Nikon鏡頭筆談:Nikon的pre-AI代表什麼?
發表於2010.04.15 02:16

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Nikon鏡頭筆談:Nikon的pre-AI代表什麼?
 
冼鏡光
April 15, 2010上線
 
 
            上一篇Nikon鏡頭筆談:老鏡上的Auto代表什麼?介紹標在Nikon老鏡上Auto的意義,這一篇要繼續說pre-AI代表什麼。Nikon在1977年開始轉換成AI,這個規格一直沿用到今天,所以pre-AI或non-AI指的是AI出現之前的世代。這個(Nikon的)pre-AI世代代表什麼?很多人說那是鏡頭接環的一種型式、也有人說那是機身的一種型式,兩種說法都對、但也都不完整。依個人的看法,pre-AI和AI是一種測光機制,為了支援這個測光機制,機身上得有測光表、鏡頭上得有某種告訴測光表拍攝用光圈的方法。Nikon F在1959年推出時就有開放光圈對焦收小光圈拍攝的能力,所以測光表測到的是開放光圈時的強度、而不是拍攝用光圈的強度,於是就得想出一個方法讓測光表知道拍攝用的光圈為何,並且從開放光圈測得的EV導出拍攝用光圈的EV,從而求出對應的快門速度。這篇文字的重點在說明鏡頭如何告訴測光表拍攝用的光圈,至於EV的轉換方式得看
老生常談,什麼是EV,此地不打算重複說明。
 
 
機身部份
 
            Nikon在1959年推出Nikon F時機身上沒有測光表,機身和鏡頭之間的溝通就只有控制開放光圈對焦、收小光圈拍攝用的撥桿(請看Nikon鏡頭筆談:老鏡上的Auto代表什麼?的說明),於是鏡頭接環週圍乾乾淨淨。事實上,Nikon推出Nikon F那段日子正好是CdS測光表技術的萌芽期、還不十分穩定,雖然的確有為Nikon F推出內建CdS測光表的計劃,Nikon仍然不得不為Nikon F生產一個外掛的selenium測光表,用CdS測光表的機型Nikon F Photomic到1962年才上市。我手上沒有第一代Nikon F用的selenium測光表,但卻有一個給Nikkorex F用的類似版本;Nikkorex F是Nikon最早的平價SLR(相對Nikon F),在1962年上市(此地曾經介紹過1963年的Nikkorex Zoom 35、史上第一台ZLR:Zoom Lens Reflex,它有一個不能更換的變焦鏡頭)。下面左邊是Nikkorex F的測光表,右邊是Nikkorex F;Nikkorex F測光表有一個方形、得插到機身右側前方面板槽中的插腳,測光表的快門速度盤罩在機頂的快門速度盤上,然後把測光表向下壓時右側後方的簧片會夾在五稜鏡旁邊。下面第二張照片是裝好測光表的樣子,此地的重點是測光表下方伸出來的撥桿(照片中黄圈處),它叫做測光表連動桿(meter coupling pin)。
 
 
 
 
 
 
 
            Nikon在1962年推出Nikon F Photomic,其實它就是一台裝了CdS測光表的Nikon F。下面是Nikon F Photomic的第一型(沒有測光表開關),照片中圓形的地方是(非TTL)測光元件所在,蓋子已經向上掀了起來,左邊突出的圓筒可以轉下來裝到測光表上、把測光角度從75度降到18度,圓筒底部有一片把反射式測光表轉換成入射式光測光表的濾鏡,測光表下方仍然有向下突出的測光表連動桿。
 
            從Nikon F和Nikkorex F的selenium測光表起,經過Nikon F Photomic與往後各型的演變(從Nikon F Photomic T起就是TTL測光了),測光表都有連動桿。特例總是有的,譬如在Nikkormat(1965年)這型Nikon十分成功的平價SLR上,它的測光表是裝在傳統造型的五稜鏡部位,於是測光表連動桿就得放到圍繞在鏡頭座底部的環上(見下面照片)。測光表連動桿的設計一直用到AI機身出現為止才逐漸消失。
 
