前无古人——尼康Zoom-Nikkor 200-400mm f/4 AI-S ED专利模拟
前言
自从凭借大F与Auto Nikkor镜头群坐稳第一大厂宝座后，尼康长期是记者与生态摄影师的第一选择，这使得尼康在更新其超长焦镜头群方面格外用心。1972年，为应对札幌冬奥会的需求，尼康使用进口的肖特ed玻璃生产了72支Nikkor-H 300/2.8，这是尼康的首批ED镜头。1975年尼康的亲儿子Hikari实现自产ed玻璃后，尼康迅速发布了200/2ed-if，300/2.8ed-if，400/3.5ed-if，600/5.6ed-if，600/4ed-if，800/8ed-if，50-300/4.5ed等一批ED巨炮，这一完整的体系继续强化了尼康对于70年代专业市场的统治力。
随着80年代的到来，New F1挟nfd300/2.8L，400/2.8L，50-300L，150-600L陆续登场，加上70年代末的500/4.5L，对尼康在材料和设计思路上都较为局限的ed炮群发起了正面挑战，奥林巴斯的180/2,250/2,350/2.8也在挑战者之列（当然，受制于om机身，这些几颗很有精神的炮很遗憾地没有用武之地），尼康在补齐428,856之余，也需要推出更有精神的镜头来证明自己是记者和生态摄影师们更好的选择。尼康选择了推出Zoom-Nikkor 80-200/2.8 AI-S ED 与Zoom-Nikkor 200-400/4 AI-S ED这两只在规格上颇具开创性的镜头。
其中，ais200-400由于高昂的售价，狭窄的客群和骇人的重量，产量十分有限，只会在键摄和法师们追溯200-400这一规格的历史时被偶尔提及，ais80-200/2.8反倒因为更好买到，得到了法师们的追捧（笑）。但实际上，ais200-400才更能展现出1980年代尼康的强大的生产与设计能力，以及某种适马上身的堆料精神。
专利于1982年申请，这颗镜头出自濱西芳徳手笔，他更加为人所知的作品应该是经典的ai55/2.8，此外，曾一度受老法师赞誉，近两年又再次被转接玩家关注到的ais80-200/4，以及体积和重量上空前绝后的ais80-200/2.8ed也都出自他手。这一专利同时涵盖了ais80-200/4和200-400/4，专利称其旨在开发结构紧凑，同时在近距离下的成像性能优异的变焦镜头，毫无疑问，ais80-200/4实现了这一宗旨，但ais200-400，呃，紧凑……吗？
事实上，Ais200-400是一款重达3.6kg，总长在对焦到无限远时为33cm的镜头，当然，对于一颗这一规格的镜头来说，33cm确实也不能算长，其两代后继者与友商三十年后的同规格竞品长度均在36cm以上。
可惜的是，滨西的专利本意在于强化这一巨炮的近摄性能，在他的设计中，这一巨炮在无限远到2.5m物距上由第一组镜组前移对焦，而在200端，则在g1前移的基础上，加入第二组共同向前进一步移动，实现1.4m的最近对焦距离，用过ais100-300，ais35-70的朋友应该能够理解这种在某一焦段开启微距模式的设计。但在实物上，我们很遗憾的发现，可能是出于机械制造的困难（确实有点困难了。），这支镜头的最近对焦距离被设定在了4m。同时，本身专利也似乎在着重强调这一设计对于广角端画质的着重强化，对于长焦端往往更加常用的超长焦变焦巨炮来说恐怕不是个好消息。
接下来，我们来审视这一变焦巨炮的结构与用料
考虑到年代，用料只能用奢侈来形容，首片并不像尼康其他远摄镜头使用略带曲率的保护镜，而是一片镧火石玻璃LAF11，它与一片ED玻璃E-FKH1胶合，紧随其后又是一片E-FKH1收束光线，这是作为对焦组的g1。随后是经典的-，+两组内变焦，第二组首片为重镧火石玻璃E-LASF014，它与一片SF4以及一片E-BK7构成一个负屈光度的三胶合，随后又是一片HOYA的NBFD14的类似物的特殊色散玻璃。第三组则又是E-FKH1与LAF11的胶合。后六片镜片构成不动的第四组，打头竟然又放了一片E-FKH1，ED玻璃宛如不要钱一样连续使用，而且这两片ED仍然有将近60mm的直径……再往后，又有两片重镧火石一片镧冕玻璃，只有E-BK7和E-LF5的存在仍然提醒我们镜片是需要花钱的。在奢侈的用料之余，镜头的焦距极端地规矩，200.079-400.48mm，当然，由于其古早的对焦方式，这一焦距在近摄下由于巨大的呼吸效应无法保持，当然，情况比400mm端近摄下直接呼吸到300mm的EF200-400/4L还是体面许多。
那么，让我们来看疗效，mtf图中加入了160线对，依次为10-20-40-80-160线对。
