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蔡司昔日风采
来源:SY916网站 作者:沈铭 发布时间:2013-03-19  

    提 起“蔡司”人们便会立刻同高品质的光学产品联系起来,虽然在今天许多领域里,蔡司受到了强劲对手的有力挑战,但是蔡司登峰造极的光学技术却依然为世界瞩目,其优秀的光学形象也始终如一。这一切无不显示出蔡司昨日的功绩。

    其实,早在十五世纪时德国就已经能够利用一种大型熔炉来制造玻璃,使玻璃生产开始向大规模过渡。但光学玻璃的生产迟到十九世纪才形成正规工业。事实上,十九世纪初,质量可靠的光学玻璃还很难获得。

    其后,德国精密机械专家卡尔·蔡司(1816.9.11-1888.12.3)和耶拿大学物理与数学教授E·阿贝等人在耶拿地区进行协作研究,采用许多新元素来熔制玻璃,最终解决了光学玻璃的生产问题。1846年卡尔·蔡司在他的研究地耶拿创建了以他本人名字命名的光学公司(现蔡司·欧波同公司),开始了显微镜和光学仪器的生产。1866年E·阿贝成为蔡司的合股人,之后他们聘用了化学家O·肖特帮助试制新的光学玻璃。

    1889年,蔡司公司率先设计制造出第一批具有理想消像散的正光镜头,从此,蔡司公司的光学产品被认为是世界上最优秀的。而1902年闻名于世的“天塞”镜头发表,使蔡司公司的形象更加光彩夺目。 蔡司公司在光学镜片的生产过程中积累了丰富经验,同时对玻璃配方和生产工艺一直严格保密。其制造过程直到本世纪三十年代才有零星公布。

    从公布的资料上看,经典蔡司镜头的制造是一个极其复杂的过程,这一过程是建立在一整套有效的管理制度之上,这种管理方法很大程度上类似于现在的质量控制和目标管理。它的生产过程大致可以分为如下八个步骤:

    一.原材料的选择。这是蔡司公司制镜过程的第一个重要环节。用于光学玻璃生产的原材料一般是从玻璃制造厂订购,因此,蔡司公司选派富有经验的技师对来料进行检验和评估,确认质量合格者才能提供给生产车间。

     二.玻璃原材料的热加工。由于热加工直接关系到最终光学镜片的品质,所以蔡司厂的热加工车间要由若干高级技师监督每个环节。据说,热加工过程是将玻璃原料放入一个特质的在坩锅中,并按一定比例加入能获得某种光学特性的元素作为添加成份,之后,大坩锅被放入熔炉中加温,直到坩锅中的玻璃成为液态。高温液态下的玻璃能逸出玻璃体内的气泡,同时产生液态循环,使玻璃中的各种成份在循环过程中充分结合。对于高品质的光学玻璃来说,这一熔炼过程要持续一百小时以上,冷却过程则是在一个特殊装置中进行,其冷却曲线是经过监测系统来严格控制的。冷却时间大约三个月之久:用以确保光学玻璃内因力的有效调整,达到质地均匀的效果。

    三.光学玻璃取坯。蔡司经典时期由于注模工艺尚未形成,所以大坩锅中的玻璃必须整体冷却,因此,取坯工作先要打碎坩锅,同时将坨状玻璃敲成碎块,选出大小适宜的碎块送到专门的实验室鉴定。鉴定过程一般是由老资格的技术师(通常是祖传技能)完成。这种鉴定是至关重要的,因此,负责鉴定的技术师其工资待遇在公司内是很高的。当然,通过鉴定和精选后的坯料只占整个坩锅所容玻璃的一小部分,其浪费量也十分可观。

    四.坯料切割。经过鉴定和精选后的坯料由熟练的技术工人在切割机上将它们切割成一定的几何状,进一步再将它们加工成镜片形,下一步才能进入实质性的研磨阶段。

    五.镜片研磨。镜片研磨在蔡司公司较早就实现大规模机械化方式。高品质的镜片一台机器一次只研磨若干块,对镜面曲度的要求极为严格。比如早期高级相机上用的大口径“天塞”镜头;而低廉相机所用的镜片则采用大规模生产方法,一台机器一次可以同时研磨80个镜片,一个工人可以操作6-10台这种研磨机。

    六.镜片的检验。经过粗研和精研后的镜片需要经过试检、检查和测定。这项工作是由专门的质量检验小组来完成。他们对有气泡或曲光度不合格的产品进行淘汰。这一程序对于高品质的镜片来说是要百分之百取样检测;而廉价镜片则采用批量抽样方法进行检测,用概率原理控制批量镜片质量在一个允许范围内浮动。