 
 
 
            上面的幾型相機都有測光表連動桿,它可以左右撥(Nikon F Photomic和Nikkorex F)或旋轉(Nikkormat),透過它的位置告訴測光表鏡頭上設定的光圈。如果仔細些,還會發現尾端有一個突出部位,上面照片中Nikon F Photomic和Nikkormat的指向前、Nikkorex F則向後。
 
 
鏡頭部份
 
            幾乎所有Nikon手動鏡頭在鏡筒尾部都有兩片豎起來的銀色金屬片(俗稱小耳朶),兩者之間有個對正光圈值5.6的窄槽,下面的1959年Nikkor-P 10.5cm f/2.5就是個例子。
 
 
 
 
            以Nikon最早的Nikon F Photomic為例,在裝鏡頭得先把光圈定到f/16、並且把測光表連動桿撥到最右邊(面向鏡頭,見下左照片),再把鏡頭插入機身的鏡頭座,於是測光表連動桿就會卡在小耳朶槽內,縱使不在槽內也會在附近(下右照片),於是一轉動鏡頭就會進入槽內。確定連動桿在小耳朶槽內之後,就可以把鏡頭轉入定位,不然就得從頭來過。這樣,在鏡頭上選光時會改變小耳朶的位置,小耳朶再把測光表連動桿移到不同所在,測光表就從連動桿的位置得知鏡頭所用的光圈。
 
 
 
 
            Nikkormat類機身安裝鏡頭的方式也差不多。首先把測光表連動桿的環以順時針方向(面向相機)轉到底(見下左照片),把鏡頭光圈定在f/5.6後裝到機身上,於是測光表連動桿會直接卡在小耳朶的槽中,然後把鏡頭以逆時針方向轉入定位就行了,這就把測光表連動桿的位置移到機身中央。
 
 
 
 
 
測光
 
            鏡頭裝好了但工作還沒完成,因為測光表並不一定知道鏡頭的最大光圈,所以無法導出選定光圈(測光表連動桿位置)的EV、從而算出合用的快門速度。
 
            Nikon的做法一般是這樣的:裝好鏡頭後,把光圈環先轉到最小光圈、再反過來把光圈環轉到最大光圈。前者(轉到最小光圈)讓測光表的連動桿落在小耳朶的槽中,後者(轉到最大光圈)定出測光表連動桿在最大光圈時的位置,校正好之後測光表才能正常工作。並非每一型Nikon機身都如此,上述的Nikon F Photomic就不需要(事實上,測光表相當於知道了f/16的位置),但是Nikkormat甚至早期的Nikon F2 Photomic就得如此,然而Nikon F2 Photomic可以用任何光圈裝鏡頭(不需要是f/16),不過仍然要向最小光圈轉到低、再向最大光圈轉到低。
 
            在有Auto功能的鏡頭上,測光時測光表永遠用最大光圈測光,如果設定的光圈不是最大光圈,從測光表連動桿位置可以算出收小光圈後的EV值,從而定出對應的快門速度。這就是pre-AI的測光機制!簡單地說,pre-AI就是靠鏡頭上的小耳朶帶動測光表連動桿,再從選定光圈的對應位置算出測光的EV值,因而實現了開放光圈測光、自動收縮光圈拍攝的能力。
 
            坦白說,Nikon的pre-AI測光機制有點笨拙,和Nikon F同時出現的Zeiss Ikon Contarex的做法就簡潔得多(見下文),後來其它廠家幾乎都不用Nikon的做法而採取類似Contarex的技巧。Nikon本身在1977年推出AI機制時把pre-AI機制更新,不再透過小耳朶和測光表連動;換句話說,進入AI世代後鏡頭上的小耳朶就沒有特殊用途了,裝在AI和AI-S鏡頭上的用意不過是讓使用人在pre-AI的機身上使用新鏡頭而已。
 
