在前期推文中，我們介紹了6支原始鏡頭中的前三支。接下來我們將繼續(xù)介紹剩下的三支鏡頭

1893年，就職于庫克公司的丹尼斯·泰洛設(shè)計了一款三片式的鏡頭，命名為庫克三片式鏡頭。最初泰洛的想法是消除場曲的影響，把同等焦距的單凸透鏡和單凹透鏡緊靠一起，光焦度為零，場曲也是零。但是零光焦度的元件對系統(tǒng)沒意義，場曲與透鏡間距無關(guān)，因此把這兩片原來緊靠在一起的透鏡拉開，場曲仍舊是零，但光焦度表現(xiàn)為正數(shù)。這樣雖然減小了場曲，但是也引入了其他的像差，為了進一步改善成像質(zhì)量，泰洛將凸透鏡一分為二，放置在凹透鏡的兩邊，形成一種對稱的結(jié)構(gòu)，從而形成了最初的庫克三片式鏡頭。早期由三片分離透鏡構(gòu)成的庫克鏡頭，其光闌位于透鏡之間，現(xiàn)在通常將光闌放在透鏡后，以減少色差，但是這樣的做法也給系統(tǒng)帶來了較大的軸外球差，為了減少球差，通常采用在像面前增加一個遮光闌的方法，這樣做雖然中心部分成像質(zhì)量有所提高，但是像面面積減小，邊緣部分亮度低，也就是所說的暗角現(xiàn)象。雖然庫克鏡頭存在一定的缺陷，簡單的裝配、簡潔的結(jié)構(gòu)。銳利的中心和暗化的邊緣，成為了一種獨特的藝術(shù)氛圍。

遠攝鏡頭大約在19世紀80年代由英國人和德國人同時發(fā)明。其中“遠攝”的定義并非“長焦距”，而是“鏡頭的物理長度短于其焦距”。遠攝同時還是一種鏡頭設(shè)計類型。所有的遠攝鏡頭都有相同的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)：前組正鏡組（凸鏡），和后組負鏡組（凹鏡）。優(yōu)點正如其名，缺點也很明顯，遠攝鏡頭天生就有枕形畸變，而且長焦鏡頭也很難做到大光圈。這些問題不是不能解決，但是需要大尺寸的前鏡組，所以會導致鏡頭變得非常巨大。不過，對遠攝結(jié)構(gòu)設(shè)計來說，最重要的問題是縱向色差。后組負鏡組會放大任何一種像差，尤其是縱向色差（不同色光會聚焦在不同位置上，導致圖像模糊）。這就是為什么高質(zhì)量的長焦鏡頭一般都至少有一片低色散鏡片的原因。

倒置遠攝鏡頭最早出現(xiàn)在上世紀20年代，用于電影行業(yè)：因為鏡頭后方的棱鏡占用了大量空間，彩色攝影機需要后焦點距離很長的鏡頭。所以倒置遠攝鏡頭應運而出。顯而易見的，倒置遠攝鏡頭的設(shè)計，正是將遠攝設(shè)計顛倒過來：前鏡組采用負鏡組，后鏡組為正鏡組。優(yōu)點是允許焦距比后焦點距離更短。換句話說，后焦點距離大于20mm的鏡頭也可以做到20mm焦距（單反相機必備，無反光鏡相機的后焦點可以小于20mm）。這種設(shè)計還提供了相對的大光圈和廣視角，擁有最小的暗角，且很少有球面像差。缺點是：像場彎曲非常常見。焦點的遠近會導致像差的變化，所以通常一支在無限遠成像不錯的鏡頭在近距離拍攝的質(zhì)量就會變差，反之亦然。廣角鏡頭有多種像差，而且非常嚴重（彗差和橫向色差，還有畸變），需要大量鏡片進行校正。畸變通常很難校正（有人認為魚眼鏡頭就是不校正畸變的大視角倒置遠攝鏡頭）。

在本期中，我們分別討論了：庫克三片式、遠攝、反遠攝等三支原始鏡頭。了解鏡頭的原始結(jié)構(gòu)，不僅有助于我們在設(shè)計時選擇合適的初始結(jié)構(gòu)，還有助于我們利用這些“缺點”設(shè)計出更好的鏡頭。

【來源：光虎光學內(nèi)部培訓資料】