    七.组装。各种镜头和光学制品的组装是在相对净化的条件下进行。组装的同时要经过必要的镜片搭配和光学修正,这种技能性工作是由经过专门训练的技术人员完成。

     八.出厂检验。对于高级摄影镜头,每款都必须经过一系列的光学检验,这时可以发现同批产品中每只镜头之间的光学素质也会有一定的差距,一般取蔡司评价指数在95点以上的为合格品;而廉价镜头则取10点以上均为合格的。因此,蔡司廉价镜头之间的光学素质实际上是极度不平衡的。有的廉价镜头往往也能获得意外的光学效果。

    由于30年代光学计算一直被认为是一种极为复杂而神圣的工作,而且蔡司公司对屈光度的计算精度要求精确到小数点后12位,因此对设计人员自身的素质也就要求更高,一般一个设计组是由设计主任和6名助手组成。其中物理学博士不乏其人,这样的设计组二战前在蔡司公司大约有十几个。

    由此可见,经典蔡司镜头相对高品质的背后有着一支强大的技术力量和严格的管理制度。这也是为什么蔡司经典镜头中的高级品具备特别收藏价值的原因所在。虽然现在看来,这种经典镜头的制造方法十分原始,光学素质与现在新型镜头比较亦有较大差距,但它确实曾使昔日的蔡同公司在光学领地里独领风骚。截止到第二次世界大战之前,蔡司公司在摄影镜头的加工生产方面已在世界上占有主导地位;从大型座机到微型相机的各种镜头,蔡司产品的市场占有率也名列世界之首。

    在小型135相机镜头品种上,其实力同样领先于劲敌“莱卡”;从28毫米广角到500毫米长焦的制造技术已经走向成熟,而中幅相机镜头的生产乃是蔡司公司的强项。因此,许多相机制造商纷纷订购蔡司产品,用以确保自身产品的高品位。这一现象由于蔡司产品始终如一的高品质而一直延续至今。

    除生产镜头和光学仪器外,蔡司公司在照相机械方面也显示出强大的实力。上个世纪,蔡司公司生产过不同规格的照相机;本世纪初至三十年代末,蔡司公司则在中幅相机和小型相机的生产方面发展迅速,使蔡司公司成为世界上照相机规格及品种最多、最齐全的主要生产地。

    除当年的福伦达公司外,至今世界上还没有一家相机制造厂能生产出如此多品种、多规格的不同品类照相机来。 早期蔡司公司在机械制造方面可以说同它的光学制造一样出色。进入本世纪后,蔡司相机的制造部门已将相机分为高、中、低三个档次生产,这一被现在日本企业广泛采用的生产模式,曾使蔡司公司在相机市场竞争中立于不败之地。三十年代蔡司公司设计和生产了多种普及型相机,在世界上大受欢迎,进而对蔡司中高档相机的销售起到不可忽视的积极作用。产品销路的看好,反过来也刺激着蔡司相机制造业的蓬勃发展。 在高档相机制造方面,一直到二战期间,蔡司产品都被认为是优秀的。其地位与同年代的福伦达、莱卡和禄莱相当。

    但从实际情况来看,三十年代的高级照相机单就技术水平而论,蔡司似乎要处在稍稍领先的地位。这从“康泰克斯”Ⅰ-Ⅲ型和“康泰弗莱克斯”135型高级双反相机的综合性能方面可以得到佐证。

    “康泰克斯”Ⅰ型高级旁轴式照相机是继1924年莱兹公司正式推出小型135相机之后,蔡司公司于1932年发表的世界上第一架在综合性能上超过“莱卡”产品的135型照相机,也是蔡司公司三十年代初期的代表作。该机在世界上首次采用了纵走金属卷帘式高速快门,它的机械强度是以往和当今任何一种焦平面快门所不能相比的。快门精度亦称一流:速度范围Z(B)、1/2-1/1000秒。此外,该机的另一大特点是装备了多功能快速卡口,这种卡口分为内卡和外卡,通常标准镜头采用内卡,而广角和中长焦镜头则用外卡;外卡还可以用来装接专用遮光罩。从力学角度来看,利用外卡来装接长焦距镜头是十分合理的,这在当时不能不说是一大创举。Ⅰ型和以后Ⅱ型、Ⅲ型的后盖设计成大分离式,这为快速挂片提供了可能,同时还可以很方便地将普通后盖换成干版专用背,从而为获得高品质底片提供了技术保证,这一性能是当时的“莱卡”相机所不具备的。它使“康泰克斯”相机的应用范围有效地扩大到档案、医学和科研领域,为了使“康泰克斯”Ⅰ型相机成为135旁轴机中的顶级产品,蔡司公司为此设计制造了一系列配套镜头,其范围从广角到超长焦,成为当时135相机中最庞大的镜头群,三十年代,为“康泰克斯”相机配套的商品化镜头有下表中五类: 由于“康泰克斯”Ⅰ型相机在使用不同焦距镜头时要获得相应的取景视野,蔡司公司为此设计了一系列配套取景器和视力矫正装置,以及专用测距器,品种有12种之多。此外,各种色片、接圈、脚架、翻拍架、电气测光表、箱等附件应有尽有,使“康泰克斯”Ⅰ型相机成为名符其实的万能摄影器材。即使是现在看来,“康泰克斯”Ⅰ型的许多技术特点依旧值得称道,其高精密的机械制造水平,在当时不愧世界一流,耐用度也远非当今相机所能相比。

