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#132 Petzval vs Photographe a Verres Combine

今年是攝影術誕生 180 週年,所以跟大家回顧了攝影技術最初期時候的發展。說到 19 世紀最早期的光學,不得不再說起世界第一個人像光學 Petzval Optic 的歷史。




法國政府以 10000 法郎和給與 Louis Daguerre 退休保障,把 Daguerreotype 專利買下來,銀版攝影的詳細技術於 1839 年 8 月 19 日公諸於世。同年法國的 Societe d'encouragement(Society for the Encouragement of National Industry) 設立了一個獎,希望鼓勵設計「更快」的人像鏡。這個消息傳到維也納大學的物理系教授 A.F. von Ettingshausen,他鼓勵他的同事 - 著名的數學家及物理學家 Josef Maximilian Petzval 參加。




Petzval 教授決定以數學及幾何學的方法,透過計數,設計一支「快」的人像鏡頭。有趣的是,這位近乎於通才的科學家,原來是沒有正式研習過光學的。由於將有大量的運算工作,所以他找到了奧國砲兵團總指揮 Ludwig 大公爵(Archduke Ludwig, Director General of Artillery)幫忙。由於砲兵手需精通運算(砲彈的飛行運算),大公爵按排了 8 名砲兵手和 3 名下士協助 Petzval 教授。令他可在短於 6 個月的時間內, 完成了兩支「快鏡」的設計。


這兩支鏡都是以常規的黏合 f5 消色差透鏡作前置,另一組分開的兩片鏡作後組,都是 4 片 3 組結構,光圈中置在鏡組(黏合組後)。分別是150mm (實為14.9cm) f3.6 的人像鏡(Petzval),和 f8.7 的廣角鏡(Orthostigmat)。特別是那支以 Petzval 命名的 150mm f3.6,比 Charles Chevalier 原先的 Achromat 設計「快」約20倍(以曝光時間計算),大大壓縮了日光曝光的時間。



Daguerreotype 的低感光度,在室內拍攝人像仍然不可能,須知當時還沒有閃光(閃光鎂粉)的概念。雖然 Petzval 教授開發了一支成像效果好的「快」人像鏡,但當時沒有為他帶來應有的名與利。


Petzval 教授把他的設計交給朋友 Peter Wilhelm Friedrich von Voigtländer (P.W.F. Voigtländer) 生產樣板,並在 1840 年 5 月在維也納大學物理系作測試,效果很好。Petzval 把他的研究交到法國 Societe d'encouragement 。就在同一時間,原來 Charles Chevalier 也在開發更快的鏡頭 ”Photographe a Verres Combine”。


About Photographe a Verres Combine


設計是兩組黏合鏡,4 片 2 組的結構。設計的特色是 3 段可轉換焦距 (Convertible):第一段只使用後組,是長焦距的「風景鏡」(Landscape)(當時攝影只有兩個「需要」:風景和人像)。Chevalier 的第一個設計是15寸(約380mm) 的消色差透鏡.再在這組透鏡 20mm前加另一組 31.5 寸(約800mm)的消色差透鏡,便是 11寸(280mm) 的風景鏡,光圈值由f16 提升至 f10。第三段是把前組推前,兩組鏡的鏡距是 60mm,這就是光圈達 f5.2 的人像鏡了。


Photographe a Verres Combine 是有趣的概念,可借不論是最大光圈值,或是畫面中心部份的清晰度,Petzval 的設計明顯優勝,是更出色的人像鏡。不過 Societe d'encouragement 較欣賞 Photographe a Verres Combine 的可轉焦距設計。1842 年 3 月,這個人像鏡的白金獎由 Charles Chevalier 獲得,Petzval 得銀獎。


Charles Chevalier 的 Photographe a Verres Combine好,還是 Petzval 的人像鏡好呢?也許很難定段。歷史證明了 Petzval 的設計是當時最好的,在短短的 10 年間(1840-1850),一共約有 8000 支Petzval的鏡頭出售(不全是 Josef Petzval 出品),但 Photographe a Verres Combine 差不多被遺忘。而估計到了19世紀80年代前,超過90%的照片是透過類 Petzval 光學所拍的。但歷史沒法證明如果 Josef Petzval 可以控制自己的專利權,Petzval 光學設計沒有被大量的在歐美開發的話,故事會否改寫。



不論如果,Louis-Jacques-Mandé Daguerre、Charles Chevalier 或 Josef Maximilian Petzval ,都是19世紀中葉的重要發明家,意念到 21 世紀的今天仍然是那麼的俱創造性。


筆者也有收藏一些 Petzval 鏡頭,下期再介紹圖中這支非常珍貴的 Petzval 鏡頭。