【IT168 评论】现在为相机配置一款变焦镜头似乎是理所当然的事，而选择定焦镜头反而显得另类。而在55年前，拍照的人只能使用定焦镜头，因为那时世界上第一款用于摄影的变焦镜头还没有问世。那么，到底是谁开创了变焦镜头的先河?很多人都以为，此君是美国的弗兰克·巴克博士，因为他是变焦镜头发明者，然而也有人并不认可这种说法。本文以变焦镜头的发明为引子，主要介绍“变焦镜头之父”弗兰克·巴克在美国的创业故事以及他与爱因斯坦的友谊。
▲这是弗兰克·巴克的遗物之一，相框里有两张照片，上面的照片是巴克与爱因斯坦交谈时的留影，下面的照片是，1955年3月14日，巴克为爱因斯坦举行生日聚会——这也是爱因斯坦的最后一个生日
谁发明了变焦镜头?
多数史料显示，变焦镜头的发明者是被誉为“变焦镜头之父”(Father of The Zoom Lens)的弗兰克·巴克博士(Dr. Frank Gerhard Back)，因为他在1959年为名为“Bessamatic”的福伦达135单反相机设计了Voigtlander-Zoomar 36-82mm f/2.8镜头，这是世上最早的摄影用变焦镜头。在这款变焦镜头前口外侧，不仅有福伦达的德文名称“Voigtl?nder”，还有弗兰克·巴克的注册公司名称“Zoomar”(祖马尔)。除了福伦达变焦镜头上一直使用“Zoomar”标志外，其他品牌的变焦镜头上通常会有“Zoom”(变焦)标志，因此很多人推测，“Zoom”一词就来源于“Zoomar”，是后者的缩写。
不过，英国学者尼克·豪尔(Nick Hall)在他的《变焦镜头的历史》一文中阐述：弗兰克·巴克并不是变焦镜头的发明者，“Zoom”一词也并非来自于弗兰克·巴克的公司名称“Zoomar”。
查英汉词典可知，“Zoom”一词有“嗡嗡作响”、“急速上升”以及“变焦”等几种解释。那么，摄影镜头的“变焦”之意，到底是从“嗡嗡作响”和“急速上升”引申而来，还是弗兰克·巴克的“Zoomar”缩写呢?
英国皇家学会档案记载，早在法国人达盖尔(Louis Jacques Mand Daguerre)的摄影术公布之前，英国数学家彼得·巴洛(Peter Barlow)就向英国皇家学会提出了“变焦”望远镜的构想。巴洛先生的设想是：在伸缩式望远镜的目镜组内加上一块负透镜，使加长的透镜可以调节，从而能够以任意的比例改变其放大倍数，甚至“无须使透镜离开眼睛或使视线离开所观察的目标”。
到了1850年代，意大利人伊戈纳吉奥(Ignazio)就制作出“巴洛式”望远镜，并用之研究日食。后来一些人根据巴洛的构想不断尝试设计能“变焦”的镜头。19世纪末20世纪初，美国光学家查尔斯·艾伦(Clile C. Allen)的实验终于有了成果，他因此还在1902年获得了变焦镜头的发明专利。艾伦在两片固定镜片之间加入一块活动镜片。使用时，当活动镜片远离前镜片时，会使焦距缩短;相反，当向另一方向移动时就使焦距增大。在最短和最长的位置上，影像可以得到“补偿”，即焦点保持相同。在中间位置时，焦点虽有所偏移，但是，只要使用较小的光圈，这种偏移还是可以接受的。
在德国有人说，世界上最早成型并得到应用的变焦镜头，是德国光学家赫尔穆特·纽曼(Helmut Newman)于1932年为西门子公司16毫米电影机设计的25-80mm f/2.8镜头。
不过英国人却认为，赫尔穆特的变焦镜头只是传说，无从可考，1932年，英国的泰勒-霍普森(Taylor & Hobson)公司从英国库克(Cooke)公司定制了一款变焦镜头，这才是世界上最早实用化的变焦镜头。
▲这是美国光学家查尔斯·艾伦在1902获得变焦镜头发明专利的图纸。(图片来尼克·豪尔的个人网站)
美国人既不同意德国人的说法，也不认可英国人的观点。美国人说，美国贝尔-豪威尔公司(Bell & Howell)的电影机也在1932年用上了一款Cooke Varo 40-120mm变焦镜头，但这些都不是最早的变焦镜头，因为早在1920年代，约瑟夫·沃克(Joseph B. Walker)就为派拉蒙影业开发出变焦镜头。其确切证据就是：美国电影史上首位艳星克拉拉·鲍(Clara Bow)主演的电影《It》，就有了变焦镜头的推拉效果，这部电影公映于1927年。
▲这是一个简单的变焦镜头光学结构示意图，它采用了光学补偿法以校正焦点漂移。L1和L3是前、后两块凸透镜，其中的L3是固定的。当中间的凹透镜L2从前往后移动产生变焦效果时，凸透镜L1也向前、向后做一个抛物线运动。(图片来自维基百科)
无论谁是谁非，变焦镜头于1930年前后开始进入实用阶段却是事实。不过，在当时的技术条件下，变焦镜头的生产成本很高且光学质量远低于定焦镜头。另外，变焦镜头的镜片数量比定焦镜头多得多，在缺乏镀膜的情况下，由多达十余枚镜片组成的变焦镜头反光率很高而透光率很低。因此，早期的变焦镜头实际使用效果很差。不久，第二次世界大战爆发，上述变焦镜头的实践也随之灰飞烟灭。
变焦镜头时代的真正开启，发生于第二次世界大战结束后，也就是电视开始兴盛时代。此时从奥地利移民到美国的弗兰克·巴克看到电视的广阔前景后，放弃了自己正在主攻的内窥镜技术研究，专心为美国广播公司开发变焦镜头。弗兰克·巴克对自己的镜头“变焦”理想颇为得意，他将英文单词“Zoom”后面加上“ar”，为他设计的变焦镜头(包括公司名称)起名为“Zoomar”，从而将英文“Zoom”一词的“急速上升”原意引申为“镜头之变焦”。后来，祖马尔公司也生产定焦镜头、折反镜头以及其他光学产品，不过所有的产品都叫“Zoomar”。
弗兰克·巴克发明的第一款变焦镜头是Zoomar Variofocal 17-53mm f/2.9，他后来将其发展成“17-53mm+35-106mm”变焦镜头套装，并申请了专利。1946年，在派拉蒙影业拍摄的新闻短片中，弗兰克·巴克的变焦镜头得到了应用。不过，“Zoomar”镜头真正扬名发生在1947年。是年，美国广播公司在棒球和美式橄榄球的电视转播中，一些画面采用了变焦镜头的“推拉”效果，让观众觉得特别新鲜。随着电视在全球的普及以及美国文化对西欧和东洋的“入侵”，祖马尔公司生产的变焦镜头逐渐引起更广范围的关注。