    难怪日本尼康公司在仿制“康泰克斯”相机生产二十年后,一跃成为世界著名相机生产厂家,而青出于兰了。至今,“康泰克斯”Ⅰ型重多特点和少有的异位输片机构为收藏家们青睐,成为收藏名机,表现出更多的收藏价值;当然,它的使用价值依然不能忽略。“康泰克斯”Ⅰ型相机的成功设计,成为“康泰克斯”Ⅰ和Ⅲ型的发展奠定了坚实的基础,也标志着蔡司公司机械加工水平的一个鼎盛。 虽然“康泰克斯”Ⅰ型相机在三十年代初期已经在技术方面处于领先地位,为了保持这一地位,蔡司公司需要在新产品开发方面寻找出路。因此,1935年底蔡司公司即“康泰克斯”Ⅰ型之后,再度推出技术上有独到之处的“康泰弗莱克斯”135型高级双镜头反光式照相机。这一相机的发表,其制造水平上达到了同类产品的顶峰,成为至今为止135双镜头反光系列中顶级相机,可谓空前绝后!该机不光将“康泰克斯”Ⅰ型的快门技术巧妙移置,而且还使其速度范围扩展为8-1/1000秒,让慢速度向下延展了4个档位8秒的慢门速度,对机械式照相机来说,标志着制造技术上的又一个新高度。然而,更具的特色的是蔡司公司将当时较为先进的硒光测光系统装进了这架相机中,使它成为世界上第一代装有电气测光表的照相机,其测光精度是以计以往配有光学测光表(注)的照相机所望尘莫及的。“康泰弗莱克斯”测光表的感光度调节范围为9-24定。蔡司公司成功开发这种技术后,又将它移置到1939年发表的大名鼎鼎的“康泰克斯”Ⅲ型照相机上,不可否认,蔡司公司的这一举动,对促进照相机向电子化过渡作出了不可磨灭的贡献。“康泰弗莱克斯”相机的其它特点还包括,取景器具备了腰平取景方式,俯视光亮取景方式和平视亮窗取景方式三种,使摄影者的取景姿态和应变范围大为放宽;该机的镜头还可以更换,以应付不同场合的需要。此外,蔡司公司的精密机械加工技术在“康泰弗莱克斯”相机上也表现得淋漓尽致,使该机成为划时代的精品之一。 蔡司公司灿烂的科学技术远非本文所能概括,它对科技领域和摄影文化作出的贡献也远非几个产品所能代表。

    总之,蔡司公司自创立后的一个世纪里,依赖企业内部的有效管理,在严格质量的基础上准确把握市场;使蔡司光学的蔡司相机成为高品质的象征。进入五十年代,蔡司相机制造业受拙,而六十年代日本相机工业和光学工业的崛起,终于蔡司相机退出历史舞台。因此,回顾蔡司公司发展历程,即使人们看到昔日蔡司的辉煌,又能从中感到世界面对竞争优胜劣汰。只有不断开拓,努力进取,才能生存,才有成功和希望。

    (注)光学测光表是指早期利用物理光学原理生产的一种非电子测光系统,主要靠光栅大小来控制测光表的入光量,使放光量平衡在一个相对值范围内;但由于人眼判断光比的能力有限,因此实际差较大。这种测光表在早期福伦达相机上多有应用。

    三十年代为康泰克斯相机配套的镜头 A.标准镜头 镜筒外径 角度(度) 亮度比 ①1:3.5 f=50mm 27mm 45 100 ②1:2.8 f=50mm 27mm 45 156 ③1:2 f=50mm 42mm 45 306 ④1:1.5 f=50mm 42mm 45 514 B. 广角镜头 ⑤1:2 f=10mm 42mm 55 306 ⑥1:8 f=28mm 42mm 75 19 C远摄镜头(包括中焦) ⑦1:1 f=85mm 42mm 28 77 ⑧1:2 f=85mm 51mm 28 306 ⑨1:4 f=135mm 42mm 18.4 77 ⑩1:6.3 f=180mm 42mm 13.6 31 D.超远摄镜头 ⑾1:8 f=300mm 46mm 8.2 19 ⑿1:8 f=500mm 70mm 5 19 E.天体摄影专用镜头 (同时期生产的蔡司高档天文望远镜,一般都设计“康泰克斯”接口,可以直接充当天体摄影镜头。)


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