 
Pre-AI的鏡頭尾部
 
            Nikon鏡頭筆談:鏡頭類型系列文章中詳細討論過AI之前的Nikon鏡頭類型,此地只討論和測光有關的部份。除了少數特例,AI之前的鏡頭都有小耳朶,沒有小耳朶的鏡頭就不能開放光圈測光、自動收縮光圈拍攝。下面是沒有小耳朶的Nikkor-T 10.5cm f/4,它只能收小光圈測光;不但如此,這個鏡頭也沒有Auto(開放光圈對焦、收縮光圈拍攝)功能,我們在老鏡上的Auto代表什麼什麼? 這篇文章中仔細講過。
 
 
 
 
            Pre-AI時代鏡頭的底部一般有兩種型式,第一種通常是沒有Auto也沒有小耳朶的鏡頭,底部是平坦的(下左照片),這類型鏡頭可以在任何Nikon SLR/DSLR機身上使用,但無法開放光圈對焦測光、收縮光圈拍攝,大多Nikon用的鏡頭接環(譬如M42到Nikon接環、Nikon機身用的近拍接環)都如此。第二種是標準型式,鏡筒底部週圍有一圈突出來圍在鏡頭邊緣的領子(下右照片),把鏡頭裝上機身後這圈領子正好罩在鏡頭座邊上,頗有防止灰塵進入機身的用意。
 
 
 
 
            然而突出來的領子使AI和更新的機型無法用這一類型pre-AI鏡頭,所以Nikon在1970年代末和1980年代初生產的一些(不是所有)機身裝了一個過度機制,讓AI機身可以使用pre-AI鏡頭。下左照片是Nikon F2AS測光表部位,它雖然維持了測光表連動桿、但卻少了突出的部份,於是鏡頭的小耳朶就失去和測光表溝通的機制。事實上,Nikon F2AS是AI而不是pre-AI,pre-AI鏡頭上的小耳朶在Nikon F2AS測光表連動桿前方有一段距離的所在,所以無法和F2AS的測光表連動。用pre-AI鏡頭時,把測光表連動桿向上推就會卡在測光表內側(下右照片),再用景深預覽鈕收小光圈,就可以測到該光圈下的結果。把AS字樣上方有齒的開關向右撥(面向機身)則把連動桿放下來,因而可以用AI鏡頭測光。
 
 
 
 
            下左照片是一台Nikon F3的測光表部位;Nikon F3是一台AI機身,因此無法直接用pre-AI鏡頭。鏡頭座邊上白點旁邊有根銀色小突起,向內按再把它左邊的擋片掀起來(下右照片),這樣就能夠裝pre-AI鏡頭;把擋片撥回原位則回到AI模式。
 
 
 
 
            要汪意的是,因為AI機身沒有測光表連動桿,所以無法正確測光,使用人得用景深預覽鈕收小光圈測光(或把最大光圈的測光結果自行換算成拍攝光圈的值),上面已經提過了。使用Nikon F或F2的測光表時,觀景窗上方的小窗會顯示測光表連動桿位置的光圈值,所以使用人可以開最大光圈再把測光表連動桿拉到拍攝光圈測光。不論是用那一個方法測光,只要鏡頭上標了Auto就有開放光圈對焦、自動收縮光圈拍攝的功能,失去的只是開放光圈測光而已,但若沒Auto功能,對焦測光完成後使用人得收小光圈拍攝。
 
 
其它廠家的做法
 
            本節打算介紹三個其它廠家的開放光圈測光收小光圈拍攝的做法。首先是Zeiss Ikon的Contarex(見下面照片,裝了Carl Zeiss Sonnar 135mm f/2.8),它在1958年推出、但要到1959年或1960年初才廣泛上市,所以Contarex和Nikon F是同期的機種,前者的做工和鏡頭的素質要比後者高出許多。
 
 
 
