三百倍变焦古神：PANAVISION 7-2100mm f1.9-13 300X

在B4广播镜头的领域里，长期只存在一百倍左右的变焦，从9-900mm扩展到最新一代佳能和富士龙的8.3-1000mm，那么这是为什么呢？

我们来看一下超级变焦镜头的常规构成，从前到后是PNPP排列，第一组为固定正镜加对焦组，然后是负屈光度的变焦组和正屈光度的补偿组，最后则是防抖和扩展镜等其他镜组，近些年佳能富士又在这基础上做了PNPPP排列的箱式镜头。

增加一个补偿组且调整距离把变焦比进一步提升到一百二十倍，但是仍然没有摆脱这一结构的基本限制。

第一，在变焦到一定位置，如Z1和Z2时，光线高度会大幅度变化，增加口径要求的同时，Z1处负场曲和外侧彗差，Z2处的正场曲和内侧彗差都会变得难以矫正，受限于这些，这种只有一组主变焦组的架构最大的变焦倍数也被限制在了一百倍左右，不管是小型还是大型光学设备均如此。然而，知名电影设备公司Panavision的设计师经过调查发现，广播领域用户倾向于更大的变焦比，最好有270倍，同时希望广角端视角扩展到至少七十度，也就是要将焦距做到7mm左右。最终，在知名设计师Iain A. Neil的带领下，他们用复合变焦系统解决了这一问题并且成功实物化了这支古神级别的三百倍变焦广播镜头。

什么是复合变焦镜头呢，其实就是把两个变焦器串起来，也就是加入一个成中间像的中继镜组，这样每组只需要承担大约十七倍的变焦倍率，相乘就是总计的三百倍焦比。

不难看出在光圈后的一个位置，光线先汇聚成了中间像，随后再经过一个变焦组才成了最终的像，当然这样成的像会和一般的镜头相比倒过来。其实，利用中继镜组的影像行业产品不止这一个，除了大家生活中的投影设备有不少是类似设计以外，ARRI的Ultrawide Zoom 9.5-18mm T2.9和Signature Prime里的12mm T1.8也是这种设计，因为会成正像（相比一般镜头倒像反过来），所以阿莱叫他们Optical image rotation，光学图像旋转。

回到产品本身，设计主要基于专利US20040021953和Neil的论文（doi: 10.1117/12.624554）。

没错，这其实是千禧年初的设计，虽然上面我的结构介绍讲到了一些在本产品之后的东西，但是思路上本产品还是独特的，因此不影响。这里面每一位设计师都值得介绍。最后一位山梨隆则在供职腾龙和多年的奥林巴斯高级开发主管以后加入panavision当光学副总裁。第一位贝滕斯基在加入之前负责过VIVITAR的变焦镜头和美国空天实验室和海军的镜头设计。第二位考德维尔履历丰富，他设计了COASTAL的60mm超消色差镜头，Metabones的增光减焦环，都是很强大的产品。至于论文的作者，Neil本人就更是大名鼎鼎，多次获得奥斯卡和艾美技术奖，leica summilux-c,cooke s8都是他主导开发的。

讲了这么多终于把背景讲完了，接下来我们聚焦于专利本身。

从前到后依次是固定正经搭配双浮动对焦组的G1，前置变焦组和补偿组，后置变焦组和防抖组，后焦调整组。前变焦组在变焦过程中始终移动，后置变焦组则是从93mm以后开始后移来改变焦点。

最后的玻璃砖是代表3CCD的分色棱镜。

用料上，二十年前没有新箱式镜头那么有材料的余裕，异常色散材料主要以各式各样的低色散玻璃为主，全部玻璃都来自小原OHARA。在这个39片，接近一百个面的复杂的令人咂舌的设计里，塞入了九片S-FPL51三片S-FPL52和一片S-FPL53的低色散氟磷冕玻璃，还有多片PHM系列磷冕玻璃LAH系列重镧火石玻璃，非球面自然是不考虑成本的全部研磨。S-FPL52大家可能不太熟悉，他的牌号是456903，介于FPL51/53之间，如今已经停产，HOYA的类似产品FCD10A，也就是所谓的ELD则在多款适马索尼松下产品中出现过。至于现在常见的NBH系列短火石则是缺乏，哪怕NBH5/8这类出现年代很早的也没有。

接下来我们来看仿真性能，基于专利460-644mm的降权光谱，实际规格7.4-2065mm F1.95-13.1。