、新生产技术的代表阶段。 Koelsch最大的贡献，便是打破了传统LEITZ设计的模式，采用最高等级的铸模式以及研磨式非球面技术。最重要的，是进一步将制造公差缩小到LEITZ时代无法做到的境界！ 我们可以从APO-SUMMICRON-M 90mm f/2.0 ASPH的例证中了解到LEICA光学的进步。这款APO镜头在全开光圈的影像品质超越SUMMAREX 85mm f/1.5缩光圈到f/11的表现；同时和旧款SUMMICRON-M 90mm f/2.0光圈缩到f/4时的光学品质一样优异。 现代的LEICA镜头设计者致力于校正所有的光学像差，他们有纯熟的光学知识和工具（玻璃、机械结构、精密度），无须接受妥协。当然，完美的镜头仍然是不存在的。但是现代的LEICA设计在各种像差中间的平衡之道却提升到更高的层次，精密度也比以往更高。 如果说Berek的设计让LEICA用家得以在前人不敢按下快门的微弱光线下创作；如果说Mandler的设计重新定义了新闻摄影者的角色，让他们得以纪录人类生活的繁琐细节；那么，我们应该用什么样的观点来看待当代德国索姆的光学设计呢？ 当我们欣赏一些古典相片-以达盖尔（Daguerre）印相法所作的相片时，总是忍不住要赞叹相片上所记录的精致细节与光影。而透过镜头复制影像，我们甚至能够想象一些超脱现实的事物。这便是当代德国索姆设计的精神。情感驱使我们摄影，藉此，我们得以超脱生命中的现实，以镜头凝结那我们珍爱且不愿遗忘的一瞬间。 早期的LEICA摄影家惊叹于徕卡带来的可能性；后继者则以坦率、正直的新闻观点纪录人们的生活环境；当代的M6用家则享受着现代光学科技的成果：对比、造型、线条、形式、肌理是影像表现的媒介，而现代LEICA镜头所能传输的高信息量便是影像表现的工具。 当然，我们必须不断练习，才能拥有摄影的技巧，然而，索姆坚持的「现阶段最高光学工艺」，重新定义了「摄影乐趣」，而这正是当年皮尔克的经典名镜所创造的！
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