 
            Contarex的做法和Minolta SR-2(1958年)類似,拍攝完後光圈停在拍攝用的大小,上片時才會把光圈開到最大,因此使用人必須先上片才有開放光圈對焦和測光功能,按下快門拍攝收小光圈後就不再開放了。Contarex鏡頭後方有一個可以旋轉的環,環上有個缺口(下左照片黄框),它的位置對應著光圈開孔大小。機身上的鏡頭座內部也有一個可以旋轉的環,上頭有個方形突起(下右照片黃框),裝上鏡頭後會卡到鏡頭環的缺口內、帶動它開放和收小光圈。上片時上快門也同時把機身環上的突起部轉到正下方、從而把光圈開到最大,按下快門鈕時機身環轉回設定光圈的位置、於是收小光圈拍攝。Contarex可以有這麼簡單的設計方式,很大的原因可能是它的光圈是在機身上設定而不是在鏡頭上。上面照片中鏡頭正上方的圓圈是測光表,在它(照片的)左邊刻了Contarex字樣斜上方的是設定光圈的轉盤。正因Contarex鏡頭上沒有控制光圈的機制,很難轉接到其它機身上使用,雖然Contarex鏡頭的品質極高。
 
 
 
 
            下面是Topcon RE Super的機制,Topcon RE Super(1963)是相機史上第一台上市有TTL測光的SLR。Topcon使用Exakta裝鏡頭的機制,但開放光圈測光收小光圈拍攝的機制卻不相容,因為Topcon推出TTL測光的RE Super時Exakta還無此功能。下左照片是Topcon RE Super的鏡頭,左上角長弧形槽內撥桿的位置指出選定的光圈,旋轉光圈環時會把這根撥桿移到對應的位置;右上角小弧形槽內的撥桿相當於Nikon鏡頭的Auto功能,控制開放光圈和收小光圈。下右照片是機身,左上角是機頂、右下角是機底,鏡頭座上方圓弧左端突出的小桿(相當於Nikon的測光表連動桿)和鏡頭上長弧形槽內的撥桿連動,鏡頭座左邊短弧形突起和鏡頭短弧形槽內的撥桿連動。使用人在鏡頭上選定光圈,於是鏡頭上長弧形槽內的撥桿把機身上的連桿帶到定位,這個位置告訴測光表目前使用的光圈。要注意的是,Topcon機身上長弧槽兩端代表測光表支援的最大和最小光圈,所以裝鏡頭時不需要像Nikon pre-AI機身那樣得左轉右轉為測光表設定最大光圈。
 
 
 
 
            Pentax在1970年代下半已經有了成熟的測光系統。下左是Pentax 200mm f/2.5的鏡頭尾部,照片下緣槽中有一個小桿(照片黃圈處),在轉動光圈環時會連動,槽的兩個端點是測光表所能接受的最大和最小光圈的對應位置,這根短桿在槽內的位置對應著選定的光圈值。機身上鏡頭座的右上角(下右照片中的黄圈處)也有個突起的金屬片,它相當於Nikon的測光表連動桿、並且會繞鏡頭座邊緣轉動。鏡頭裝上機身後,鏡頭上的光圈桿依選定的光圈到達某個位置,從而把機身上的突起推到對應所在,於是測光表就知道鏡頭上用什麽光圈值,再由開放光圈測得的結果導出拍攝光圈對應的快門速度。另外,在Nikon鏡頭筆談:老鏡上的Auto代表什麼?這篇文章中也介紹了Pentax開放光圈對焦收小光圈拍攝的機制,不過在下左照片中它被擋住了。
 
 
 
 
 
結語
 
            本文交待了Nikon早期相機的第二個重要功能(第一個是Auto):開放光圈測光,此地說的是pre-AI的版本。和其它廠家的做法相比,個人覺得Nikon的pre-AI機制有點笨拙,這可能是Nikon先出而其它廠家随後跟進、推出改良產品的關係。但是同時期的Contarex做法卻簡潔得多,雖然它得在上片後才會光圈全開、而且由機身控制光圈。接下來1963年第一台TTL測光的Topcon RE Super走出一條新路,在鏡頭後方由連桿直接告訴測光表拍攝用光圈,這比Nikon pre-AI機制更加成熟。所以在1977年Nikon改成AI機制時就丟掉測光表連動桿的做法,很巧妙地把笨拙的機制轉化成一個進步的系統而不必用高成本更新鏡頭。往後我們再談AI機制,本文就到此結束。
 