200端的画质实在令人惊喜，轴向色散堪称apo，仅仅62.9μm，已经来到现代720的200端水平，可惜球差未能修直，较为扭曲。强力的loca控制使其中心画质与外变焦RF720L的200端达到同一水平，不过仍然显著逊于自家强悍的后辈电磁炮。倍率色散的控制同样堪称强悍，仅仅7μm，且仅有长波稍微飞出艾里斑范围，畸变0.2%，这本来也不是超长焦需要担心的。令人可惜的是，由于场曲、彗差以及外1/3像场显著的像散的影响，离开中心后子午、弧矢方向MTF裂开且有所跌落，边角表现实在很不雅观。不过总的来说表现相当优秀，足以应对现代高像素机身。
收一档光圈，中心近乎撞上衍射极限，边角画质仍受像散困扰，但整体即使在现代高像素机身上也可称锐利。
事实上，由于后世的200-400普遍注重长焦端优化（这才更加合理），着重优化200端的ais240在200端的中心画质已经强于后辈240g了，但这并不是一个好消息，其400端将显著逊于后世类似规格镜头。
接下来检视300mm端，由于专利仅给出两端，此部分为zemax优化得出
来到300mm的中间焦段，轴向色散和倍率色散都有所劣化，且其形态也发生了变化，畸变稍稍增加，不过球差的矫正反倒改善，能量更为集中，中心画质几无损失。场曲有所缓解，边角像散依旧显著，彗差亦然，整体画面质量与200mm端近似，仍然十分优秀，除外1/3像场的各向同性很糟糕外，在与佳能在同焦段的定焦竞品的对比展现出显著优势，其中心的80线对反差逼近了nfd300/4L中心的30线对，与同光圈的nfd300/2.8L相比也不落下风。
收光圈后情况与200端亦近似，略。接下来检视专利给出的400mm端
400mm段的画质令人遗憾，loca陡增至173μm，虽然对于1980年代的400/4这一规格的镜头而言不算过分，但考虑到超豪华的四片ED还是有点难受，球差拧麻花，尚可。外半场像散不改，短波倍率色散也显著失控，不再有200段令人满意的表现。综上，随之而来的必然是画质的跌落。不过好消息是，中心四十线对的反差仍然坚挺，对于胶片摄影和低像素机身而言依然不错，边缘很平庸，不过因为中心低了所以相对跌落的还少些（笑），边角的倍率色散难免会有些显眼。不过好消息是，同时代佳能的nfd400/2.8L因为萤石的欠奉也比较孱弱，其全开时的30线对大抵与ais240的60线对相近，其在f8下的30线对才能追上ais240全开的30线对。但一想到镜筒里装载了四颗大口径ED，我还是认为这种表现实在难以交代。
收一档光圈，高频细节增加，均匀性轻微改善，不过已经完全找不到200mm的威风八面了，整体与佳能1998年出品的一代大白兔的400段（400/5.6）性能相仿，逊于二代大白兔，实在是比较可惜。
近摄
既然专利许诺了靠谱的近摄性能，那让我们直接推到4m的最近对焦距离，可以看到除了倍率色散几无劣化，视角略微收窄，中心依然非常强劲，边角依旧不雅。总的来说，虽然没多近，但这个近摄性能还是十分靠谱的，远好于同时代各家200mm的定焦大炮，即使是13年后推出的EF180/3.5L也没有展现出更好的性能，当然同样也好于240g，只看中心的话还能再超时空战士一些，略好于二代大白兔，能尝试追上184e，可惜子午弧矢的一致性上还是拉大胯了。
哇，好有呼吸感的镜头啊（笑），焦距缩水到356mm，光圈掉的很厉害，虽然loca有所减少，但球差欠矫正，中心40线对反差和分辨率都略受拖累，短波倍率色散以及像散如樱花般散开，体现出了这个简单的对焦方式下理所应当的劣化程度，在胶片和低像素数码机身上依然可用，但即使在低像素数码机身上，外半场的观感也必然比较糟心了。
最后是幻想时间：如果200mm端能够按照专利做到1.4m近摄，焦距会来到180mm，WFNO会来到5.05，镜筒需要再伸出2cm，但确实有着强劲的近摄性能，只可惜被砍掉了：
总结
1980年代的传奇堆料王，架构本身不算新奇，尼康自家1977年的50-300/4.5ed中可以见到类似的四组设计，但通过十分先进且激进的用料，成功实现了一颗对于彼时而言可谓超规格的镜头，且实现了鹤立鸡群般的性能。
尽管ais200-400/4ed针对两百端优化的策略相当不明智（也是因为这一架构确实更难优化400端），但它的确在所有焦段上实现了强于同焦段的尼康自家与友商定焦镜头的性能，且在200mm-300mm间确实享有超时空战士级别的强而有力的轴上性能和非常靠谱的近摄能力——即使是强如六年后佳能推出的ef200/1.8L，在同光圈下也只能在均匀性上胜它一筹，在近摄中则会被迎头痛击。能够在开创了200-400这一规格的同时，通过激进的堆料和设计实现强而有力的性能，且短期内没有友商能够超越——这颗镜头无疑证明了尼康在专业远摄镜头领域的统治力，在日新月异的80年代的相机市场上却没能长期绽放光彩，自动对焦的时代来临了，这样沉重的手动变焦巨炮失去了吸引力，那些nfd系统的竞争对手与被佳能放弃的nfd卡口一同逝去，而它自己，这颗前无古人的镜头也在F4发布的同一年停产，结束了短暂的生命周期，后来者则要等到2003年再见了。