 
未經本人同意,請勿轉載轉貼本文任何片段,請尊重智慧財產(著作)權
引用方式:冼鏡光,Nikon鏡頭筆談Nikonpre-AI代表什麼DCView.com達人部落格(http://blog.dcview.com/article.php?a=DzhXMFE5Vmc%3D
 
 
 
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回應

littlesun  於2010.08.23 15:55  

在mobile01上看到Nikon F4的問題
不想重新註冊 所以來這留言
那是因為ISO調在DX 而且沒裝底片
排除應該就好了

版主回應︰ 於 2010.08.23 15:59

但裝了底片也一樣,真奇怪。

littlesun  於2010.08.23 16:04  

01上有人有同樣的見解. 這樣我就不懂了.

版主回應︰ 於 2010.08.23 16:06

也許機器太老,該退休了。謝謝您的意見。

aferd  於2012.07.24 15:55  

老師您好,我最近有入手顆nikon ud 20mm f3.5 non-ai老廣角鏡
我的機身是D2H,請教是不是我要先磨屁股變成AI才能裝上D2H
裝上後有沒有支援測光呢?

版主回應︰ 於 2012.07.25 09:07

如果裝得上機身,就表示沒問題,因爲有些per-AI的鏡頭的底部沒有突起的「脊」,但卻無法測光。如果要能夠測光,就必須把「脊」磨掉一部分。

字林  於2013.02.05 09:59  

冼老师,看了您这篇文章后,很希望进一步了解nikon的AI机制是怎样,网上找了些资料,http://erye.blog.163.com/blog/static/71790800201052215926801/,但我觉得似乎这个资料里有很多难以理解或不详细和不对的地方。因此非常迫切的希望您能写一篇关于AI及AIS机制的详细文章。万分感谢。

版主回應︰ 於 2013.02.11 03:30

有時間才會動手寫作,目前是忙著其它事情。

郭先生  於2017.12.08 19:46  

老師您好,我買了一個 nikkor 2.1/f4 據說是要接在F2上
但我想說nikon F mount 都沒變,我想把它接在D750上,反光鏡已經先上升了,鏡頭接到機身後無法轉進卡住,我觀察之後卡主的情況是鏡頭跟機身的三爪卡榫卡住無法旋轉,不知道這是什麼狀況

版主回應︰ 於 2017.12.11 15:37

我沒有D750,但我有Nikkor 2.1cm/4。那是個Zeiss Biogon變形,最後一片透鏡離底片平面非常近(請看http://blog.dcview.com/article.php?a=BzpQMABkAjA%3D ),我想很有可能是被機身內的快門機制週圍的部分擋住了、以致於無法把鏡頭裝到底,於是被卡住而無法旋轉。我曾經把這個鏡頭加上轉接環後裝在Sony A7II上,可以按快門,但是一按快門機身就說是快門有問題,這表示鏡頭的最後一片透鏡可能會影響到快門運作。

另一個原因是:這個鏡頭裝好後是「套」在鏡頭座上頭的。但是後AI機形起,鏡頭座邊上有一個塑膠材質的突出(鏡頭座邊上約1點鏡方向),您可以把它左右撥動看看,這是把鏡頭上的光圈值傳給機身內的測光表用的(請看http://blog.dcview.com/article.php?a=VWIIb1Y%2BVGU%3D ),這個突出也有可能卡住鏡頭。所以Nikon特別指出2.1cm f/4是給F或F2使用,縱使是早期的Nikkormat也未必可以用這個鏡頭。

建議您不要把這個鏡頭往DSLR上裝,免得損壞快門機制、得不償失。

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